一种城轨车辆运行过程故障监测系统及方法与流程

本发明属于轨道交通领域，尤其是涉及一种城轨车辆运行过程故障监测系统及方法。

背景技术：

1、

2、城轨车辆在运行中，需要对车辆进行调试，在调试过程中对车辆可能产生的故障问题进行监测，车辆调试在城轨车辆的生产中尤为重要，它关系到动车组的网络是否正常以及各项功能能否正常实现。在城轨车辆运行过程中需要对车辆的运行情况进行监测，一般安排多个人员通过监控摄像进行监测其部位的运行情况，然后人员将信息进行输出，城轨车辆在实时运行时，涉及到城轨车辆的全部器件，人员监测过程中容易因人为原因导致监测结果出现较大的偏差，而且城轨车辆的运行速度较快，监测中存在较大的自主性，容易因不同监测人员的主观意识而导致输出的信息出现较大的偏差，难以保证车辆异常诊断的准确性，目前的城轨车辆运行时一般无法实现对其运行状态的实时异常监测，通常在维修人员主动进行故障检测时，方检测出车辆故障，容易在车辆出现故障时难以及时发现。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明旨在提出一种城轨车辆运行过程故障监测系统及方法，以提高对城轨车辆的异常检测效率，在城轨运行过程中实时地对车辆的运行情况进行监测。

2、为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

3、一种城轨车辆运行过程故障监测系统。

4、进一步的，包括数据采集模块、数据读取模块、中心服务器、计算模块、通讯模块、控制终端；数据采集模块与数据读取模块通信连接，数据读取模块与中心服务器通信连接，中心服务器与通讯模块和计算模块双工通信连接，通讯模块与控制终端双工通信连接；数据采集模块安装在车辆上，分布于车辆各处采集点位，数据读取模块、中心服务器、计算模块、通讯模块皆安装在车辆上。

5、进一步的，数据采集模块包括摄像头、温度传感器、湿度传感器、振动传感器，数据采集模块用于实时采集车辆各处的行驶信息，并将行驶信息传递至数据读取模块。

6、进一步的，数据读取模块包括数据库读取单元、传感器读取单元、网络接口、api读取单元，数据读取模块用于读取和储存各类行驶信息，并将行驶信息整理传输至中心服务器。

7、进一步的，中心服务器存储有城轨车辆正常行驶中产生的安全信息；中心服务器用于检索出行驶信息类型对应的安全信息，并将该行驶信息和安全信息匹对传输至计算模块。

8、进一步的，通讯模块用于实现中心服务器与控制终端之间的即时无线通信。

9、进一步的，一种城轨车辆运行过程故障监测方法，基于所述的一种城轨车辆运行过程故障监测系统，监测方法通过计算模块对比实时的车辆行驶信息与安全信息的差异，并依据该差异判断出车辆行驶过程是否出现故障；

10、监测方法包括以下步骤：

11、t1、数据采集：数据采集模块实时地采集车辆各处采集点位的行驶信息，并将行驶信息传输至数据读取模块；

12、t2、读取数据：数据读取模块综合各类行驶信息，并将行驶信息传输至中心服务器；

13、t3、检索安全信息：中心服务器接收行驶信息后，检索出该行驶信息类型对应的安全信息，并将该行驶信息和安全信息匹对传输至计算模块；

14、t4、对比分析：计算模块对比实时的车辆行驶信息与安全信息的差异，判断出车辆行驶过程是否出现故障，并将分析结果返回给中心服务器；

15、t5、反馈至终端：中心服务器通过通讯模块将实时的分析结果传输至控制终端，控制终端记录车辆行驶数据，并根据分析结果判断是否传达故障处理的命令至中心服务器，回到t1继续监测。

16、进一步的，所述t2中的行驶信息包括温度信息、湿度信息、振动信息，温度信息包括车辆各位置的温度，湿度信息包括车辆各位置的湿度，振动信息包括车辆各位置的加速度值。

17、进一步的，在所述t4中，包括以下分步骤：

18、t41、计算模块采用故障树分析模型决策出对比结果，判断行驶信息是否超出安全信息的阈值范围，若是转到t42，否则转到t43；

19、t42、记录超出次数q，若连续h组行驶信息都超出安全信息的阈值范围[tupper,tlower]则输出分析结果并转到t44，分析结果为车辆出现故障，否则将q归零重新记录；

20、t43、输出分析结果，分析结果为车辆未出现故障；

21、t44、将q归零重新记录，并将分析结果返回给中心服务器。

22、进一步的，故障树分析模型根据以下公式判断车辆行驶过程是否出现故障：

23、基础事件：

24、

25、中间事件：

26、

27、顶事件：

28、

29、定义ptotal为行驶信息的指导指标，ti为第i个数据采集模块所采集的数据指标，ni为安全信息中车辆行驶过程的车辆各处采集点位的行驶信息(温度、湿度、加速度)，di为车辆行驶过程的车辆各处采集点位的行驶信息(温度、湿度、加速度),m为采集个数，i为索引号，h为连续的行驶信息组数，a＝1即表示车辆出现故障，a＝0即表示车辆未出现故障。

30、相对于现有技术，本发明所述的一种城轨车辆运行过程故障监测系统及方法具有以下有益效果：

31、本发明所述的一种城轨车辆运行过程故障监测系统及方法，监测方法通过计算模块对比实时的车辆行驶信息与安全信息的差异，并依据该差异判断出车辆行驶过程是否出现故障，监测系统可将分析结果发送给相关维护人员或运营中心，从而能够在城轨车辆运行过程中实时对车辆的异常情况进行监测，可以提高城轨车辆的可靠性和安全性，并优化运营和维护效率，避免了人员调控诊断准确性偏差大的问题，提高了对城轨车辆的异常检测效率，实现了智能化操作。

技术特征：

1.一种城轨车辆运行过程故障监测系统，其特征在于：包括数据采集模块、数据读取模块、中心服务器、计算模块、通讯模块、控制终端；

2.根据权利要求1所述的一种城轨车辆运行过程故障监测系统，其特征在于：数据采集模块包括摄像头、温度传感器、湿度传感器、振动传感器，数据采集模块用于实时采集车辆各处的行驶信息，并将行驶信息传递至数据读取模块。

3.根据权利要求1所述的一种城轨车辆运行过程故障监测系统，其特征在于：数据读取模块包括数据库读取单元、传感器读取单元、网络接口、api读取单元，数据读取模块用于读取和储存各类行驶信息，并将行驶信息整理传输至中心服务器。

4.根据权利要求3所述的一种城轨车辆运行过程故障监测系统，其特征在于：中心服务器存储有城轨车辆正常行驶中产生的安全信息；

5.根据权利要求1所述的一种城轨车辆运行过程故障监测系统，其特征在于：通讯模块用于实现中心服务器与控制终端之间的即时无线通信。

6.一种城轨车辆运行过程故障监测方法，基于权利要求1-5任一项所述的一种城轨车辆运行过程故障监测系统，其特征在于：监测方法通过计算模块对比实时的车辆行驶信息与安全信息的差异，并依据该差异判断出车辆行驶过程是否出现故障；

7.根据权利要求6所述的一种城轨车辆运行过程故障监测方法，其特征在于：所述t2中的行驶信息包括温度信息、湿度信息、振动信息，温度信息包括车辆各位置的温度，湿度信息包括车辆各位置的湿度，振动信息包括车辆各位置的加速度值。

8.根据权利要求7所述的一种城轨车辆运行过程故障监测方法，其特征在于：在所述t4中，包括以下分步骤：

9.根据权利要求8所述的一种城轨车辆运行过程故障监测方法，其特征在于：故障树分析模型根据以下公式判断车辆行驶过程是否出现故障：

10.一种服务器，其特征在于：包括至少一个处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述处理器执行，以使所述至少一个处理器执行如权利要求6-9任一所述的一种城轨车辆运行过程故障监测方法。

技术总结本发明提供了一种城轨车辆运行过程故障监测系统及方法，包括数据采集模块、数据读取模块、中心服务器、计算模块、通讯模块、控制终端；数据采集模块与数据读取模块通信连接，数据读取模块与中心服务器通信连接，中心服务器与通讯模块和计算模块双工通信连接，通讯模块与控制终端双工通信连接；数据采集模块安装在车辆上，分布于车辆各处采集点位，数据读取模块、中心服务器、计算模块、通讯模块皆安装在车辆上。本发明有益效果：提高对城轨车辆的异常检测效率，在城轨运行过程中实时地对车辆的运行情况进行监测。技术研发人员：刘路,陈岩,常福军,沈浩,王凡,张佳,王晓月,赵飞,严慕奇,李世纪,王林受保护的技术使用者：天津中车唐车轨道车辆有限公司技术研发日：技术公布日：2024/4/17