CN106840714A - 一种用于高铁的智能故障诊断方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于高铁的智能故障诊断方法，高铁运行状态传感器对高铁运行状态中各个参数进行检测；将检测到的各个运行状态发送给数模转换模块；数模转换模块将接受到的数据进行模数转换；信号放大模块对转换后的数字信号进行放大；滤波模块对放大后的数字信号进行滤波；自诊断单元模块对滤波后的数字信号进行综合诊断，得到首次诊断结果；自诊断单元模块向维修服务中心的数据接受模块发送首次诊断结果；数据分析模块首次诊断结果进行二次诊断；维修决策反馈模块将二次诊断结果反馈给高铁系统，高铁系统对接受到的二次诊断结果作出后续决策完成故障诊断。本发明可靠性好，实现了高速列车制动系统故障的快速自动诊断，提高了列车运行的安全性。

Description

一种用于高铁的智能故障诊断方法

技术领域

本发明涉及一种故障诊断方法，具体涉及一种用于高铁的智能故障诊断方法。

背景技术

高铁作为一个由复杂技术装备组成、在复杂环境中运行、完成具有复杂时空分布特征的位移服务的整体，是一个复杂的网络化巨系统，其一旦发生故障，危害极大。而且由于高速列车组成部件繁多、检测参数繁多，其发生的故障类型也是复杂多样，包括：突发故障、交叉故障、组合故障以及链式故障等。并且不同原因也可能产生同一故障现象，这些就导致了对高速列车的故障诊断及维修较为困难。

现在，高速列车的维修基本依靠相关技术人员的经验来维修，而且现有的故障维修系统都是在高速列车运行中采集故障信息，然后等车辆停止运行后在地面对采集的信息进行处理。因此，准确地采集高速列车制动系统的故障特征、对采集的故障特征进行准确的分析并在此基础上建立起相应的故障诊断系统是高速列车诊断与维修的主要及重要内容，同时也是高速列车运营安全中十分重要的组成部分。

鉴于此，提出一种用于高铁的智能故障诊断方法本发明所要研究的课题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种用于高铁的智能故障诊断方法，旨在通过该故障诊断方法提高列车的安全性能。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种用于高铁的智能故障诊断方法，预先搭建一故障诊断平台，该故障诊断平台包括一高铁系统、一高铁运行状态传感器、一数据发送模块、一模数转换模块、一信号放大模块、一滤波模块、一自诊断单元模块以及一维修服务中心；所述维修服务中心包括一数据接受模块、一数据分析模块以及一维修决策反馈模块；按照以下步骤进行操作：

第一步，所述高铁运行状态传感器对高铁运行状态中的车速、风压、紧急电磁阀工作状态、制动系统阀动作响应状态、升弓模块电磁阀动作状态以及停放制动状态进行检测；

第二步，所述高铁运行状态传感器将检测到的各个运行状态通过数据发送模块发送给所述数模转换模块；

第三步，所述数模转换模块将接受到的数据进行模数转换；

第四步，所述信号放大模块对转换后的数字信号进行放大，得到放大的数字信号；

第五步，所述滤波模块对放大后的数字信号进行滤波，得到滤波后的数字信号；

第六步，所述自诊断单元模块对滤波后的数字信号进行综合诊断，得到首次诊断后的信号，即得到首次诊断结果；

第七步，所述数据发送模块将自诊断单元模块测得的首次诊断结果发送给向所述维修服务中心的数据接受模块；

第八步，所述维修服务中心的数据分析模块对接受到的首次诊断结果进行二次诊断，得到二次诊断结果；

第九步，所述维修服务中心的维修决策反馈模块将二次诊断结果反馈给所述高铁系统，所述高铁系统对接受到的二次诊断结果作出后续决策，从而完成故障诊断。

作为本发明的进一步改进，所述故障诊断平台还包括在每辆高铁列车上均设有的一图像采集模块、一图像处理模块以及一图像传送模块；图像采集模块设在列车头上，图像采集模块实时将采集的图片发送给图像处理模块，图像处理模块对采集到的图像进行检测，以检测该列车故障。

作为本发明的进一步改进，所述故障诊断平台还包括多个预先设置在路边侦测站，每个侦测站中设有至少一车辆信息采集终端，该车辆信息采集终端用于采集路过当前侦测站的车辆运行状态。

作为本发明的进一步改进，所述故障诊断平台还包括GPS电子定位设备，用于提供拍摄到经过高铁列车的当前车辆信息采集终端的坐标信息。

作为本发明的进一步改进，所述故障诊断平台还包括一预警模块，用于当二次诊断结果显示车辆有故障时，发送预警。

作为本发明的进一步改进，所述故障诊断平台还包括一感光元件，用于高铁运行状态中光线度检测。

作为本发明的进一步改进，当所述高铁系统接受到二次诊断结构表面该高铁发送故障时，则发送信号给高铁系统，以控制高铁列车紧急制停。

作为本发明的进一步改进，所述维修服务中心将二次诊断结果保存至数据库，供制定维修策略使用。

作为本发明的进一步改进，所述故障诊断平台还包括人机交互的步骤，用户根据数据的门限值来定义报警的级别。

本发明工作原理以及效果如下：

本发明涉及一种用于高铁的智能故障诊断方法，高铁运行状态传感器对高铁运行状态中各个参数进行检测；高铁运行状态传感器将检测到的各个运行状态发送给数模转换模块；数模转换模块将接受到的数据进行模数转换；信号放大模块对转换后的数字信号进行放大；滤波模块对放大后的数字信号进行滤波；自诊断单元模块对滤波后的数字信号进行综合诊断，得到首次诊断结果；自诊断单元模块通过数据发送模块向维修服务中心的数据接受模块发送首次诊断结果；维修服务中心的数据分析模块对接受到的首次诊断结果进行二次诊断；维修服务中心的维修决策反馈模块将二次诊断结果反馈给高铁系统，高铁系统对接受到的二次诊断结果作出后续决策，从而完成故障诊断。本发明可靠性好，实现了高速列车制动系统故障的快速自动诊断，提高了列车运行的安全性。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本申请公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本申请的理解，并不是具体限定本申请各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本申请的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本申请。在附图中：

附图1为本发明实施例的步骤流程示意图。

具体实施方式

下面实施例将进一步举例说明本发明。这些实施例仅用于说明本发明，但不以任何方式限制本发明。

实施例：一种用于高铁的智能故障诊断方法

参见附图1，预先搭建一故障诊断平台，该故障诊断平台包括一高铁系统、一高铁运行状态传感器1、一数据发送模块2、一模数转换模块3、一信号放大模块4、一滤波模块5、一自诊断单元模块6以及一维修服务中心7；所述维修服务中心7包括一数据接受模块70、一数据分析模块71以及一维修决策反馈模块72。

按照以下步骤进行操作：

第一步，所述高铁运行状态传感器1对高铁运行状态中的车速、风压、紧急电磁阀工作状态、制动系统阀动作响应状态、升弓模块电磁阀动作状态以及停放制动状态进行检测；

第二步，所述高铁运行状态传感器1将检测到的各个运行状态通过数据发送模块2发送给所述数模转换模块3；

第三步，所述数模转换模块3将接受到的数据进行模数转换；

第四步，所述信号放大模块4对转换后的数字信号进行放大，得到放大的数字信号；

第五步，所述滤波模块5对放大后的数字信号进行滤波，得到滤波后的数字信号；

第六步，所述自诊断单元模块6对滤波后的数字信号进行综合诊断，得到首次诊断后的信号，即得到首次诊断结果；

第七步，所述自诊断单元模块6通过数据发送模块2向所述维修服务中心7的数据接受模块70发送首次诊断结果；

第八步，所述维修服务中心7的数据分析模块71对接受到的首次诊断结果进行二次诊断，得到二次诊断结果；

第九步，所述维修服务中心7的维修决策反馈模块72将二次诊断结果反馈给所述高铁系统，所述高铁系统对接受到的二次诊断结果作出后续决策，从而完成故障诊断。

进一步地，所述故障诊断平台还包括在每辆高铁列车上均设有的一图像采集模块、一图像处理模块以及一图像传送模块；图像采集模块设在列车头上，图像采集模块实时将采集的图片发送给图像处理模块，图像处理模块对采集到的图像进行检测，以检测该列车故障。

进一步地，所述故障诊断平台还包括多个预先设置在路边侦测站，每个侦测站中设有至少一车辆信息采集终端，该车辆信息采集终端用于采集路过当前侦测站的车辆运行状态。

进一步地，所述故障诊断平台还包括GPS电子定位设备，用于提供拍摄到经过高铁列车的当前车辆信息采集终端的坐标信息。

进一步地，所述故障诊断平台还包括一预警模块，用于当二次诊断结果显示车辆有故障时，发送预警。

进一步地，所述故障诊断平台还包括一感光元件，用于高铁运行状态中光线度检测。

进一步地，当所述高铁系统接受到二次诊断结构表面该高铁发送故障时，则发送信号给高铁系统，以控制高铁列车紧急制停。

进一步地，所述维修服务中心7将二次诊断结果保存至数据库，供制定维修策略使用。

进一步地，所述故障诊断平台还包括人机交互的步骤，用户根据数据的门限值来定义报警的级别。

本发明涉及一种用于高铁的智能故障诊断方法，高铁运行状态传感器1对高铁运行状态中各个参数进行检测；高铁运行状态传感器1将检测到的各个运行状态发送给数模转换模块3；数模转换模块3将接受到的数据进行模数转换；信号放大模块4对转换后的数字信号进行放大；滤波模块5对放大后的数字信号进行滤波；自诊断单元模块6对滤波后的数字信号进行综合诊断，得到首次诊断结果；自诊断单元模块6通过数据发送模块向维修服务中心7的数据接受模块发送首次诊断结果；维修服务中心7的数据分析模块71对接受到的首次诊断结果进行二次诊断；维修服务中心7的维修决策反馈模块72将二次诊断结果反馈给高铁系统，高铁系统对接受到的二次诊断结果作出后续决策，从而完成故障诊断。本发明可靠性好，实现了高速列车制动系统故障的快速自动诊断，提高了列车运行的安全性。

需要说明的是，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。

多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的申请主题的一部分。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本申请的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本申请的保护范围，凡未脱离本申请技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于高铁的智能故障诊断方法，其特征在于：预先搭建一故障诊断平台，该故障诊断平台包括一高铁系统、一高铁运行状态传感器、一数据发送模块、一模数转换模块、一信号放大模块、一滤波模块、一自诊断单元模块以及一维修服务中心；所述维修服务中心包括一数据接受模块、一数据分析模块以及一维修决策反馈模块；按照以下步骤进行操作：

第一步，所述高铁运行状态传感器对高铁运行状态中的车速、风压、紧急电磁阀工作状态、制动系统阀动作响应状态、升弓模块电磁阀动作状态以及停放制动状态进行检测；

第二步，所述高铁运行状态传感器将检测到的各个运行状态通过数据发送模块发送给所述数模转换模块；

第三步，所述数模转换模块将接受到的数据进行模数转换；

第四步，所述信号放大模块对转换后的数字信号进行放大，得到放大的数字信号；

第五步，所述滤波模块对放大后的数字信号进行滤波，得到滤波后的数字信号；

第六步，所述自诊断单元模块对滤波后的数字信号进行综合诊断，得到首次诊断后的信号，即得到首次诊断结果；

第七步，所述数据发送模块将自诊断单元模块测得的首次诊断结果发送给向所述维修服务中心的数据接受模块；

第八步，所述维修服务中心的数据分析模块对接受到的首次诊断结果进行二次诊断，得到二次诊断结果；

第九步，所述维修服务中心的维修决策反馈模块将二次诊断结果反馈给所述高铁系统，所述高铁系统对接受到的二次诊断结果作出后续决策，从而完成故障诊断。

2.根据权利要求1所述的用于高铁的智能故障诊断方法，其特征在于：所述故障诊断平台还包括在每辆高铁列车上均设有的一图像采集模块、一图像处理模块以及一图像传送模块；图像采集模块设在列车头上，图像采集模块实时将采集的图片发送给图像处理模块，图像处理模块对采集到的图像进行检测，以检测该列车故障。

3.根据权利要求1所述的用于高铁的智能故障诊断方法，其特征在于：所述故障诊断平台还包括多个预先设置在路边侦测站，每个侦测站中设有至少一车辆信息采集终端，该车辆信息采集终端用于采集路过当前侦测站的车辆运行状态。

4.根据权利要求3所述的用于高铁的智能故障诊断方法，其特征在于：所述故障诊断平台还包括GPS电子定位设备，用于提供拍摄到经过高铁列车的当前车辆信息采集终端的坐标信息。

5.根据权利要求1所述的用于高铁的智能故障诊断方法，其特征在于：所述故障诊断平台还包括一预警模块，用于当二次诊断结果显示车辆有故障时，发送预警。

6.根据权利要求1所述的用于高铁的智能故障诊断方法，其特征在于：所述故障诊断平台还包括一感光元件，用于高铁运行状态中光线度检测。

7.根据权利要求6所述的用于高铁的智能故障诊断方法，其特征在于：当所述高铁系统接受到二次诊断结构表面该高铁发送故障时，则发送信号给高铁系统，以控制高铁列车紧急制停。

8.根据权利要求1或7所述的用于高铁的智能故障诊断方法，其特征在于：所述维修服务中心将二次诊断结果保存至数据库，供制定维修策略使用。

9.根据权利要求1-3、5-6任一所述的用于高铁的智能故障诊断方法，其特征在于：所述故障诊断平台还包括人机交互的步骤，用户根据数据的门限值来定义报警的级别。