CN108173929A - 中低速磁浮列车基于trdp协议的无线上传和专家诊断系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种中低速磁浮列车基于TRDP协议的无线上传和专家诊断系统，包括专家诊断系统和无线上传系统，所述的专家诊断系统用于实时监控、故障智能诊断和故障预警，并通过基于TRDP协议的防火墙实现与列车控制和管理系统TCMS的隔离，防止网络攻击，所述的无线上传系统用于通过以太网与TCMS和专家诊断系统通信，获取列车故障、状态和预警信息，通过无线网络将信息上传给地面服务器。本发明通过图表、曲线等形式直观地监视车辆运行，实现了车辆状态、故障等信息的无线上传，运营控制中心OCC和车辆段控制中心DCC可以远程实时监控列车状态，提高了列车运营的安全性和列车的可维护性。

Description

中低速磁浮列车基于TRDP协议的无线上传和专家诊断系统
技术领域
本发明涉及中低速磁浮列车技术领域，具体涉及一种中低速磁浮列车基于TRDP协议的无线上传和专家诊断系统。
背景技术
目前国内新一代中低速磁浮列车正处于发展阶段，还没有成熟的无线上传和专家诊断技术。现有技术下仅可通过司机显示屏HMI各页面监视当前列车状态。无法通过图表、曲线等形式直观地监视车辆运行；无法实现车辆状态、故障等信息的无线上传，运营控制中心OCC和车辆段控制中心DCC无法远程实时监控列车状态。
发明内容
针对上述现有技术的缺陷，本发明提供一种中低速磁浮列车基于TRDP协议的无线上传和专家诊断系统。
本发明所采用的技术方案是中低速磁浮列车基于TRDP协议的无线上传和专家诊断系统，包括专家诊断系统和无线上传系统，所述的专家诊断系统用于实时监控、故障智能诊断和故障预警，并通过基于TRDP协议的防火墙实现与列车控制和管理系统TCMS的隔离，防止网络攻击，列车控制和管理系统TCMS用于将列车状态信息通过交换机上传到工作站，由安装于工作站的专家诊断软件实现故障诊断和预警，再通过交换机将故障预警信息发送给移动通信网关；所述的无线上传系统用于通过以太网与TCMS和专家诊断系统通信，获取列车故障、状态和预警信息，通过无线网络将信息上传给地面服务器。
所述的无线上传系统包括两种方式，一种是列车到达车站或车辆段后通过WLAN上传故障、预警和运行记录；另一种是列车运行中通过3G\4G上传列车故障和预警信息。
所述的专家诊断系统还包括故障预警算法模块，所述的故障预警算法模块是将接收到的列车状态和各子系统故障信息进行模糊化，由模糊推理机根据模糊规则库进行模糊推理，然后进行反模糊化生成故障预警信息。
本发明的有益效果是：本发明可以通过图表、曲线等形式直观地监视车辆运行，实现了车辆状态、故障等信息的无线上传，运营控制中心OCC和车辆段控制中心DCC可以远程实时监控列车状态，提高了列车运营的安全性和列车的可维护性；本发明相关软件都为自主开发，实现了100％国产化，节约成本约8万/列。
附图说明
图1为专家诊断和无线上传系统拓扑图。
图2为专家诊断系统原理图。
图3为故障预警算法图。
图4为无线上传系统结构示意图。
具体实施方式
现结合附图对发明做进一步的说明，本发明通过基于ECN(Ethernet ConsistNetwork)以太网通讯网络的TRDP(Train Real-time Data Protocol)协议,实现了与列车控制和管理系统TCMS的无缝集成，从而实现了列车控制和管理系统TCMS监控数据的实时收发，并通过基于TRDP协议的防火墙实现了与列车控制和管理系统TCMS的隔离。
本发明通过工作站以图表、曲线和表格等形式实现列车状态监视、故障诊断和故障预警。本发明将工作站和移动通信网关TLR(Mobile Communication Gateway)集成在了一起从而实现了列车数据的无线上传，使运营控制中心OCC和车辆段控制中心DCC可以进行远程实时监控。
如图1所示，专家诊断和无线上传系统拓扑图，专家诊断和无线上传系统主要由工组站、交换机、移动通信网关和车载天线等组成，分为专家诊断系统和无线上传系统两部分。专家诊断系统具有实时监控、故障智能诊断和故障预警功能，并通过基于TRDP协议的防火墙实现与TCMS的隔离，防止网络攻击。列车控制和管理系统TCMS将列车状态信息通过交换机上传到工作站，由安装于工作站的专家诊断软件实现故障诊断和预警。移动通信网关可将列车信息无线上传到地面服务器，地面服务器带有数据库和分析软件的服务器，无线上传的两种方式：列车到达车站或车辆段后通过WLAN(Wi-Fi)上传故障、预警和运行记录；列车运行中通过3G\4G上传列车故障和预警信息，专家诊断系统原理如图2所示。
如图3所示，专家诊断系统将接收到的列车状态和各子系统故障信息进行模糊化由模糊推理机根据模糊规则库进行模糊推理，然后进行反模糊化生成故障预警信息。模糊规则库通过机器学习建立。专家诊断系统经过一段时间的稳定运行后，可以通过分析记录的数据，并结合车辆系统设备的技术设计原理、故障统计分析和固定生命周期模态等，建立模糊规则库，实现车辆安全预警。
无线上传系统主要功能是收集列车数据，通过无线方式发送到地面数据集中服务器，并提供本地数据下载，从而为列车运行提供远程专家技术支持和远程诊断。无线上传系统与地面接收站通信的通信如图4所示：其中列车实时故障及状态通过3G/4G无线网络发送到地面服务器，列车非实时故障及运行状态信息可通过WLAN或3G/4G传输到地面服务器。地面服务器解析后进行列车状态及故障的实时显示，并提供非实时数据的下载功能。
移动通信网关TLR集成了I/O接口，通过列车给出的库内/正线数字量输入信号和底层逻辑可实现WLAN和3G/4G的模式切换。

Claims (3)

1.中低速磁浮列车基于TRDP协议的无线上传和专家诊断系统，其特征在于：包括专家诊断系统和无线上传系统，所述的专家诊断系统用于实时监控、故障智能诊断和故障预警，并通过基于TRDP协议的防火墙实现与列车控制和管理系统TCMS的隔离，防止网络攻击，列车控制和管理系统TCMS用于将列车状态信息通过交换机上传到工作站，由安装于工作站的专家诊断软件实现故障诊断和预警，再通过交换机将故障预警信息发送给移动通信网关；所述的无线上传系统用于通过以太网与TCMS和专家诊断系统通信，获取列车故障、状态和预警信息，通过无线网络将信息上传给地面服务器。
2.根据权利要求1所述的中低速磁浮列车基于TRDP协议的无线上传和专家诊断系统，其特征在于：所述的无线上传系统包括两种方式，一种是列车到达车站或车辆段后通过WLAN上传故障、预警和运行记录；另一种是列车运行中通过3G\4G上传列车故障和预警信息。
3.根据权利要求1所述的中低速磁浮列车基于TRDP协议的无线上传和专家诊断系统，其特征在于：所述的专家诊断系统还包括故障预警算法模块，所述的故障预警算法模块是将接收到的列车状态和各子系统故障信息进行模糊化，由模糊推理机根据模糊规则库进行模糊推理，然后进行反模糊化生成故障预警信息。
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