[發明專利]一種基于圖形算法開發的軌道車輛實時在線PHM方法

在審

• 申請號: 202110600692.3
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113204895A
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 曲濤;景寧;孫冰;黃飛
• 申請（專利權）人: 江蘇中車數字科技有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/04
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 羅運紅

1.一種基于圖形算法開發的軌道車輛實時在線PHM方法，其特征在于，包括：

(1)利用列車模型組態模塊生成軌道車輛故障預測算法文件，將算法文件下載至實時快速芯片，將含有算法的芯片應用于軌道車輛各系統，形成車輛實時在線分布式PHM系統；；

(2)車輛實時在線分布式PHM系統利用算法文件采集所在軌道車輛系統模擬量和開關量數據，對車輛運行中瞬變信號進行分析，將分析結果發送給車載PHM主機和地面車輛健康管理決策系統；

(3)地面車輛健康管理決策系統將接收到的狀態信息進行顯示，包括車輛狀態、故障診斷信息、故障預測信息、剩余運行壽命預測信息和健康評估信息；

(4)地面車輛健康管理決策系統針對車輛全部狀態信息進行健康管理，實現軌道車輛的監測和管理。

2.根據權利要求1所述的軌道車輛實時在線PHM方法，其特征在于，步驟1包括：

(101)列車模型組態模塊在開發平臺上搭建故障分析預測算法邏輯圖，所述邏輯圖包括函數與PHM算法框架，并完成參數配置；

(102)大數據服務器根據算法邏輯圖進行算法代碼轉化，生成源代碼，在軟件中進行編譯和綜合，利用軟件進行功能仿真和時序仿真，生成編程文件，下載到FPGA芯片；

(103)將FPGA芯片嵌入到在線分布式PHM系統，分布式應用到車輛各系統和各部件中。

3.根據權利要求2所述的軌道車輛實時在線PHM方法，其特征在于，步驟101中搭建算法邏輯圖包括：獲取故障預測模塊的邏輯圖，利用網頁前端程序識別邏輯圖中各變量和函數，識別初始化段、序列段以及各元素之間的邏輯關系，自動生成圖形邏輯描述文件，由后端操作將圖形邏輯描述文件發送給大數據服務器。

4.根據權利要求2所述的軌道車輛實時在線PHM方法，其特征在于，步驟102代碼轉化包括：

(1021)讀取初始化段，將初始化段定義的變量存儲于數據庫中，并賦予默認值；

(1022)查看序列部分，按照序列段序號先后順序執行程序；

(1023)在每個序列段中，由大數據中的代碼段表示功能塊及參數對應的邏輯關系，由大數據中的條件語句控制功能塊之間的連接邏輯，生成執行流程及函數描述文件，利用格式化字符串工具解釋執行流程及函數描述文件，生成算法源代碼。

5.根據權利要求4所述的軌道車輛實時在線PHM方法，其特征在于，步驟2分析包括：實時在線提取識別系統特征變量，構建特征變量與健康因數的映射關系，利用算法分析、構建健康因數與健康狀態、壽命、預測故障點的映射關系，從而判斷系統狀態，完成故障判斷、故障診斷、故障統計、故障預測。

6.根據權利要求1所述的軌道車輛實時在線PHM方法，其特征在于，步驟2分析結果的發送方式包括無線網絡傳輸。