一种运输装置控制反馈系统的制作方法

本发明涉及货车牵引车辆，具体涉及一种运输装置控制反馈系统。

背景技术：

1、牵引座反馈系统是一种用于货车牵引车辆的控制系统，旨在实现对列车牵引力和制动力的精确控制以提高运行效率和安全性。该系统通过实时监测牵引座（牵引装置与车轮之间的接触部分）的状态和牵引力，以及利用传感器和控制器进行数据采集和处理。通过这样的监测和反馈，系统能够自动调整牵引力，确保列车在不同运行条件下都能保持稳定的牵引效果，从而提高牵引效率、降低能耗，同时也有助于减少磨损和延长牵引装置寿命。

2、这一系统的关键在于其实时性和精准性，它能够根据牵引座的状态实时调整列车的牵引力，以适应不同的路况和负载情况。这种智能的牵引座反馈系统不仅提高了列车的运行效率和稳定性，还为运输系统带来了更高的安全性和可靠性，对于降低事故风险和提升整个网络的运行水平具有积极的作用。

3、现有技术存在以下不足：

4、现有技术通常是通过牵引力传感器提供准确的牵引力信息，使系统能够根据实际运行条件对牵引力进行及时的调整，以适应不同的路况和负载情况，当牵引力调整过程存在突发性异常时，系统无法及时应对，异常的牵引力调整可能导致制动系统无法及时响应或者提供足够的制动力，增加列车制动距离，从而增加事故的风险，此外，过大的牵引力可能导致车轮和轨道的额外磨损，增加列车脱轨的危险，因此，目前亟须一种运输装置控制反馈系统，可在牵引力调整存在异常运行隐患时便可及时感知，并采取相关的措施进行对异常进行监控管理，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种运输装置控制反馈系统，引入了异常检测机制，通过监控牵引力调整的过程，感知异常情况并建立相应的异常指标，这使得系统能够实时检测牵引力调整中的潜在问题，通过这种实时的异常监测，系统能够在牵引力调整存在异常运行隐患时及时感知，并采取相关的措施进行监控管理，有效降低事故风险，以解决上述背景技术中的问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种运输装置控制反馈系统，其特征在于，包括数据采集与转换模块、数据处理模块、牵引力计算与反馈模块、牵引力调整模块、异常检测机制模块以及远程调整模块；

3、数据采集与转换模块，通过牵引力传感器实时采集牵引座与车轮之间接触部分的牵引力数据，并通过转换电路，将产生的模拟电信号转换为数字信号；

4、数据处理模块，将数字信号放大后传送到系统的控制器，通过控制器对这些数据进行处理；

5、牵引力计算与反馈模块，通过控制器使用处理后的数据计算当前的牵引力，并将计算得到的牵引力数值反馈回控制系统；

6、牵引力调整模块，通过控制系统在运行过程中持续地实时调整牵引力，适应列车在不同的运行条件下的变化，确保列车保持稳定的运行状态；

7、异常检测机制模块，对牵引力调整的过程建立异常检测机制，对牵引力调整的整个情况进行实时监控，感知牵引力异常调整的隐患；

8、远程调整模块，在牵引力调整存在异常时，允许工程师通过远程连接对系统进行监测和调整，并且实时分析远程调整的情况，做出详细的分析报告。

9、优选的，获取牵引力调整过程中的牵引力传感器特性信息和牵引力实时调整信息，获取后，对牵引力传感器特性信息进行处理后生成截止频率低迷指数和信号放大不稳定指数，对牵引力实时调整信息进行处理后生成牵引力调整预期偏差指数。

10、优选的，截止频率低迷指数获取的逻辑如下：

11、在固定时长窗口内，从牵引力传感器中获取连续牵引力数据，使用傅里叶变换将时域的牵引力数据转换为频域表示，得到牵引力信号的频谱；

12、在频谱中寻找对应于列车运行基本频率或其谐波的牵引力频率分量，对于找到的主要频率分量，通过分析其频谱幅值随频率的变化情况，获取牵引力传感器的截止频率；

13、计算截止频率低迷指数，计算的表达式为：；式中，表示截止频率低迷指数，表示牵引力传感器在固定时长窗口内获取的若干个截止频率，并且，c表示牵引力传感器在固定时长窗口内获取的若干个截止频率的顺序编号，c=1、2、3、4、……、y，y为正整数，为系统期望的工作频率范围的下限，为系统期望的工作频率范围的上限。

14、优选的，信号放大不稳定指数获取的逻辑如下：

15、在固定时长窗口内，获取牵引力传感器采集牵引座与车轮之间接触部分牵引力数据时对若干个数字信号进行放大的实际数字信号放大倍数，并将实际数字信号放大倍数标定为，x表示牵引力传感器采集牵引座与车轮之间接触部分牵引力数据时在固定时长窗口内对若干个数字信号进行放大的实际数字信号放大倍数的顺序编号，x=1、2、3、4、……、n，n为正整数；

16、通过在固定时长窗口内获取的若干个实际数字信号放大倍数计算信号放大不稳定指数，计算的表达式为：，式中，表示信号放大不稳定指数，n表示牵引力传感器采集牵引座与车轮之间接触部分牵引力数据时在固定时长窗口内获取的实际数字信号放大倍数的总数量。

17、优选的，牵引力调整预期偏差指数获取的逻辑如下：

18、在固定时长窗口内，获取控制系统在运行过程中对列车牵引力进行调节的实时调整牵引力与对应时刻下的预期调整牵引力，并将实时调整牵引力与对应时刻下的预期调整牵引力按照时间序列分别用函数和进行表示；

19、在牵引座反馈系统中，预期调整牵引力指的是控制系统在特定运行条件下，预先设定或期望实现的理想牵引力水平，这个理想的牵引力水平是基于系统的设计要求、列车的运行状态和预期的性能目标等考虑而确定的，预期调整牵引力的目的是确保列车在不同工况下能够达到期望的牵引效果，以维持运行的稳定性和效率；

20、计算牵引力调整预期偏差指数，计算的表达式为：

21、，

22、式中，表示牵引力调整预期偏差指数，和分别为固定时长窗口的起点时间和终点时间。

23、优选的，获取到控制系统在运行过程中对列车牵引力进行调整时在固定时长窗口内生成的截止频率低迷指数、信号放大不稳定指数以及牵引力调整预期偏差指数后，将截止频率低迷指数、信号放大不稳定指数以及牵引力调整预期偏差指数进行公式化分析，生成调整量化评估系数，依据的公式为：，式中，、、分别为截止频率低迷指数、信号放大不稳定指数、牵引力调整预期偏差指数的预设比例系数，且、、均大于0。

24、优选的，在牵引力调整存在异常时，允许工程师通过远程连接对系统进行监测和调整，并且实时分析远程调整的情况，具体的过程如下：

25、获取牵引力调整时生成的若干个调整量化评估系数建立分析集合，并将分析集合标定为z，则：，k表示分析集合内的调整量化评估系数的编号，k=1、2、3、4、……、f，f为正整数；

26、将分析集合内的调整量化评估系数与预先设定的调整量化评估系数参考阈值进行比对分析，计算调整系数，依据的公式为：，式中，表示调整系数，表示调整量化评估系数参考阈值，表示分析集合内大于调整量化评估系数参考阈值的调整量化评估系数，表示分析集合内大于调整量化评估系数参考阈值的调整量化评估系数的编号，，为正整数。

27、优选的，将分析集合内调整量化评估系数与预先设定的调整量化评估系数参考阈值进行比对分析后计算生成的调整系数与预先设定的梯度参考阈值和进行比对分析，分为以下4种情况，，继续对这4种情况进一步分析：

28、若出现，则生成远程调整持续异常信号，当工程师通过远程连接对系统进行监测和调整生成远程调整持续异常信号时，表明远程调整失败，需要进一步调整；

29、若出现，则生成远程调整不稳定型异常信号，当工程师通过远程连接对系统进行检测和调整生成远程调整不稳定型异常信号时，表明远程调整失败，需要进一步调整；

30、若出现，则生成远程调整突发性异常信号，当工程师通过远程连接对系统进行监测和调整生成突发性异常信号时，表明远程调整失败，需要进一步调整；

31、若出现，则生成远程调整无异常信号，当工程师通过远程连接对系统进行检测和调整生成无异常信号时，表明远程调整成功；

32、将工程师通过远程连接对系统进行监测和调整生成的结果做出详细的分析报告。

33、在上述技术方案中，本发明提供的技术效果和优点：

34、本发明引入了异常检测机制，通过监控牵引力调整的过程，感知异常情况并建立相应的异常指标，这使得系统能够实时检测牵引力调整中的潜在问题，通过这种实时的异常监测，系统能够在牵引力调整存在异常运行隐患时及时感知，并采取相关的措施进行监控管理，有效降低事故风险；

35、本发明通过对调整量化评估系数的分析，建立了一个量化的评估体系，用于判断远程调整的效果，工程师可以通过远程连接对系统进行监测和调整，系统将生成调整量化评估系数，通过与预设的参考阈值比对，工程师可以快速了解远程调整的准确性和稳定性，从而判断是否需要进一步调整，提高了远程维护的效率；

36、本发明还考虑了远程调整的情况，通过比对调整量化评估系数和梯度参考阈值，生成了远程调整异常信号，包括持续异常、不稳定型异常、突发型异常以及正常信号，这为工程师提供了直观的反馈，使其能够及时判断远程调整的成功与否，从而有针对性地采取进一步的措施，确保系统稳定运行。