[发明专利]一种高速列车制动部件的安全管理系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种高速列车制动部件的安全管理系统，属于高速列车安全运行领域。

背景技术

高速列车运行环境复杂多变，高速列车的制动部件(制动盘和闸片)是保证行车及制动的关键基础部件。高速列车制动盘的安装方式分为两种：一种轴装制动盘，制动盘是固定安装在车轴上面，相应的制动闸片也分布在车轴部位；第二种为轮装制动盘，制动盘是固定安装在车轮上面，制动闸片对应的分布在车轮部位。由以上两种安装位置可知，高速列车的制动盘和制动闸片是裸露安装，并且是最接近地面的位置，既而也是与周围环境接触最紧密的部件之一。

在不同地区运行的高速列车，所面临的广域环境也不同，如沿海的潮湿腐蚀性大气环境，北方地区的风沙干燥天气，南方地区的多雨高气温环境，东北地区的高寒暴雪天气，都会对长期裸露工作的制动盘产生不同的影响。为了高速列车运行安全，基本每列车经过一天交路的长距离运行之后，都要进行入库检查。作为关键制动部件的制动盘及制动闸片，其摩擦磨损情况即成为入库检查的重中之重。

现各大城市针对高速列车制动盘/制动闸片的跟踪及入库检测未形成体系，数据零碎堆积，未整理成大数据。并对于运行在不同地区，不同线路条件下的制动盘/制动闸片，以及不同厂家生产的，不同动拖车使用的制动盘和制动闸片使用寿命没有做一个切合实际运行情况下的预测。对不同条件下的制动盘和制动闸片寿命没有一个整体的数据统计分析。

发明内容

本发明的目的是提供一种高速列车制动部件的安全管理系统。该系统可规范统一各城市动车所对制动部件跟踪检查的数据，进而对不同线路、不同类型、不同厂家的制动部件寿命进行准确预测，从而合理有效地掌控检修、更换制动部件的频率，提高列车运行安全性。

本发明实现其发明目的所采取的技术方案是：一种高速列车制动部件的安全管理系统，包括行车数据采集模块，磨耗数据采集模块，时间寿命预测模块和里程寿命预测模块；所述行车数据采集模块用于采集高速列车行车数据，包括检测日期，行驶里程m，行车路线，车列编号，车厢编号，车轴编号；所述磨耗数据采集模块用于采集所述行车数据采集模块采集的高速列车车轴上制动部件的磨耗数据w；所述时间寿命预测模块先将检测日期转换为从第一次检测日期起的检测天数t，然后将离散而一一对应的检测天数t与制动部件的磨耗数据w通过最小二乘法拟合，得到检测天数t与磨耗数据w的拟合函数T(w)，再通过所述检测天数t与磨耗数据w的拟合函数T(w)推断制动部件达到磨耗极限的检测天数t₀；所述里程寿命预测模块用于将离散而一一对应的行驶里程m与制动部件的磨耗数据w通过最小二乘法拟合，得到行驶里程m与磨耗数据w的拟合函数M(w)，再通过所述行驶里程m与磨耗数据w的拟合函数M(w)推断制动部件达到磨耗极限的行驶里程m₀。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

一、该系统可规范统一各城市动车所对制动盘/制动闸片跟踪检查的数据，包括检测日期，行驶里程，行车路线，车列编号，车厢编号，车轴编号和车轴上的制动部件的磨耗数据，为后续从大量数据中准确分析不同变量条件下制动部件的磨损情况，找出不同地区影响磨耗数据的主要原因提供了数据基础。

二、该系统通过数据库的建立可对不同线路、不同类型、不同厂家的制动部件寿命进行准确预测，从而合理有效地掌控检修、更换高速列车制动部件的频率，提高列车运行安全性。

三、该系统通过两种不同的途径推断制动部件的使用寿命：一是通过检测日期与磨耗数据之间的关系，推断制动部件的时间使用寿命；二是通过行驶里程与磨耗数据之间的关系，推断制动部件的里程使用寿命，二者相互补充，使寿命预测更加准确。

四、该系统在预测制动部件的时间使用寿命和里程使用寿命时采用“最小二乘法”拟合，误差小，精度较高，更符合实际值。

进一步，本发明所述行车数据采集模块采集的高速列车行车数据还包括检测地区，列车运行的地区城市和列车及其制动部件的生产厂家。

进一步，本发明所述磨耗数据采集模块采集的制动部件的磨耗数据w为制动盘的厚度或制动闸片的厚度。

制动盘和制动闸片是高速列车最关键的制动部件，制动盘和制动闸片的厚度直接影响制动部件的寿命。