一种架车机健康管理智能运维系统的制作方法

1.本发明涉及架车机领域，尤其涉及一种架车机健康管理智能运维系统。


背景技术：

2.架车机是动车组检修作业的关键设备。现有技术中，通常采用多个相互独立的监测设备分别采集、处理、分析架车机运行时各个关键部位的运行参数，然后再人工汇总得到架车机的整体健康状态，以便及时发现问题隐患并及时处理，管理效率低，容易出错，智能化程度低。


技术实现要素：

3.基于以上问题，本发明的目的在于提供一种架车机健康管理智能运维系统，管理效率高，智能化程度高。
4.为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
5.一种架车机健康管理智能运维系统，包括：
6.多路振动信号采集仪，用于采集架车机中减速齿轮箱和丝杠螺母的振动信息；
7.温度采集转换器，用于采集所述架车机中丝杠螺母的温度信息；
8.ad采集转换模块，用于采集所述架车机中丝杠螺母的磨损信息；
9.通讯转换模块，用于采集所述架车机中电机变频器的驱动信息；
10.信息机房，用于采集、存储和处理所述架车机的健康状态信息并判断所述架车机的健康状态，所述健康状态信息包括所述振动信息、所述温度信息、所述磨损信息和所述驱动信息。
11.作为本发明的架车机健康管理智能运维系统的可选方案，所述多路振动信号采集仪包括第一振动传感器和第二振动传感器，所述第一振动传感器用于检测所述架车机的转向架举升减速齿轮箱的振动信息，所述第二振动传感器用于检测所述架车机的转向架举升丝杆螺母的振动信息。
12.作为本发明的架车机健康管理智能运维系统的可选方案，所述多路振动信号采集仪还包括第三振动传感器和第四振动传感器，所述第三振动传感器用于检测所述架车机的车体举升减速齿轮箱的振动信息，所述第四振动传感器用于检测所述架车机的车体举升丝杆螺母的振动信息。
13.作为本发明的架车机健康管理智能运维系统的可选方案，所述温度采集转换器包括第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器用于检测所述架车机的转向架举升丝杆螺母的温度信息，所述第二温度传感器用于检测所述架车机的车体举升丝杆螺母的温度信息。
14.作为本发明的架车机健康管理智能运维系统的可选方案，所述ad采集转换模块包括第一磨损传感器和第二磨损传感器，所述第一磨损传感器用于检测所述架车机的转向架举升丝杆螺母的磨损信息，所述第二磨损传感器用于检测所述架车机的车体举升丝杆螺母
的磨损信息。
15.作为本发明的架车机健康管理智能运维系统的可选方案，所述通讯转换模块分别与所述架车机的转向架举升电机变频器和车体举升电机变频器连接。
16.作为本发明的架车机健康管理智能运维系统的可选方案，还包括温湿度采集转换模块，所述温湿度采集转换模块用于采集所述架车机的基坑的温湿度信息，所述健康状态信息还包括所述温湿度信息。
17.作为本发明的架车机健康管理智能运维系统的可选方案，还包括网络摄像机，所述温湿度采集转换模块用于采集所述架车机的图像信息，所述健康状态信息还包括所述图像信息。
18.作为本发明的架车机健康管理智能运维系统的可选方案，还包括网络交换机，所述网络交换机分别与所述多路振动信号采集仪、所述温度采集转换器、所述ad采集转换模块、所述通讯转换模块、所述温湿度采集转换模块和所述信息机房连接。
19.作为本发明的架车机健康管理智能运维系统的可选方案，还包括与所述信息机房连接的管理终端。
20.本发明的有益效果为：
21.本发明提供的架车机健康管理智能运维系统，通过多路振动信号采集仪采集架车机中减速齿轮箱和丝杠螺母的振动信息，通过温度采集转换器采集架车机中丝杠螺母的温度信息，通过ad采集转换模块采集架车机中丝杠螺母的磨损信息，通过通讯转换模块采集架车机中电机变频器的驱动信息，通过信息机房采集、存储和处理架车机的健康状态信息并判断架车机的健康状态，健康状态信息包括上述的振动信息、温度信息、磨损信息和驱动信息，该架车机健康管理智能运维系统可以设置各健康状态信息的预警和报警阈值，可以对健康状态信息进行显示、预警黄灯和报警红灯警示，还可以对健康状态信息进行多数据关联分析、故障预测、指导故障处理、维修维保统计分析等，对架车机运行健康状态进行有效管理，实现智能运维，通过科学监测技术，降低架车机的维修频次，从而提高架车机的检修能力，保证架车机的安全运行。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
23.图1是本发明具体实施方式提供的架车机健康管理智能运维系统的结构示意图。
24.图中：
25.100-多路振动信号采集仪；200-温度采集转换器；300-ad采集转换模块；
26.400-通讯转换模块；500-信息机房；600-温湿度采集转换模块；700-网络摄像机；800-网络交换机；900-管理终端。
具体实施方式
27.为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面
将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
29.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
30.如图1所示，本实施例提供一种架车机健康管理智能运维系统，该架车机健康管理智能运维系统包括多路振动信号采集仪100、温度采集转换器200、ad采集转换模块300、通讯转换模块400和信息机房500。多路振动信号采集仪100用于采集架车机中减速齿轮箱和丝杠螺母的振动信息，温度采集转换器200用于采集架车机中丝杠螺母的温度信息，ad采集转换模块300用于采集架车机中丝杠螺母的磨损信息。通讯转换模块400用于采集架车机中电机变频器的驱动信息，信息机房500用于采集、存储和处理架车机的健康状态信息并判断架车机的健康状态，健康状态信息包括振动信息、温度信息、磨损信息和驱动信息。
31.通过多路振动信号采集仪100采集架车机中减速齿轮箱和丝杠螺母的振动信息，通过温度采集转换器200采集架车机中丝杠螺母的温度信息，通过ad采集转换模块300采集架车机中丝杠螺母的磨损信息，通过通讯转换模块400采集架车机中电机变频器的驱动信息，通过信息机房500采集、存储和处理架车机的健康状态信息并判断架车机的健康状态，健康状态信息包括上述的振动信息、温度信息、磨损信息和驱动信息，该架车机健康管理智能运维系统可以设置各健康状态信息的预警和报警阈值，可以对健康状态信息进行显示、预警黄灯和报警红灯警示，还可以对健康状态信息进行多数据关联分析、故障预测、指导故障处理、维修维保统计分析等，对架车机运行健康状态进行有效管理，实现智能运维，通过科学监测技术，降低架车机的维修频次，从而提高架车机的检修能力，保证架车机的安全运行。
32.架车机传动系统主要由转向架举升装置和车体举升装置组成。转向架举升装置完成机车或动车组的整机举升，车体举升装置完成车体部分的举升，完成转向架的更换。机电传动系统主要由驱动电机、减速齿轮箱、丝杠螺母组成。
33.可选地，多路振动信号采集仪100包括第一振动传感器和第二振动传感器，第一振动传感器用于检测架车机的转向架举升减速齿轮箱的振动信息，第二振动传感器用于检测架车机的转向架举升丝杆螺母的振动信息。需要说明的是，转向架举升减速齿轮箱是指举升架车机转向架用的减速齿轮箱，转向架举升丝杆螺母是指举升架车机转向架用的丝杆螺母。
34.可选地，多路振动信号采集仪100还包括第三振动传感器和第四振动传感器，第三振动传感器用于检测架车机的车体举升减速齿轮箱的振动信息，第四振动传感器用于检测架车机的车体举升丝杆螺母的振动信息。需要说明的是，车体举升减速齿轮箱是指举升架车机车体用的减速齿轮箱，车体举升丝杆螺母是指举升架车机车体用的丝杆螺母。
35.第一振动传感器、第二振动传感器、第三振动传感器和第四振动传感器可以采用机械式振动传感器，机械式振动传感器将工程振动的参量转换成机械信号，再经机械系统放大后，进行测量、记录，常用的仪器有杠杆式测振仪和盖格尔测振仪。第一振动传感器、第二振动传感器、第三振动传感器和第四振动传感器还可以采用光学式振动传感器，光学式振动传感器将工程振动的参量转换为光学信号，经光学系统放大后显示和记录。例如如读数显微镜和激光测振仪等。第一振动传感器、第二振动传感器、第三振动传感器和第四振动传感器还可以采用电测振动传感器，电测振动传感器将工程振动的参量转换成电信号，经电子线路放大后显示和记录。电测法的要点在于先将机械振动量转换为电量(电动势、电荷、及其它电量)，然后再对电量进行测量，从而得到所要测量的机械量。
36.可选地，温度采集转换器200包括第一温度传感器和第二温度传感器，第一温度传感器用于检测架车机的转向架举升丝杆螺母的温度信息，第二温度传感器用于检测架车机的车体举升丝杆螺母的温度信息。温度传感器是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。第一温度传感器和第二温度传感器可以采用接触式温度传感器或非接触式温度传感器。接触式温度传感器的检测部分与被测对象有良好的接触，又称温度计。最常用的非接触式测温仪表基于黑体辐射的基本定律，称为辐射测温仪表。辐射测温法包括亮度法(见光学高温计)、辐射法(见辐射高温计)和比色法(见比色温度计)。各类辐射测温方法只能测出对应的光度温度、辐射温度或比色温度。只有对黑体(吸收全部辐射并不反射光的物体)所测温度才是真实温度。如欲测定物体的真实温度，则必须进行材料表面发射率的修正。而材料表面发射率不仅取决于温度和波长，而且还与表面状态、涂膜和微观组织等有关，因此很难精确测量。
37.可选地，ad采集转换模块300包括第一磨损传感器和第二磨损传感器，第一磨损传感器用于检测架车机的转向架举升丝杆螺母的磨损信息，第二磨损传感器用于检测架车机的车体举升丝杆螺母的磨损信息。第一磨损传感器和第二磨损传感器可以采用磁吸附式铁磁颗粒传感器，磁吸附式铁磁颗粒传感器通过检测铁磁颗粒来测量机械部件的磨损状况。传感器上设有螺纹，可直接集成到齿轮箱或循环润滑回路中，通过在线监测金属屑的积累程度、大小、时间，早期检测设备的磨损和损坏，可以计划维修措施，减少停机时间，延长设备寿命。
38.可选地，通讯转换模块400分别与架车机的转向架举升电机变频器和车体举升电机变频器连接。转向架举升电机变频器和车体举升电机变频器的电流、转矩、功率等数据通过通讯转换模块400传输至信息机房500。
39.为全面监测架车机的健康状态，可选地，该架车机健康管理智能运维系统还包括温湿度采集转换模块600，温湿度采集转换模块600用于采集架车机的基坑的温湿度信息，健康状态信息还包括温湿度信息。
40.为方便采集架车机的图像信息，可选地，该架车机健康管理智能运维系统还包括网络摄像机700，温湿度采集转换模块600用于采集架车机的图像信息，健康状态信息还包
括图像信息。网络摄像机700是一种结合传统摄像机与网络技术所产生的新一代摄像机，它可以将视频影像通过网络传至地球另一端，且远端的浏览者不需用任何专业软件，只要标准的网络浏览器即可监视其视频影像。网络摄像机700一般由镜头、图像传感器、声音传感器、信号处理器、a/d转换器、编码芯片、主控芯片、网络及控制接口等部分组成。网络摄像机700由网络编码模块和模拟摄像机组合而成。网络编码模块将模拟摄像机采集到的模拟视频信号编码压缩成数字信号，从而可以直接接入网络交换及路由设备。网络摄像机700内置一个嵌入式芯片，采用嵌入式实时操作系统。
41.可选地，该架车机健康管理智能运维系统还包括网络交换机800，网络交换机800分别与多路振动信号采集仪100、温度采集转换器200、ad采集转换模块300、通讯转换模块400、温湿度采集转换模块600和信息机房500连接。网络交换机800是一个扩大网络的器材，能为子网络中提供更多的连接端口，以便连接更多的计算机。网络交换机800具有性能价格比高、高度灵活、相对简单、易于实现等特点。
42.为方便操作人员查看和操作，可选地，该架车机健康管理智能运维系统还包括与信息机房500连接的管理终端900。
43.一台机车地坑架车机有两台转向架举升装置，每台转向架举升装置有六个举升柱，每台举升柱处均设置：减速齿轮箱振动传感器、丝杠螺母振动传感器、丝杠螺母温度传感器和螺母磨损量检测传感器。一台机车地坑架车机有四台车体举升装置，每台车体举升装置处均设置：减速齿轮箱振动传感器、丝杠螺母振动传感器、丝杠螺母温度传感器和螺母磨损量检测传感器。转向架举升电机和车体举升电机均为变频器驱动的交流变频电机。
44.信息机房500包括数据采集服务器、数据库软件和智能运维软件，智能运维软件具有以下功能：
45.(1)用户管理功能，用户具有系统管理员或普通用户不同的权限，具有增删用户管理功能，用户具有分配角色功能，不同角色具有不同的操作权限，通过不同权限和角色功能确保智能运维软件安全运行。
46.(2)多台设备集中管理功能，可以选择不同工位设备，软件系统自动切换对应设备状态数据，具有状态数据显示功能。
47.(3)具有各状态数据预警和报警阈值设定功能，状态变量超限的三色灯警示功能，没有超限时对应绿灯亮、超过预警值时黄灯亮、超过报警时红灯亮。
48.(4)具有状态数据实时曲线显示功能，用户可以根据需要选择显示不同实时曲线。
49.(5)具有视频监视功能，设备现场作业视频场景通过网络传输到智能运维软件，软件集成了视频监视功能。
50.(6)具有举升高度对比、电机转矩对比、电机电流对比等状态数据对比功能。
51.(7)具有历史数据查询功能。根据查询的时间段，以曲线和数据的方式显示各状态数据的历史记录。
52.(8)统计分析功能。可以自动统计各类故障，以饼图形式呈现，便于掌握设备质量状态。
53.(9)具有状态数据关联分析功能。如负载工作时间和磨损量的关联对比，振动、温度和电机转矩关联对比。
54.(10)具有维修、维保电子台账录入、保存、查询功能，形成设备电子维修维保电子
履历为统计分析功能提供分析数据。
55.(11)具有故障预警、报警记录和查询功能，出现预警和报警时，系统自动记录预警报警状态，用户可以选择查询各预警、报警信息。
56.(12)具有故障分析功能，软件系统具有故障数据库，用户选择故障现象后，系统自动给出可能的故障原因、故障排除方法、更换器件、使用的工具、维修工时等指导信息。
57.(13)具有知识管理功能，出现新的故障并解决后，可以把故障现象、故障原因、故障排除方法、更换器件、使用的工具、维修工时等信息录入故障数据库，系统故障分析的能力会逐步提高。
58.(14)具有三维动画和视频指导维修功能，将复杂部件的拆解和维修工艺以三维动画和视频形式集成到智能运维软件中，便于指导现场维修。
59.本实施例提供的架车机健康管理智能运维系统，可以设置各健康状态信息的预警和报警阈值，可以对健康状态信息进行显示、预警黄灯和报警红灯警示，还可以对健康状态信息进行多数据关联分析、故障预测、指导故障处理、维修维保统计分析等，对架车机运行健康状态进行有效管理，实现智能运维，通过科学监测技术，降低架车机的维修频次，从而提高架车机的检修能力，保证架车机的安全运行。
60.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。