[发明专利]一种用于智能列车监测与运维的健康管理装置及方法

说明书

本发明公开一种用于智能列车监测与运维的健康管理装置，包括：数据采集模块、数据处理模块、在线状态检测模块、数据通讯模块和数据存储模块，其中，数据采集模块，用于实时采集智能列车运行状态下设备的状态数据；数据处理模块，用于将采集的状态数据进行滤波、降噪、归一化、特征提取和聚类分析的计算处理；在线状态检测模块，用于根据数据处理模块出后的数据信息与预先建立模型库中的检测阈值进行对比，判断智能列车运行过程中的设备运行状况，并实时对智能列车可能发生故障的情况做出预警；数据通讯模块，用于实时与智能列车通信连接；数据存储模块，用于将智能列车运行状态数据、检测过程与结果数据进行存储记录。本发明增强智能列车实时检测的能力，为优化维修活动，降低运维费用提供支撑。

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种用于智能列车监测与运维的健康管理装置及方法。

背景技术

在传统的列车中，全车运行状态信息主要是由列车控制和管理系统(TrainControl and Management System,TCMS)来收集，又称机车微机控制监视系统，主要功能是实现机车特性控制、逻辑控制、故障监视和自我诊断，并将信息传送到司机操纵台上的微机显示屏给司机以直观的反映机车实时状态。它包括两个重要的组成部分：TCC列车控制和通讯系统和TMS列车管理系统，整合车辆车载设备信息和数据；TCC负责行车安全和智能列车的操作，包括车辆关键功能和非关键功能的控制，车载设备的监视，TMS负责车辆诊断和运行车辆管理，以及数据网络管理和其他辅助功能。

随着车辆智能化和信息化水平的提升，面向在线运行实时监测以及运维需求的健康管理系统，逐渐成为独立于TCMS系统之外的智能列车健康管理系统，与行车安全控制与监测进行功能切割，更多的面向维护所需的状态检测、故障诊断与全车信息和数据管理。没有针对整车层面进行数据分析处理，因此，需要在整车层面对系统级故障进行处理、分析与判断，虚警过滤并生成故障报告，为维修活动提供支撑信息；从面向智能列车运维的角度还需要实现车上预测的功能，评估关键部件剩余使用寿命，进行预测性维修。

所以，本专利需设计一种符合智能列车网络与系统拓扑结构要求的整车级健康管理系统(计算机)，面向智能运维进行功能逻辑设计。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出一种用于智能列车监测与运维的健康管理装置及方法。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种用于智能列车监测与运维的健康管理装置，包括：数据采集模块、数据处理模块、在线状态检测模块、数据通讯模块和数据存储模块，其中，

所述数据采集模块，用于实时采集智能列车运行状态下设备的状态数据；

所述数据处理模块，用于将采集的状态数据进行滤波、降噪、归一化、特征提取和聚类分析的计算处理；

所述在线状态检测模块，用于根据所述数据处理模块处理后的数据信息与预先建立模型库中的检测阈值信息进行对比，判断智能列车运行过程中的设备运行状况，并实时对智能列车可能发生故障的情况做出预警；

所述数据通讯模块，用于实时与智能列车通信连接；

所述数据存储模块，用于将智能列车运行状态数据、状态特征值与结果数据进行存储记录。

优选地，所述数据处理模块中还包括预处理模块，用于对采集的状态数据按照任务需要进行数据切片处理。

优选地，所述状态数据信息包括车门系统、PIS系统、制动系统、牵引系统、空调系统、走行部系统、蓄电池系统等开关电门状态、传感器数据以及监测告警数据。

优选地，还包括自主故障诊断模块，用于通过机内测试BIT进行系统内故障自检与隔离。