[发明专利]云边缘协同计算的智慧驱动桥健康监测系统及其方法

说明书

本发明提出了云边缘协同计算的智慧驱动桥健康监测系统及其方法，一种云边缘协同计算的智慧驱动桥健康监测系统，包括车桥运转数据采集模块、车载边缘计算模块、通讯模块和车桥云端故障预测模块；车桥运转数据采集模块包括对驱动桥壳数据信息的采集以及存储；车载边缘计算模块用于对数据进行数据整理和逻辑判断；通讯模块用于将车桥运转数据采集模块中的数据传输至车载边缘计算模块中，并将车载边缘计算模块中的数据传输至车桥云端故障预测模块中；车桥云端故障预测模块用于对数据进行大数据分析，发布故障预测，借此，本发明具有能够实时获得汽车驱动桥的运转状态，并使得驱动桥内部易损部件故障可精准预测，保障汽车智慧安全行驶的优点。

技术领域

本发明属于驱动桥监测技术领域，特别涉及一种云边缘协同计算的智慧驱动桥健康监测系统及其方法。

背景技术

为满足汽车智能化和智慧的发展需求，达到对驱动桥实时状态监控与早期预警的目标，研究驱智慧驱动桥健康监测方法与系统。重型汽车驱动桥处于动力传动系的末端，是重型汽车实现安全稳定运行的重要组成部分。其组成结构复杂、承载量大并经常突变，在重型车辆运行中是重点关注的部件之一，并且其难以检修和监测。因此，需要研究重型汽车行驶过程中驱动桥运转状态需要实时监测方法与系统。同时，驱动桥内部有大量的传动零部件，在实际运转过程中也会经常出现问题，出了问题更是严重危害行车安全，其健康状态需要进行管理，即故障预测，有利于保障整车的安全服役，避免突发的维修和事故。

目前，还缺少快速精确的智慧驱动桥健康监测方法与系统。驱动桥内部封闭，无法直接安装传感器测量传动零部件的运转状况，需要借助间接测量的技术方法和机器学习方法进行故障预测，并保证故障预测的准确性。机器学习方法进行故障预测需要占用大量计算资源，重型汽车车载控制器无法满足实时计算条件和海量数据的存储，借助云端计算能力强的优势，研究云边缘协同计算的智慧驱动桥健康监测方法与系统，有利于实现重型汽车上路后的“视情维修”决策，提高重型汽车的智慧化和安全性。

发明内容

本发明提出云边缘协同计算的智慧驱动桥健康监测系统及其操作方法，能够实时获得汽车驱动桥的运转状态，并使得驱动桥内部易损部件故障可精准预测，保障汽车的智慧安全行驶。

本发明的技术方案是这样实现的：一种云边缘协同计算的智慧驱动桥健康监测系统，包括车桥运转数据采集模块、车载边缘计算模块、通讯模块和车桥云端故障预测模块；

车桥运转数据采集模块包括对驱动桥壳数据信息的采集以及存储；

车载边缘计算模块用于对数据进行数据整理和逻辑判断；

通讯模块用于将车桥运转数据采集模块中的数据传输至车载边缘计算模块中，并将车载边缘计算模块中的数据传输至车桥云端故障预测模块中；

车桥云端故障预测模块用于对数据进行大数据分析，发布故障预测。

作为一种优选的实施方式，车桥运转数据采集模块包括传感器和数据采集卡，传感器包括振动传感器、油温传感器、摩擦片温度传感器、车桥转速传感器和车桥扭矩传感器，所述数据采集卡通过线缆连接振动传感器、油温传感器、摩擦片温度传感器、车桥转速传感器和车桥扭矩传感器，用于收集车桥各路多源信号的收集。

作为一种优选的实施方式，通讯模块包括CAN通讯线路和TCP/I P通讯线路，CAN通讯线路通过CAN网络，遵循车辆CAN通讯协议，将车桥运转数据采集模块中的数据传输至车载边缘计算模块中，TCP/I P通讯线路通过TCP/I P网络，遵循车辆TCP/I P通讯协议，将车载边缘计算模块中的数据传输至车桥云端故障预测模块中。

作为一种优选的实施方式，通讯模块在进行数据传输前，对数据进行加密，加密方法为采用加密算法对数据域进行加密，并定期或不定期在云端更新密钥，以确保数据的安全性和保密性。