一种动车组轴温异常的预防性提示方法及系统与流程

本发明涉及动车组轴温监测控制领域，尤其涉及一种动车组轴温异常的预防性提示方法及系统。

背景技术：

动车组轴温检测系统测量转向架的特定位置的温度来监视转向架是否正常，温度异常则通知司机限速或停车。实际使用中，因测量点位多，任何部位异常都会影响车辆正常运行。现有的轴温系统异常报警采用固定的预警门槛值（报警门槛值），当传感器测量得到的温度超过该固定的预警门槛值（报警门槛值）时，进行预警（报警）。这种预警或报警的方法属于事后预警（报警），在发生预警或报警后，动车组需要采用降速或停车检修的方法来消除轴温异常的报警来源。在动车组运行过程中限速或停车会造成客户极度不满意，因此降低预警或报警的发生是轴温系统一项重要要求。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种可对动车组轴温进行全范围监测，可及时发现动车组轴温异常隐患，及早发出预警提示，从而及早引导检修人员对异常部位进行检修，有效减少轴温报警事件发生的动车组轴温异常的预防性提示方法及系统。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种动车组轴温异常的预防性提示方法，包括：

S1. 通过传感器测量获取动车组不同车轴相同测量部位的温度值；

S2. 根据所述温度值按照预设的划分规则将所述传感器划分为可信传感器和不可信传感器；

S3. 计算所述可信传感器获得的温度值的平均值；

S4. 当传感器获取的温度值与所述平均值的差值大于预设的预警阈值时，判断动车组该车轴该部位温度异常，发出异常预警提示信号。

作为本方法的进一步改进，所述步骤S2中预设的划分规则包括两个划分标准：

A：所述温度值处于预设的可信温度范围内；

B：所述温度值在预定的时间段的变化量小于预设的变化阈值；

当所述温度值满足上述两个标准时，判定获取该温度值的传感器为可信传感器，否则判定传感器为不可信传感器。

作为本方法的进一步改进，所述步骤S2中所述预设的可信温度范围是指[-50℃，250℃]；所述预定的时间段为3秒，所述预设的变化阈值为20℃；所述步骤S4中的预设的预警阈值为30℃。

作为本方法的进一步改进，在所述步骤S4中，在判断动车组该车轴该部位温度异常时，还包括将获取该温度的传感器设置为不可信传感器。

作为本方法的进一步改进，所述步骤S1中的测量部分包括：轴箱、齿轮箱、电机定子、电机传动端轴承。

一种动车组轴温异常的预防性提示系统，包括CPU板和多个温度采样单元；所述温度采样单元包括传感器和采样板；所述传感器采集动车组车轴测量部位的温度信号；所述采样板用于将所述温度信号进行数字化处理，得到温度值；所述CPU板根据对不同车轴相同测量部位进行采样的温度采样单元获取的温度值按照预设的划分规则将传感器划分为可信传感器和不可信传感器，并计算所述可信传感器获得的温度值的平均值，当传感器获取的温度值与所述平均值的差值大于预设的预警阈值时，判断动车组该车轴该部位温度异常，发出异常预警提示信号。

作为本系统的进一步改进，所述CPU板上设置有异常警示灯，当温度异常时，所述异常警示灯发出灯光警示。

作为本系统的进一步改进，还包括上位机，所述上位机与所述CPU板的网络接口连接，所述上位机用于查询动车组全部温度传感器的状态。

作为本系统的进一步改进，所述预设的划分规则包括两个划分标准：

A：所述温度值处于预设的可信温度范围内；

B：所述温度值在预定的时间段的变化量小于预设的变化阈值；

当所述温度值满足上述两个标准时，判定获取该温度值的传感器为可信传感器，否则判定传感器为不可信传感器。

作为本系统的进一步改进，所述预设的可信温度范围是指[-50℃，250℃]；所述预定的时间段为3秒；所述预设的变化阈值为20℃；所述预设的预警阈值为30℃。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明的以动车组不同车轴相同部分的温度作为温度异常预警的判断基础，可对动车组车轴温度进行全范围的预警监测，及时发现动车组轴温异常的隐患，及早发出预警提示，引导检修人员及时进行检修，可有效减少轴温报警事件的发生，保证动车组的安全运行。

附图说明

图1为本发明具体实施例流程示意图。

图2为本发明具体实施例结构示意图。

图3为本发明具体实施例预警提示信息查询显示示意图。

图4为本发明具体实施例动车组不同部位正常轴温曲线示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

如图1所示，本实施例的动车组轴温异常的预防性提示方法，包括：S1. 通过传感器测量获取动车组不同车轴相同测量部位的温度值；S2. 根据温度值按照预设的划分规则将传感器划分为可信传感器和不可信传感器；S3. 计算可信传感器获得的温度值的平均值；S4. 当传感器获取的温度值与平均值的差值大于预设的预警阈值时，判断动车组该车轴该部位温度异常，发出异常预警提示信号。

在本实施例中，步骤S2中预设的划分规则包括两个划分标准：A：温度值处于预设的可信温度范围内；B：温度值在预定的时间段的变化量小于预设的变化阈值；当温度值满足上述两个标准时，判定获取该温度值的传感器为可信传感器，否则判定传感器为不可信传感器。

在本实施例中，步骤S2中预设的可信温度范围是指[-50℃，250℃]；预定的时间段为3秒，预设的变化阈值为20℃。步骤S4中的预设的预警阈值为30℃。在步骤S4中，在判断动车组该车轴该部位温度异常时，还包括将获取该温度的传感器设置为不可信传感器。步骤S1中的测量部分包括：轴箱、齿轮箱、电机定子、电机传动端轴承。

在本实施例中，以具有20个车轴的动车组为例进行说明。分别通过传感器测量该20个车轴的轴箱、齿轮箱、电机定子、电机传动端轴承的温度，并且按照测量部位的不同分别进行处理。以轴箱为例进行说明，齿轮箱、电机定子、电机传动端轴承的具体实施方式与之相同。对于传感器所获取的轴箱的20个温度值，判断温度值是否处于预设的可信温度范围 [-50℃，250℃]内，并判断在预定的时间段3秒内的变化值是否小于预设的变化阈值20℃，是则判定获取该车轴的轴箱温度的传感器为可信传感器，否则判定为不可信传感器。对于不可信传感器，发出传感器故障警报。对测量轴箱温度的20个传感器分别进行可信度判断后，计算所有可信传感器的温度的平均值。并依次判断动车组每个车轴轴箱的温度与该平均值的差值，当该差值大于预设的预警阈值30℃时，判断该车轴轴箱的温度存在隐患，发出温度异常的预警提示信号，提醒工作人员及时对该车轴的轴箱进行检修。同时，将发出温度导演的预警提示信号的温度传感器设置为不可信传感器，该传感器的温度值不作为下一个周期计算温度平均值的基础，直到该传感器的温度值与平均值的差值小于预设的预警阈值时，重新将该传感器判定为可信传感器。在本实施例中，异常预警提示信号可采用LED警示灯，也可在计算机的显示界面显示异常预警提示。

由于动车组的运行速度不同，持续运行时间的不同，同一车轴同一部位在不同时间的温度也不相同，如图4中所示，在动车组的正常运行状态下，电机定子的温度变化范围很大，从十几度至一百一十度，都是电机定子的正常温度，如传感的采用固定预警门槛值的方法，将预警门槛值设置为120℃，在温度低于120℃时，都不会了出预警信号，而当发出预警信号时，说明电机定子的温度已经很高，需要动车组降速运行来低电机定子的温度。而本发明中的预警方法，以动车组各车轴相同部位的温度的平均值为预警的基础，如在动车组以较低速度运行时，电机定子的正常温度为50℃，则在正常情况下，各车轴的电机定子的温度应该在50℃上下，当其中某个电机定子的温度为90℃，虽然该温度没有超传统方法的固定的预警门槛值120℃，但随着动车组运行速度的提高，该电机定子的温度极有可能超过预警门槛值120℃而发出预警，从而需要动车组降速运行。因此，本发明的方法是对全温度范围的监测，能够及早的发现动车组车轴各部位温度异常的隐患，及早提醒检修人员对隐患部位进行检修，保证列车安全运行。

如图2所示，本实施例的动车组轴温异常的预防性提示系统，包括CPU板和多个温度采样单元；温度采样单元包括传感器和采样板；传感器采集动车组车轴测量部位的温度信号；采样板用于将温度信号进行数字化处理，得到温度值；CPU板根据对不同车轴相同测量部位进行采样的温度采样单元获取的温度值按照预设的划分规则将传感器划分为可信传感器和不可信传感器，并计算可信传感器获得的温度值的平均值，当传感器获取的温度值与平均值的差值大于预设的预警阈值时，判断动车组该车轴该部位温度异常，发出异常预警提示信号。

在本实施例中，CPU板上设置有LED异常警示灯，当温度异常时，LED异常警示灯发出灯光警示。还包括上位机，上位机与CPU板的网络接口连接，上位机用于查询动车组全部温度传感器的状态。CPU板上设置有网络接口，通过将上位机与该网络接口连接，即可对动车组上全部温度传感器的状态进行查询，从而直观的确定发出异常预警提示的部位，如图3所示，

预设的划分规则包括两个划分标准：A：温度值处于预设的可信温度范围内；B：温度值在预定的时间段的变化量小于预设的变化阈值；当温度值满足上述两个标准时，判定获取该温度值的传感器为可信传感器，否则判定传感器为不可信传感器。预设的可信温度范围是指[-50℃，250℃]；预定的时间段为3秒；预设的变化阈值为20℃；预设的预警阈值为30℃。

上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。