数字列车确定助手的制作方法

本发明总体上涉及一种数字列车确定助手，并且更尤其是涉及一种用于确定列车的部件参数的系统、方法和计算机程序。此外，本发明还涉及一种用于显示由用于确定列车的部件参数的系统、方法和计算机程序确定的部件参数的用户装置。

背景技术：

1、目前，由人工进行列车部件的检查。即，测试人员在列车旁边行走并且对待确定、评估或测试的部件进行检查。其中，待确定、评估或测试的部件例如可以是列车的制动系统和/或供气系统。尤其是，待确定或测试的部件可以是制动蹄。然而，这种人工检查非常耗时并且因依赖于测试人员的技能而容易出错。进一步地，这种人工检查只能在列车未使用时执行，例如当列车处于维护设施中时。此外，检查人员需要在列车旁边行走并且依次对列车的各个部件进行逐个确定或检测。也就是说，测试人员没有关于有问题的部件可能位于列车旁边哪个位置的指导。

2、尽管如此，列车编组可能会发生变化。例如，根据待运输的货物，火车头(locomotive)可以联接到不同数量的轨道车厢(railcar)。此外，根据待运输的货物，许多轨道车厢可以联接到不同数量的火车头。因此，针对特定列车编组执行的人工检查可能不适用于列车的不同编组。

3、因此，本发明的技术问题是提供一种用于确定列车的部件参数的系统、方法和计算机程序，其提供更快且更可靠的列车部件确定。尤其是，本发明的目标技术问题是提供一种数字列车确定助手，其提供更快和更可靠的列车部件确定。

技术实现思路

1、在独立权利要求中限定了本发明。在从属权利要求中限定了本发明的实施例的有利修改。

2、在本发明的最一般的形式中，本发明提供了一种用于确定列车的部件参数的系统。其中，该系统可以包括安装到列车的相应部分的多个传感器节点，其中多个传感器节点形成无线网状网络，并且其中多个传感器节点中的每个被配置成采集列车的相应部分的部件的数据并且将所采集的数据发布到无线网状网络中。进一步地，该系统可以包括服务器，所述服务器被配置成接收无线网状网络的所发布的数据并且基于所接收的数据确定列车的部件参数。

3、因此，该系统可以基于形成无线网状网络的多个传感器节点的所采集的数据来确定列车的部件参数，其中所采集的数据可被服务器访问，所述服务器被配置成基于在无线网状网络中发布的所采集的数据来确定列车的部件参数。这样，可以确定列车的部件参数，不需要对列车的部分的部件进行人工检查。也就是说，可以通过用来采集数据的无线网状网络以及配置成基于无线网状网络的所采集的数据确定部件参数的服务器来自动确定列车的部件参数。这是特别有利的，因为测试人员可以获得关于有问题的部件可能位于列车中哪个位置的指导。此外，这在列车编组发生变化并且迄今为止尚未确定新列车编组的部件参数时也是特别有利的。此外，因为即使在列车编组可能不变时，列车的部件参数也会随时间变化，所以这也是特别有利的。

4、在进一步的方面中，该系统可以进一步包括网关，所述网关被配置成经由直接或间接的无线通信将多个传感器节点的所采集的数据中继到服务器，优选地，其中网关是服务器和无线网状网络之间的单一通信点。这样，传感器节点的处理要求可以减少到最低限度，例如只采集数据和将所采集的数据发布到无线网状网络中，而进一步的处理步骤可以卸载到网关。因此，可以延长传感器节点的电池寿命，这是因为在传感器节点不采集数据和/或不向无线网状网络发布数据时可以将传感器节点置于休眠模式。进一步地，网关可以是列车的一部分的传感器中枢(hub)，尤其是轨道车厢的传感器中枢，如下面将进一步描述的那样。此外，网关可以是手持装置，例如膝上型计算机、平板电脑、或带有显示装置的计算装置，所述显示装置可移除地固定到计算装置。

5、在另一个方面中，网关可以直接由列车供电。这是特别有利的，因为网关作为服务器和无线网状网络之间的单一通信点具有最高的功率要求。这样，可以延长传感器节点的寿命，并因而延长无线网状网络的寿命。此外，网关可以固定地安装在列车的特定部分中或上，例如，安装到火车头中。这样，网关的电力供应可以由火车头本身提供。此外，网关可以充当无线网状网络的默认网关。这样，可以节省用于找到关于哪个节点充当网关的共识的处理能力。此外，网关可以包括蜂窝通信模块以与服务器通信。因此，将所采集的数据发布和/或提交给服务器的资源密集型操作可以从传感器节点转移到网关。这样，可以延长传感器节点的电池寿命。

6、在另一个方面中，该系统可以进一步包括用户装置，优选地是也可以具有充当网关的能力的用户装置，所述用户装置通信地联接到服务器并且被配置成显示所确定的部件参数。因此，可以将所确定的部件参数传送到外界，例如传送给列车检查人员，例如测试人员，即使该测试人员在火车头舱外、轨道上或轨道车厢旁，以进一步提高对检查的指导。这样，可以以更省时的方式执行列车的部件参数的确定。此外，可以在不受列车检查人员的误解的情况下进行列车的部件参数的确定。此外，所确定的部件参数也可以传送给列车制造商。

7、在又一方面中，用户装置可以以二进制方式显示部件参数。其中，二进制被解释为仅具有两个值，例如，以红色显示输出可以意味着部件参数超出公差区间，而以绿色显示输出可以意味着部件参数在公差区间内。可替代地，用户装置也可以在更复杂的图形用户界面中显示部件参数，例如显示所确定的部件参数的数值或图表。这样，所确定的列车的部件参数可以很容易地被外界感知，例如被测试人员感知。在另一个方面中，用户装置可以通信地联接到无线网状网络并且能够基于所接收的数据来确定列车的部件参数。

8、在该系统的又一方面中，部件可以是列车的部分的制动系统。可替代地，部件可以是列车的部分的压缩机系统。此外，部件可以是正在经受变化的列车的任何部件。因此，可以测试和/或监测列车的基本部件。

9、在另一方面中，列车的部分可以是轨道车厢和/或火车头。这提供了可以为改变编组的列车确定部件参数。例如，可以根据待运输的货物为联接到不同数量的轨道车厢的单一火车头确定部件参数。此外，还可以根据待运输的货物为联接到不同数量的火车头的多个轨道车厢确定部件参数。

10、在本发明的另一方面中，服务器可以被配置成存储所接收的数据以建立所接收的数据的日志。这样，服务器可以记录所有所接收的数据或仅记录所接收的数据的子集。通过这样做，可以使用越来越多的所接收的数据来确定列车的部件参数。这提供了对列车的部件参数的更准确的确定。此外，根据不断增长的所接收的数据量，可以忽略错误测量值，例如通过将统计手段应用于与服务器处存储的数据相比最近的测量值。在另一个方面中，服务器可以被配置成基于所接收的数据来聚合信息。

11、在本发明的又一方面中，服务器可以进一步被配置成基于所存储的日志和/或所聚合的信息来推断未来的部件参数。这样，部件参数就不能仅仅被追溯确定。相反，可以根据所采集的数据推断未来的部件参数。这样，可以根据所采集的无线网状网络的数据做出预测。

12、在另一方面中，所推断的未来的部件参数或所聚合的部件参数可以用于确定列车的维护是必要的，或者用于确定系统是否通过或未通过测试的标准，优选地，其中测试是制动测试。此外，所推断的未来的部件参数可以用于确定可能的未来故障和/或可靠性问题。这样，可以避免在维护设施处进行不必要的维护工作。反之亦然，不可预见的可靠性问题以及未来可能发生的故障可以在实际发生之前被发现。因此，可以提高列车的可靠性。

13、在本发明的另一个方面中，形成无线网状网络的多个传感器节点可能无法影响列车的相应部件的功能。也就是说，多个传感器节点是无源传感器并且不会影响列车部(例如制动系统和/或压缩机系统)的运行。由于多个传感器节点只是无源的，因此可以避免传感器节点例如由于传输错误或内部异常而对列车部件造成负面干扰。

14、在又一方面中，部件参数可以包括制动系统状态。制动系统状态例如可以包括状态“应用”或“释放”。因此，可以确定是应用还是释放列车的一部分的制动系统。部件参数可以包括制动系统的至少一个压力水平。制动系统的压力水平可以包括数值和单位值。部件参数还可以包括制动系统的阀状态。这样的阀状态可以指示泄漏或故障检测。此外，这样的阀状态可以指示阀的特定参数。尽管前述内容，但是部件参数还可以包括制动系统的时间测量。这种时间测量可以包括释放时间和/或填充时间，例如给定列车的压缩机系统。此外，部件参数还可以包括开关的位置。这样的开关位置可以包括位置“开”、“关”和/或“g-p状态”。因此，可以基于无线网状网络的多个传感器节点的所采集的数据来确定关于部件参数的详细信息。

15、在进一步的方面中，多个传感器节点中的每个可以被配置成以可调节的频率采集部件的数据。这样，可以调整所采集的数据的分辨率。这可能特别有利，因为无线网状网络的电池寿命很大程度上取决于由发送者节点执行的测量频率。因此，可以有利地调整无线网状网络的寿命以适应列车制造商和/或维护设施的需要。

16、在本发明的进一步的方面中，部件参数可以包括列车的每个部分的部件参数。这是特别有利的,因为不仅可以确定整体部件参数，而且替代地可以为列车的每个部分确定参数。由此提供关于列车的每个部分的有价值的信息。该信息可以用于为测试人员提供有关问题部件可能位于列车中何处的指导。因此，可以缩短检查时间。

17、在本发明的进一步的方面中，提供了一种用于确定列车部件参数的方法。其中，该方法可以包括通过安装到列车的相应部分的多个传感器节点采集列车的该相应部分的部件的数据，其中多个传感器节点形成无线网状网络。该方法进一步可以包括由多个传感器节点将所采集的数据发布到无线网状网络中。该方法进一步可以包括由被配置成接收无线网状网络的所发布的数据的服务器基于所接收的数据来确定列车的部件参数。

18、在进一步的方面中，上述方法可以包括关于系统所描述的附加特征。

19、在本发明的又进一步的方面中，提供了一种计算机程序。其中，计算机程序包括指令，当由计算机执行所述程序时，所述指令使计算机执行如上所述的方法的步骤。

20、在本发明的又一方面中，提供了一种用于显示列车的部件参数的用户装置。其中，用户装置可以通信地联接到系统的服务器或无线网状网络，用于如上所述确定列车的部件参数。