[发明专利]基于NVH的列车加速及制动阶段ATO性能评判系统及方法

权利要求书

1.一种基于NVH的列车加速及制动阶段ATO性能评判系统，将城轨列车NVH参数作为ATO性能评判的依据，其特征在于，所述的系统包括分布式数据采集子站和数据汇总处理中心，所述的分布式数据采集子站包括依次连接的各类传感器、数据采集卡和控制器，所述的数据汇总处理中心包括多通道交换机和服务器站主机，所述的控制器和服务器站主机分别挂接在多通道交换机上，所述的分布式数据采集子站分布在列车各车厢内，并将采集的加速度和音频信号发送给服务器站主机，所述的服务器站主机将接收到的数据进行分析处理得到乘坐舒适度。

2.根据权利要求1所述的一种基于NVH的列车加速及制动阶段ATO性能评判系统，其特征在于，所述的各类传感器包括加速度传感器和音频传感器，所述的加速度传感器采集加速度信号用以提取振动的特征，所述的音频传感采集音频信号用以提取噪音的特征，综合振动特征及噪音特征即可得列车的NVH参数；

所述的加速度传感器包括三轴加速度传感器和单向加速度传感器，所述的单向加速度传感器设于激励源位置，所述的三向加速度传感器设于车厢内部获取激励响应。

3.根据权利要求1所述的一种基于NVH的列车加速及制动阶段ATO性能评判系统，其特征在于，所述的分布式数据采集子站还包括接插件转接板，所述的控制器为PXI控制器，所述的数据采集卡为PXI数据采集卡，所述的PXI控制器通过PXI总线与PXI数据采集卡连接，所述的PXI数据采集卡通过接插件转接板与各类传感器连接；

PXI控制器运行实时操作系统以满足大量数据采集及处理的要求；PXI控制器上运行的程序，包括数据流管理、滤波、工程量转换、快速傅立叶变换模块，使用这些模块可计算出所有通道信号的特征值。

4.根据权利要求1所述的一种基于NVH的列车加速及制动阶段ATO性能评判系统，其特征在于，所述的数据汇总处理中心还包括供电模块、远程供电使能模块、时钟服务器及KVM，所述的供电模块分别与多通道交换机、服务器站主机、时钟服务器及KVM连接，所述的时钟服务器及KVM分别与服务器站主机连接；

所述的供电模块能就近从列车供电系统获取电能以确保服务器站主机能正常工作，同时配备有不间断电源以减少列车上不稳定供电对该装置的影响；所述的远程供电使能模块使得操作人员在驾驶室即可接通或切断分布式数据采集子站的供电；所述的时钟服务器支持GPS或北斗授时，可为服务器站主机提供精确时间；服务器站主机将本机时间同步至各分布式数据采集子站，从而达到各分布式数据采集子站时间同步的效果；

所述的多通道交换机，一端连接服务器站主机，其他光电接口连接所有分布式数据采集子站，所有分布式数据采集子站发布的数据均通过多通道交换机汇总至服务器站主机；服务器站主机程序的控制指令也通过多通道交换机发送至各分布式数据采集子站。

5.根据权利要求4所述的一种基于NVH的列车加速及制动阶段ATO性能评判系统，其特征在于，所述的多通道交换机为多路多模交换机，支持百兆及千兆以太网，支持20路以上接入，支持光电接口。

6.根据权利要求4所述的一种基于NVH的列车加速及制动阶段ATO性能评判系统，其特征在于，所述的服务器站主机为工作站级别主机，所述的KVM包括键盘、鼠标和显示器，所述的KVM与服务器站主机连接并能访问服务器的资源。

7.根据权利要求1所述的一种基于NVH的列车加速及制动阶段ATO性能评判系统，其特征在于，所述的服务器站主机上运行有用LabVIEW编写的上位机程序，所述的上位机程序主要包括三个后台程序：(1)、监听以太网口，将数据按子站分别存入相应的数据库中，并提供数据库访问接口；(2)、乘坐舒适度计算模块能访问(1)中所述数据库，通过计算得到乘坐舒适度；(3)、提供完整的UI界面供管理员与主机进行交互，观察频谱图，查看乘坐舒适度指标，管理及配置下位机采集任务。

8.一种采用权利要求1～7中任一所述的基于NVH的列车加速及制动阶段ATO性能评判系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、系统上电，所述的服务器站主机程序自检并初始化，转入步骤2；

步骤2、等待管理员输入账号及密码，登录城轨列车乘坐舒适度监控系统后，转入步骤3；

步骤3、分布式数据采集子站被使能供电，分布式数据采集子站进行自检、初始化及时间同步后转入步骤4；

步骤4、等待管理员配置分布式数据采集子站采集任务，下发采集指令后转入步骤5；

步骤5、分布式数据采集子站开始工作；传感器采集到的模拟信号经数据采集卡信号调理及采样电路后，被转化为数字信号被分布式数据采集子站获取，原始数据经过计算生成特征数据；分布式数据采集子站将原始数据及特征数据打上子站标签及时间戳后通过以太网发布到局域网内，转入步骤6；

步骤6、位于同一局域网内的服务器站主机从以太网获取原始数据及特征数据后，按不同子站存储至数据库，转入步骤7；

步骤7、服务器站主机舒适度单元从步骤6中所述数据库中获取数据，并据此换算得到乘坐舒适度。