CN110901624B

CN110901624B - 摩擦制动故障检测方法、装置、可读存储介质及控制器

Info

Publication number: CN110901624B
Application number: CN201911241234.4A
Authority: CN
Inventors: 李锦辉; 方长征; 陈林; 何小军; 谢仕川; 郭莹莹
Original assignee: CRRC Zhuzhou Locomotive Co Ltd
Current assignee: CRRC Zhuzhou Locomotive Co Ltd
Priority date: 2019-12-06
Filing date: 2019-12-06
Publication date: 2021-03-26
Anticipated expiration: 2039-12-06
Also published as: CN110901624A

Abstract

本发明提供一种摩擦制动故障检测方法、装置、可读存储介质及控制器，方法包括在接收到轨道机车车辆的制动指令后，判断轨道机车车辆的当前车速是否大于预设的速度阈值，若是，则计算摩擦制动区域经过预设的时间间隔的温差值；并在该温差值不大于预设的温差阈值时，确定发生摩擦制动故障。通过在实际制动施加或制动缓解过程中，直接对摩擦制动区域的温度变化情况进行检测，并与设定的温差阈值进行比较，进而确定是否发生摩擦制动故障，提高了摩擦制动故障检测的准确性；且该方法简单，成本低，以及实用性强。

Description

摩擦制动故障检测方法、装置、可读存储介质及控制器

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，更具体地说，涉及摩擦制动故障检测方法、装置、可读存储介质及控制器。

背景技术

摩擦制动是轨道机车车辆的重要制动方法。在轨道机车车辆的运行过程中摩擦制动的异常施加或者异常缓解都会影响轨道机车车辆的安全运行。因此，对摩擦制动状态监测的准确性会影响轨道机车车辆的安全运行。

目前，对于轨道机车车辆的摩擦制动状态监测，采用对摩擦制动的动力传导介质状态进行监测来实现；例如，通过监测空气制动器的制动缸的压缩空气压力或者监测液压制动单元的制动液压力等，来监测摩擦制动状态。但是，由于摩擦制动的动力传导介质的状态，并不能代表最终的摩擦制动状态，因此，还是会导致摩擦制动状态的误判；例如机械传动故障导致的无法正常施加制动和缓解制动等情况。

发明内容

有鉴于此，本发明提出摩擦制动故障检测方法、装置、可读存储介质及控制器，欲提高轨道机车车辆对摩擦制动故障检测的准确性。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

第一方面，提供一种摩擦制动故障检测方法，包括：

接收到轨道机车车辆的制动指令后，判断所述轨道机车车辆的当前车速是否大于预设的速度阈值，若是，则计算摩擦制动区域经过预设的时间间隔的温差值；

判断所述温差值是否大于预设的温差阈值，若否，则确定发生摩擦制动故障。

可选的，所述接收到轨道机车车辆的制动指令后，判断所述轨道机车车辆的当前车速是否大于预设的速度阈值，若是，则计算摩擦制动区域经过预设的时间间隔的温差值，包括：

接收到轨道机车车辆的制动施加指令后，判断所述轨道机车车辆的当前车速是否大于预设的速度阈值，若是，则计算摩擦制动区域经过预设的第一时间间隔的温升值；

判断所述温差值是否大于预设的温差阈值，若否，则确定发生摩擦制动故障，包括：

判断所述温升值是否大于预设的温升阈值，若否，则确定摩擦制动未正常施加。

接收到轨道机车车辆的制动缓解指令后，判断所述轨道机车车辆的当前车速是否大于预设的速度阈值，若是，则计算摩擦制动区域经过预设的第二时间间隔的温降值；

判断所述温降值是否大于预设的温降阈值，若否，则确定摩擦制动未正常缓解。

可选的，在所述确定摩擦制动故障的步骤后，还包括：

输出摩擦制动故障的警报信息。

第二方面，提供一种摩擦制动故障检测装置，包括：

温差计算单元，用于接收到轨道机车车辆的制动指令后，判断所述轨道机车车辆的当前车速是否大于预设的速度阈值，若是，则计算摩擦制动区域经过预设的时间间隔的温差值；

故障判断单元，用于判断所述温差值是否大于预设的温差阈值，若否，则确定发生摩擦制动故障。

可选的，所述温差计算单元包括：

第一温差计算子单元，用于接收到轨道机车车辆的制动施加指令后，判断所述轨道机车车辆的当前车速是否大于预设的速度阈值，若是，则计算摩擦制动区域经过预设的第一时间间隔的温升值；

所述故障判断单元包括：

第一故障判断单元，用于判断所述温升值是否大于预设的温升阈值，若否，则确定摩擦制动未正常施加。

可选的，所述温差计算单元包括：

第二温差计算子单元，用于接收到轨道机车车辆的制动缓解指令后，判断所述轨道机车车辆的当前车速是否大于预设的速度阈值，若是，则计算摩擦制动区域经过预设的第二时间间隔的温降值；

所述故障判断单元包括：

第二故障判断单元，用于判断所述温降值是否大于预设的温降阈值，若否，则确定摩擦制动未正常缓解。

可选的，所述摩擦制动故障检测装置，还包括：

警报输出单元，用于输出摩擦制动故障的警报信息。

第三方面，提供一种可读存储介质，其上存储有程序，所述程序被处理器执行时，实现如第一方面中任意一种所述的摩擦制动故障检测方法的各个步骤。

第四方面，提供一种控制器，包括存储器和处理器；

所述存储器，用于存储程序；

所述处理器，用于执行所述程序，实现如第一方面中任意一种所述的摩擦制动故障检测方法的各个步骤。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

上述技术方案提供的一种摩擦制动故障检测方法、装置、可读存储介质及控制器，方法包括在接收到轨道机车车辆的制动指令后，判断轨道机车车辆的当前车速是否大于预设的速度阈值，若是，则计算摩擦制动区域经过预设的时间间隔的温差值；并在该温差值不大于预设的温差阈值时，确定发生摩擦制动故障。通过在实际制动施加或制动缓解过程中，直接对摩擦制动区域的温度变化情况进行检测，并与设定的温差阈值进行比较，进而确定是否发生摩擦制动故障，提高了摩擦制动故障检测的准确性；且该方法简单，成本低，以及实用性强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种轨道机车车辆的制动系统的示意图；

图2为本发明实施例提供的一种摩擦制动故障检测方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的一种摩擦制动未正常施加检测方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的一种摩擦制动未正常缓解检测方法的流程图；

图5为本发明实施例提供的一种摩擦制动故障检测装置的逻辑结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种控制器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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，本领域普通技术人员在没有做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。

本发明的核心思路是，摩擦制动过程中由于摩擦产生的能量转换，使得摩擦制动区域材料的温度变化，具体的，施加制动时温度快速上升，缓解制动时温度缓慢下降，因此，在摩擦制动部件的摩擦制动区域设置温度传感器，对摩擦制动区域域的温度进行检测；通过在实际制动施加或制动缓解过程中，直接对摩擦制动区域的温度变化情况进行检测，并与设定的温差阈值进行比较，进而确定是否发生摩擦制动故障。

参见图1，制动压力通过管路输出到盘式制动器16时，使得盘式制动器16的摩擦制动块压紧制动盘，产生摩擦制动作用；制动压力通过管路输出到踏面制动器15时，使得踏面制动器15的摩擦制动块压紧轮缘，产生摩擦制动作用。设置第一温度传感器12对第一摩擦制动区域11的表面温度进行检测；设置第二温度传感器14对第二摩擦制动区域13的表面温度进行检测。第一温度传感器12和第二温度传感器14可以通过硬线与控制器进行通讯，向控制器发送对应摩擦制动区域的温度信号。控制器可以从制动控制器获取制动指令，以及从车辆控制系统获取车速信号。

本实施例提供一种摩擦制动故障检测方法，控制器根据从制动控制器获取的制动指令，从车辆控制系统获取的车速信号，以及从温度传感器获取的摩擦制动区域的温度信号，确定是否发生摩擦制动故障。参见图2，该摩擦制动故障检测方法，可以包括步骤：

S21：接收轨道机车车辆的制动指令。

制动指令包括制动施加指令和制动缓解指令。

S22：判断轨道机车车辆的当前车速是否大于预设的速度阈值，若是，则计算摩擦制动区域经过预设的时间间隔的温差值。

轨道机车车辆在某些特定工况下是在制动状态下启动的，也就是说带着制动运行一段时间。通过设定速度阈值，可以有效排除某些并不影响运行安全的特定工况，使得整个检测过程更加精确。在一个具体实施例中速度阈值可以设定为5km/h。

在制动指令为制动施加指令时，计算的温差值具体为温升值；在制动指令为制动缓解指令时，计算的温升值具体为温降值。

S23：判断温差值是否大于预设的温差阈值，若否，则确定发生摩擦制动故障。

需要说明的是，上述过程介绍的是对于某一个摩擦制动区域进行检测的过程；对于轨道机车车辆包括多个摩擦制动区域的情况，每一个摩擦制动区域的检测过程都与上述过程一致。

在确定摩擦制动故障的步骤后，还可以输出摩擦制动故障的警报信息。对于具体的故障输出方式，本实施例不做限定。可以通过显示器显示文字的方式提醒发送摩擦制动故障；也可以通过扬声器播报方式提醒发送摩擦制动故障；还可以设置对应的发光二极管，通过该发光二极管来表示发送摩擦制动故障。

本实施例提供的摩擦制动故障检测方法，通过在实际制动施加或制动缓解过程中，直接对摩擦制动区域的温度变化情况进行检测，并与设定的温差阈值进行比较，进而确定是否发生摩擦制动故障，提高了摩擦制动故障检测的准确性；且该方法简单，成本低，以及实用性强。

参见图3，示出了摩擦制动未正常施加的检测方法；该检测方法可以包括步骤：

S31：接收轨道机车车辆的制动施加指令。

S32：判断轨道机车车辆的当前车速是否大于预设的速度阈值，若是，则计算摩擦制动区域经过预设的第一时间间隔的温升值。

在一个具体实施例中，第一时间间隔可以设置为40秒；记录起始时刻T0时摩擦制动区域温度值T1，在T0+40时刻记录摩擦制动区域温度值T2；T2-T1为摩擦制动区域经过预设的第一时间间隔的温升值。可选的，起始时刻T0可以为判断出当前车速大于预设的速度阈值的时刻。

S33：判断温升值是否大于预设的温升阈值，若否，则确定摩擦制动未正常施加。

在一个具体实施例中，温升阈值可以设置为5℃。通过设置温升阈值，可以在故障出现但还未对部件产生伤害的情况下判断出故障，进而使得故障范围不再扩大。

参见图4，示出了摩擦制动未正常缓解的检测方法；该检测方法可以包括步骤：

S41：接收轨道机车车辆的制动缓解指令。

S42：判断轨道机车车辆的当前车速是否大于预设的速度阈值，若是，则计算摩擦制动区域经过预设的第二时间间隔的温降值。

在一个具体实施例中，第二时间间隔可以设置为120秒；记录起始时刻T0时摩擦制动区域温度值T3，在T0+120时刻记录摩擦制动区域温度值T4；T3-T4为摩擦制动区域经过预设的第二时间间隔的温降值。

S43：判断温降值是否大于预设的温降阈值，若否，则确定摩擦制动未正常缓解。

在一个具体实施例中，温降阈值可以设置为1℃。

对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。

下述为本发明装置实施例，可以用于执行本发明方法实施例。对于本发明装置实施例中未披露的细节，请参照本发明方法实施例。

本实施例提供一种摩擦制动故障检测装置，参见图5，包括：温差计算单元51和故障判断单元52。

温差计算单元51，用于在接收到轨道机车车辆的制动指令后，判断轨道机车车辆的当前车速是否大于预设的速度阈值，若是，则计算摩擦制动区域经过预设的时间间隔的温差值。

故障判断单元52，用于判断温差值是否大于预设的温差阈值，若否，则确定发生摩擦制动故障。

本实施例提供的摩擦制动故障检测装置，通过在实际制动施加或制动缓解过程中，直接对摩擦制动区域的温度变化情况进行检测，并与设定的温差阈值进行比较，进而确定是否发生摩擦制动故障，提高了摩擦制动故障检测的准确性；且该方法简单，成本低，以及实用性强。

在一个具体实施例中，温差计算单元51包括第一温差计算子单元和第二温差计算子单元。第一温差计算子单元，用于在接收到轨道机车车辆的制动施加指令后，判断轨道机车车辆的当前车速是否大于预设的速度阈值，若是，则计算摩擦制动区域经过预设的第一时间间隔的温升值。第二温差计算子单元，用于接收到轨道机车车辆的制动缓解指令后，判断轨道机车车辆的当前车速是否大于预设的速度阈值，若是，则计算摩擦制动区域经过预设的第二时间间隔的温降值。

故障判断单元52包括第一故障判断单元和第二故障判断单元。第一故障判断单元，用于判断温升值是否大于预设的温升阈值，若否，则确定摩擦制动未正常施加。第二故障判断单元，用于判断温降值是否大于预设的温降阈值，若否，则确定摩擦制动未正常缓解。

在一个具体实施例中，上述摩擦制动故障检测装置，还包括：警报输出单元，用于输出摩擦制动故障的警报信息。

参见图6，为本实施例提供的一种控制器的结构示意图。该控制器的硬件结构可以包括：至少一个处理器61，至少一个通信接口62，至少一个存储器63和至少一个通信总线64；且处理器61、通信接口62、存储器63通过通信总线64完成相互间的通信。

处理器61在一些实施例中可以是一个CPU(Central Processing Unit，中央处理器)，或者是ASIC(Application Specific Integrated Circuit，特定集成电路)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路等。

通信接口62可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。通常用于在控制器与其他电子设备或系统之间建立通信连接。

存储器63包括至少一种类型的可读存储介质。可读存储介质可以为如闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器等NVM(non-volatile memory，非易失性存储器)。可读存储介质还可以是高速RAM(random access memory，随机存取存储器)存储器。

其中，存储器63存储有计算机程序，处理器61可调用存储器63存储的计算机程序，所述计算机程序用于：

接收到轨道机车车辆的制动指令后，判断轨道机车车辆的当前车速是否大于预设的速度阈值，若是，则计算摩擦制动区域经过预设的时间间隔的温差值；

判断温差值是否大于预设的温差阈值，若否，则确定发生摩擦制动故障。

所述程序的细化功能和扩展功能可参照上文描述。

图6仅示出了具有组件61～64的数据校验设备，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件，可以替代的实施更多或者更少的组件。

本发明实施例还提供一种可读存储介质，该可读存储介质可存储有适于处理器执行的程序，所述程序用于：

所述程序的细化功能和扩展功能可参照上文描述。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对本发明所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种摩擦制动故障检测方法，其特征在于，包括：

判断所述温差值是否大于预设的温差阈值，若否，则确定发生摩擦制动故障；

所述接收到轨道机车车辆的制动指令后，判断所述轨道机车车辆的当前车速是否大于预设的速度阈值，若是，则计算摩擦制动区域经过预设的时间间隔的温差值，包括：

2.根据权利要求1所述的摩擦制动故障检测方法，其特征在于，所述接收到轨道机车车辆的制动指令后，判断所述轨道机车车辆的当前车速是否大于预设的速度阈值，若是，则计算摩擦制动区域经过预设的时间间隔的温差值，还包括：

判断所述温差值是否大于预设的温差阈值，若否，则确定发生摩擦制动故障，还包括：

3.根据权利要求1所述的摩擦制动故障检测方法，其特征在于，在所述确定摩擦制动故障的步骤后，还包括：

输出摩擦制动故障的警报信息。

4.一种摩擦制动故障检测装置，其特征在于，包括：

故障判断单元，用于判断所述温差值是否大于预设的温差阈值，若否，则确定发生摩擦制动故障；

所述温差计算单元包括：

所述故障判断单元包括：

5.根据权利要求4所述的摩擦制动故障检测装置，其特征在于，所述温差计算单元，还包括：

所述故障判断单元，还包括：

6.根据权利要求4所述的摩擦制动故障检测装置，其特征在于，还包括：

警报输出单元，用于输出摩擦制动故障的警报信息。

7.一种可读存储介质，其上存储有程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时，实现如权利要求1～3中任一项所述的摩擦制动故障检测方法的各个步骤。

8.一种控制器，包括存储器和处理器；

所述存储器，用于存储程序；

其特征在于，所述处理器，用于执行所述程序，实现如权利要求1～3中任一项所述的摩擦制动故障检测方法的各个步骤。