一种基于轨道交通的车载PHM系统的制作方法

文档序号:34113264发布日期:2023-05-10 23:00阅读:170来源:国知局

本发明属于全自动化产品领域,涉及一种基于轨道交通的车载phm系统。


背景技术:

1、目前轨道交通行业迅速发展,轨道交通的体量越来越大,随之而来的就是列车的故障分析、维护等问题面临多方面的挑战。故障与健康管理系统(phm)利用传感器采集的数据信息,借助信息技术进行分析、汇总、诊断评估系统的运行健康状态,使设备更安全、更可靠的运行,降低维护成本。

2、目前,轨道交通行业中监测、评估、诊断机车运行数据、电机数据的实现方式是将各类传感器数据通过多个信号板采集后汇总到牵引控制单元的cpu板中,由牵引控制单元的cpu板完成故障的评估和诊断。此种实现方式技术成熟,应用广,适用于数据量较小、数据分析与处理要求不高的工况下。

3、现有的机车运行数据、电机运行数据的监测分析与评估诊断是集成在牵引控制单元中,由于牵引控制单元是控制机车的牵引电机等的运行,无法实现较复杂的诊断分析工作。而目前的轨道交通行业发展迅速,相应的智能化、高效率、精准化的要求也越来越高,需要处理的数据量也更大,传统的实现方式已经越来越不适用。


技术实现思路

1、为了解决上述问题,本发明提供本发明采用的技术方案是:一种基于轨道交通的车载phm系统,包括:

2、用于连接列车wtb总线,进行wtb数据采集并转换成以太网数据的wtb板;

3、用于与当前车载mvb网络进行通讯,进行mvb数据采集,将车载的mvb的过程数据经过协议转换成以太网数据,负责将车载phm单元设备的分析结果上传至mvb总线,或从mvb总线接收各种车载设备输出的基础数据的mvb板;

4、进行电流传感器信号状态、热电偶状态、编码信息采集的信号采集板卡;

5、接收所述mvb板传送的以太网数据、所述wtb板传送以太网数据,进行以太网数据交互和转发的交互机板卡;

6、接收所述交互机板卡传送的以太网数据,实现车载phm单元离线配置,原始数据和结果数据离线查看,以太网数据的导入导出配置,本地存储数据下载,并预设不同的报警机制,实现多维度提供数据筛选查看,并进行远程更新的cpu板卡;

7、接收所述信号采集板卡传送的电流传感器信号状态、热电偶状态、编码信息,并根据所述cpu板预设的报警机制、存储机制进行诊断评估,根据应用场景的不同,配置相应的不同算力以适应不同的算力资源需求,进行车载数据处理的运算板卡;

8、为所述wtb板、mvb板、采集板卡、交互机板卡、cpu板卡和运算板卡提供电源的电源。

9、进一步地:还包括提供防火墙功能,隔离车地之间的数据通信,保证车地之间通信的数据安全性的安全板卡。

10、进一步地:还包括负责车载单元到地面服务器的通信,使用4g/wifi网络进行通信的无线板卡。

11、进一步地:所述cpu板卡加载有不同phm算法。

12、进一步地:还包括与wtb板、mvb板、采集板卡、交互机板卡、cpu板卡、运算板卡和电源板卡相连接,实现总线连接、供电输出的背板。

13、进一步地:所述cpu板卡还加载有服务管理软件。

14、本发明提供的一种基于轨道交通的车载phm系统,可实现mvbmvb/wtb/ecn等车载网络数据及传感器数据的自动采集;算力可配置:根据应用场景的不同,配置相应的中算力、高算力板卡以适应不同的算力资源需求;车载通信:支持mvb/wtb/ecn/无线通信,并配备防火墙功能;实现所有板卡,统一采用背板以太网通信,具备统一的对外引脚定义、统一的电气接口形式及统一的机械安装接口等,可实现功能性的互换和组合;具有以下优点:本发明具有很强的实用性,可实现数据采集、总线通信的配置管理,运行phm算法,将模型计算结果和订阅的原始数据上报至后台服务器,可扩展性强,能实现各类数据自动采集,在线完成数据处理、存储、特征量计算、故障预警、数据传输等功能,实现较大数据量的处理,同时,配置无线通信和防火墙功能,能在边缘侧对数据进行预处理,使系统的智能化、高效、精准化程度越来越高,提高机车故障诊断效率,使设备更安全、更可靠的运行,降低维护成本。



技术特征:

1.一种基于轨道交通的车载phm系统,其特征在于:包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于轨道交通的车载phm系统,其特征在于:还包括提供防火墙功能,隔离车地之间的数据通信,保证车地之间通信的数据安全性的安全板卡。

3.根据权利要求1所述的一种基于轨道交通的车载phm系统,其特征在于:还包括负责车载单元到地面服务器的通信,使用4g/wifi网络进行通信的无线板卡。

4.根据权利要求1所述的一种基于轨道交通的车载phm系统,其特征在于:所述cpu板卡加载有不同phm算法。

5.根据权利要求1所述的一种基于轨道交通的车载phm系统,其特征在于:还包括与wtb板、mvb板、采集板卡、交互机板卡、cpu板卡、运算板卡和电源板卡相连接,实现总线连接、供电输出的背板。

6.根据权利要求1所述的一种基于轨道交通的车载phm系统,其特征在于:所述cpu板卡还加载有服务管理软件。


技术总结
本发明一种基于轨道交通的车载PHM系统,包括:WTB板、MVB板、交互机板卡;接收交互机板卡传送的以太网数据,实现车载PHM单元离线配置,原始数据和结果数据离线查看,以太网数据的导入导出配置,本地存储数据下载,并预设不同的报警机制,实现多维度提供数据筛选查看,并进行远程更新的CPU板卡;接收信号采集板卡传送的电流传感器信号状态、热电偶状态、编码信息,并根据CPU板预设的报警机制、存储机制进行诊断评估,根据应用场景的不同,配置相应的不同算力以适应不同的算力资源需求,进行车载数据处理的运算板卡;为所述WTB板、MVB板、采集板卡、交互机板卡、CPU板卡和运算板卡提供电源的电源,该系统使设备更安全、更可靠的运行,降低维护成本。

技术研发人员:马志明,刘军雨,樊闯,王欣立,李畅
受保护的技术使用者:中车大连电力牵引研发中心有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/12
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