CN111157245B - 一种轨道交通走行部轴承的监管方法及系统 - Google Patents
一种轨道交通走行部轴承的监管方法及系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111157245B CN111157245B CN202010085282.5A CN202010085282A CN111157245B CN 111157245 B CN111157245 B CN 111157245B CN 202010085282 A CN202010085282 A CN 202010085282A CN 111157245 B CN111157245 B CN 111157245B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- running gear
- fault
- current time
- time period
- bearing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M13/00—Testing of machine parts
- G01M13/04—Bearings
- G01M13/045—Acoustic or vibration analysis
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M17/00—Testing of vehicles
- G01M17/08—Railway vehicles
- G01M17/10—Suspensions, axles or wheels
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
本发明实施例公开了一种轨道交通走行部轴承的监管方法及系统,该监管系统中设置有采集终端和监管服务器,采集终端设置在待监管的轨道交通车辆的各个走行部轴承处;监管服务器从采集终端中获取各个走行部轴承在当前时段的运行数据,根据各个走行部轴承在当前时段的运行数据确定各个走行部轴承在当前时段的健康状态并显示在用户终端上,以实现基于各个走行部轴承在当前时段的健康状态对各个走行部轴承的实时管理。该种方法使得用户能够实时且直观地查看到待监管的轨道交通车辆中各个走行部轴承的健康状态,从而可以及时排查出故障或濒临故障的走行部轴承,保障乘客的人身和财产安全。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域,尤其涉及一种轨道交通走行部轴承的监管方法及系统。
背景技术
轨道交通走行部轴承作为轨道交通车辆的行走单元,是影响轨道交通正常运行的最重要的部件之一,若轨道交通走行部轴承发生故障,轻则会导致轨道交通车辆晚点、停运或清客,重则会影响乘客的生命安全。因此,及时监控轨道交通走行部轴承的运行状态,能够便于运维人员及时发现问题并制定相应的维修策略,从而避免轨道交通车辆发生突发性的故障事件,保证乘客的安全。
然而,现阶段对轨道交通走行部轴承的分析通常局限在实验室或高校,且仅停留在理论研究阶段,并未考虑到轨道交通车辆的实际运行环境对轨道交通走行部轴承所造成的影响,也没有形成可以供用户直接或直观使用的监管系统,如此,运营轨道交通车辆的用户很难及时地监控到轨道交通走行部轴承的健康状态,一旦轨道交通车辆发生突发故障,用户可能需要很长的时间才能解决故障,乘客的安全保障较差,且体验不好。
综上,目前亟需一种轨道交通走行部轴承的监管方法,用以实现对轨道交通走行部轴承的实时监管,提高对轨道交通车辆管理的智能化。
发明内容
本发明实施例提供一种轨道交通走行部轴承的监管方法及系统,用以实现对轨道交通走行部轴承的实时监管,提高对轨道交通车辆管理的智能化。
第一方面,本发明实施例提供的一种轨道交通走行部轴承的监管方法,所述方法包括:
获取各个走行部轴承在当前时段的运行数据,根据所述各个走行部轴承在当前时段的运行数据,确定所述各个走行部轴承在当前时段的健康状态,将所述各个走行部轴承在当前时段的健康状态显示在用户终端上,并基于所述健康状态对所述各个走行部轴承进行实时管理。
本发明实施例中,通过获取轨道交通车辆在运行过程中各个走行部轴承的实时运行数据,并根据各个走行部轴承的运行数据评估得到各个走行部轴承的健康状态,进而经由web服务器实时显示给用户,使得用户能够实时且直观地查看到待监管的轨道交通车辆中各个走行部轴承的健康状态,从而可以及时排查出故障或濒临故障的走行部轴承,保障乘客的人身和财产安全。
在一种可能的实现方式中,所述根据所述各个走行部轴承在当前时段的运行数据,确定所述各个走行部轴承在当前时段的健康状态,包括:针对于任一走行部轴承,从所述走行部轴承在当前时段的运行数据中提取得到高频振动数据和低频缓变量数据;根据所述高频振动数据确定所述走行部轴承在设定特征下的特征值,使用主成分分析法对所述走行部轴承在设定特征下的特征值和所述低频缓变量数据进行特征提取,得到贡献率大于第一预设阈值各个主特征;基于所述走行部轴承在所述各个主特征下的特征值构建待评估运行状态的高斯混合模型;确定所述待评估运行状态的高斯混合模型和正常运行状态的高斯混合模型的重合度,并根据所述重合度确定所述走行部轴承在当前时段的健康状态。
在一种可能的实现方式中,所述基于所述健康状态对所述各个走行部轴承进行实时管理,包括:针对于任一走行部轴承,根据所述走行部轴承在当前时段的健康状态与设定健康状态的匹配程度,确定所述走行部轴承是否故障,若确定所述走行部轴承故障,则生成所述走行部轴承在当前时段的故障信息和故障代码,并确定所述走行部轴承在当前时段的故障等级;当所述走行部轴承在当前时段的故障等级大于预设故障等级时,生成告警信息,并将所述告警信息显示在所述用户终端上;所述告警信息中携带有所述故障信息、所述故障代码和所述故障等级。
在一种可能的实现方式中,所述告警信息中还携带有所述走行部轴承对应的维修策略;所述走行部轴承对应的维修策略通过如下方式得到:确定所述走行部轴承在当前时段的故障代码与维修知识库中的每种故障类型的匹配程度,选择匹配程度大于第二预设阈值的故障类型作为所述走行部轴承在当前时段的故障类型,将所述维修知识库中获取所述走行部轴承在当前时段的故障类型对应的维修策略确定为所述走行部轴承对应的维修策略。
在一种可能的实现方式中,所述将所述各个走行部轴承在当前时段的健康状态显示在用户终端上,包括:根据所述各个走行部轴承在当前时段的故障信息、故障代码和故障等级,确定所述轨道交通车辆在当前时段的健康程度、亚健康的列车和/或故障列车的比例、亚健康的部件和/或故障部件的数量、每节列车和/或车厢的健康状态列表和故障的走行部轴承的轴号、位号、故障类型和故障等级,并根据所述各个走行部轴承在当前时段的运行数据确定所述各个走行部轴承在当前时段的震动趋势,将上述所有信息显示在用户终端上。
第二方面,本发明实施例提供的一种轨道交通走行部轴承的监管系统,所述监管系统包括采集终端和监管服务器;所述采集终端设置在待监管的轨道交通车辆上各个走行部轴承处;
所述采集终端,用于实时采集所述各个走行部轴承在当前时段的运行数据;
所述监管服务器,用于从所述采集终端中获取所述各个走行部轴承在当前时段的运行数据,并根据所述各个走行部轴承在当前时段的运行数据确定所述各个走行部轴承在当前时段的健康状态;
所述监管服务器,还用于将所述各个走行部轴承在当前时段的健康状态显示在用户终端上,并基于所述健康状态对所述各个走行部轴承进行实时管理。
本发明实施例公开了一种轨道交通走行部轴承的监管系统,通过采集终端在轨道交通车辆的运行过程中实时地采集各个走行部轴承的运行数据,使得监管服务器能够根据各个走行部轴承的运行数据评估得到各个走行部轴承的健康状态,并进而经由web服务器实时显示给用户,如此,通过在实际的轨道交通场景中设置轨道交通走行部轴承的监管系统,用户可以实时且直观地查看到待监管的轨道交通车辆中各个走行部轴承的健康状态,从而能够及时排查出故障或濒临故障的走行部轴承,保障乘客的人身和财产安全。
在一种可能的实现方式中,所述监管系统还包括无线传输装置和与所述无线传输装置连接的数据解析服务器,所述无线传输装置还连接所述采集终端,所述数据解析服务器还连接所述监管服务器;所述无线传输装置,用于将网际互连协议IP数据报传输给所述数据解析服务器;所述网际互连协议IP数据报携带有所述采集终端采集到的所述各个走行部轴承在当前时段的运行数据;相应地,所述数据解析服务器,用于解析所述IP数据报得到所述各个走行部轴承在当前时段的运行数据,并将所述各个走行部轴承在当前时段的运行数据发送给所述监管服务器。
在上述实现方式中,通过设置无线传输装置和解析服务器,使得采集终端采集到的实时数据能够被准确地发送给监管服务器,从而能够实现对轨道交通车辆在实际运行中的数据的采集和处理,提高数据处理的准确性。
在一种可能的实现方式中,所述监管系统还包括数据库服务器,所述数据库服务器连接所述数据解析服务器;所述数据库服务器,用于对所述数据解析服务器解析得到的所述各个走行部轴承在当前时段的运行数据进行备份。
在上述实现方式中,通过使用数据库服务器对轨道交通车辆中各个走行部轴承在各个时段的运行数据进行备份,使得管理人员可以随时从数据库服务器中获取各个时段的运行数据,从而避免运行数据在数据处理过程中丢失,保证数据的安全性。
在一种可能的实现方式中,所述监管服务器中设置有故障诊断微服务;所述故障诊断微服务用于:针对于任一走行部轴承,从所述走行部轴承在当前时段的运行数据中提取得到高频振动数据和低频缓变量数据;根据所述高频振动数据确定所述走行部轴承在设定特征下的特征值,使用主成分分析法对所述走行部轴承在设定特征下的特征值和所述低频缓变量数据进行特征提取,得到贡献率大于第一预设阈值各个主特征;基于所述走行部轴承在所述各个主特征下的特征值构建待评估运行状态的高斯混合模型;确定所述待评估运行状态的高斯混合模型和正常运行状态的高斯混合模型的重合度,并根据所述重合度确定所述走行部轴承在当前时段的健康状态。
在上述实现方式中,主成分分析法从各个设定特征和低频缓变量数据中提取出的各个主特征是与走行部轴承的运行状态具有较高关联程度的特征(即强相关特征),如此,通过使用走行部轴承在强相关特征下的特征值训练得到待评估运行状态的高斯混合模型,可以使得待评估运行状态的高斯混合模型更为聚合,且更能体现走行部轴承在当前时段的运行状态的健康程度。
在一种可能的实现方式中,所述设定特征包括以下任意一项或任意多项:均值、最大值、最小值、偏度、峭度、波形指标、方差、方根幅值、绝对平均值、均方根值、峰峰值、峰值指标、脉冲指标、波形指标、峭度指标、裕度指标和偏斜度指标。
在上述实现方式中,通过使用与走行部轴承的运行状态相关联的各个设定特征来确定走行部轴承对应的评估运行状态的高斯混合模型,使得评估运行状态的高斯混合模型能够综合体现与运行状态相关的各个特征信息,从而使得基于评估运行状态的高斯混合模型确定出的健康状态更为准确。
在一种可能的实现方式中,所述故障诊断微服务还用于:根据所述走行部轴承在当前时段的健康状态与设定健康状态的匹配程度,确定所述走行部轴承是否故障,若确定所述走行部轴承故障,则生成所述走行部轴承在当前时段的故障信息和故障代码,并确定所述走行部轴承在当前时段的故障等级。
在上述实现方式中,通过故障诊断微服务自动判断各个走行部轴承在当前时段是否故障,使得监管系统能够实时监控各个走行部轴承的运行状态,便于即使发现并排除故障,管理人员的体验较好。
在一种可能的实现方式中,所述监管服务器支持全球广域网web服务;所述监管服务器中还设置有实时监控微服务;所述实时监控微服务,用于从所述故障诊断微服务的处理结果中获取所述各个走行部轴承在当前时段的故障信息、故障代码和故障等级,根据所述各个走行部轴承在当前时段的故障信息、故障代码和故障等级确定所述轨道交通车辆在当前时段的健康程度、亚健康的列车和/或故障列车的比例、亚健康的部件和/或故障部件的数量、每节列车和/或车厢的健康状态列表和故障的走行部轴承的轴号、位号、故障类型和故障等级,并根据所述各个走行部轴承在当前时段的运行数据确定所述各个走行部轴承在当前时段的震动趋势,通过所述web服务将上述所有信息显示在用户终端上。
在上述实现方式中,通过实时监控微服务将各个走行部轴承的健康状态、运行数据和轨道交通车辆的运行状态实时地显示给管理人员,使得管理人员能够直观地在用户终端上查看到轨道交通车辆的实时运行情况,从而管理人员的体验较好;且,实时监控微服务显示给管理人员的信息非常全面,从而管理人员能够详细地了解轨道交通车辆中各个部件、各节车厢以及各个走行部轴承的运行情况,准确掌控轨道交通车辆的安全状态。
在一种可能的实现方式中,所述监管服务器还包括维修建议微服务;所述维修建议微服务中设置有维修知识库,所述维修知识库用于存储故障类型与维修策略的对应关系;所述维修建议微服务,用于从所述故障诊断微服务的处理结果中获取所述各个走行部轴承在当前时段的故障代码,针对于任一走行部轴承,根据所述走行部轴承在当前时段的故障代码确定所述故障代码与所述维修知识库中的每种故障类型的匹配程度,选择匹配程度大于第二预设阈值的故障类型作为所述走行部轴承在当前时段的故障类型,从所述维修知识库中获取所述走行部轴承在当前时段的故障类型对应的维修策略,并将所述走行部轴承在当前时段的故障代码和故障类型对应的维修策略发送给运维人员。
在上述实现方式中,通过设置故障诊断微服务、实时监控微服务和维修建议微服务分别执行故障诊断、实时显示和故障维护的工作,使得监管服务器的各个功能可以经由不同的微服务实现,如此,即使某一微服务故障,也不会影响其它微服务的运行状态,从而能够保证监管系统执行监管工作的稳定性;且,维修建议微服务可以根据每个故障的走行部轴承的故障数据从维修知识库中查询到匹配的故障类型,并自动将维修知识库中该故障类型对应的维修策略发送给运维人员,如此,监管系统能够实现从实时监控轨道交通车辆的运行状态到推送每个故障走行部轴承的维修建议给运维人员的一些列流程,监管系统的智能化程度较高,且无需人工参与,从而可以降低运维成本,提高运维效率。
在一种可能的实现方式中,所述维修建议微服务中还设置有故障知识库,所述故障知识库用于存储所述轨道交通车辆的各个走行部轴承在历史时段中的故障信息、故障代码和故障等级;所述维修建议微服务,还用于从所述故障诊断微服务的处理结果中获取所述各个走行部轴承在当前时段的故障信息和故障等级,将所述各个走行部轴承在当前时段的故障信息、故障代码、故障等级和故障类型存储在所述故障知识库。
在上述实现方式中,通过设置故障知识库来存储各个轨道交通车辆的各个走行部轴承的故障数据,一方面可以对各个轨道交通车辆在各个时段的故障数据进行备份,以便于运维人员在后续需要分析轨道交通车辆的运行情况时随时调取其故障数据,提高监管系统对故障数据进行维护的能力;另一方面可以基于更为全面的故障数据更新和丰富维修知识库中的故障类型,提高维修建议服务器的维护能力。
在一种可能的实现方式中,所述监管服务器还包括配置微服务;所述配置微服务,用于获取所述轨道交通车辆的管理人员设置的配置规则;所述配置规则包括对所述设定特征和/或所述设定健康状态;所述故障诊断微服务,还用于从所述配置微服务中获取所述配置规则,并根据所述配置规则确定所述各个走行部轴承的健康状态、故障信息、故障代码或故障等级。
在上述实现方式中,配置微服务可以支持管理人员配置故障诊断微服务中的各个诊断规则,从而管理人员可以基于实际业务需求在监管系统中定制对轨道交通车辆进行监管的策略,入戏,监管系统的监管结果可以更加满足实际业务需求,灵活性更高,管理人员的体验更好。
第三方面,本发明实施例提供的一种计算设备,包括至少一个处理器以及至少一个存储器,其中,所述存储器存储有计算机程序,当所述程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行上述第一方面任意所述的方法。
第四方面,本发明实施例提供的一种计算机可读存储介质,其存储有可由计算设备执行的计算机程序,当所述程序在所述计算设备上运行时,使得所述计算设备执行上述第一方面任意所述的方法。
本发明的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍,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,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些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交通走行部轴承的监管系统的系统架构示意图;
图2为本发明实施例提供的一种轨道交通走行部轴承的监管方法的流程示意图;
图3为本发明实施例提供的一种微服务部署的架构示意图;
图4为本发明实施例提供的一种用户终端的显示界面的界面示意图;
图5为本发明实施例提供的一种计算设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述,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它实施例,都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例提供的一种轨道交通走行部轴承的监管系统的系统架构示意图,如图1所示,该监管系统中可以设置有采集终端101和监管服务器102,监管服务器102可以为全球广域网(World Wide Web,web)服务器。其中,采集终端101可以设置在待监管的轨道交通车辆110的各个走行部轴承上,采集终端101可以包括多个采集模块,采集模块的数量与轨道交通车辆110的走行部轴承的数量可以相同,每个采集模块设置在一个走行部轴承上;比如图1所示意的轨道交通车辆110在第一节车厢(即位于车头的车厢)一侧设置有两个走行部轴承,因此可以在该侧的两个走行部轴承上分别设置对应的两个采集模块。
在一个示例中,采集模块可以包括复合传感器,复合传感器至少由振动传感器单元、冲击力传感器单元和温度传感器单元构成,如此,采集模块可以通过复合传感器采集到其所在的走行部轴承的振动信号、冲击数据和温度数据,或者还可以采集到其它数据,不作限定。
如图1所示,监管服务器102可以连接用户终端120,用户终端120可以是指设置在轨道交通车辆110的管理人员侧的任意终端设备,比如台式机、个人笔记本、平板电脑或手机等。相应地,用户终端120上可以设置有web浏览器,如此,用户可以通过用户终端120上的web浏览器访问监管服务器102提供的服务界面。
需要说明的是,图1仅是一种示例性的说明,并不构成对本方案的限定;可以理解的,在具体实施中,图1所示意的轨道交通走行部轴承的监管系统还可以为单一的监管设备,经由单一的监管设备执行图2中的全部操作,以完成对轨道交通走行部轴承的监控和管理操作,具体不作限定。
基于图1所示意的监管系统,图2为本发明实施例提供的一种轨道交通走行部轴承的监管方法的流程示意图,如图2所示,该方法可以应用于监管服务器102,该方法包括:
步骤201,获取待监管的轨道交通车辆上各个走行部轴承在当前时段的运行数据。
具体实施中,针对于采集终端101中的每个采集模块,该采集模块在轨道交通车辆110运行时可以实时采集所在的走行部轴承的运行数据。其中,每个走行部轴承的运行数据中可以包括该走行部轴承在运行时产生的高频振动数据、低频缓变量数据和振动趋势数据等,高频振动数据可以包括振动信号和/或冲击数据,而低频缓变量数据可以包括温度数据和/或负载。
在一个示例中,每个采集模块可以按照秒级频率来采集运行数据,比如可以每2秒至5秒采集一次走行部轴承的运行数据,从而实现对运行数据的实时采集,提高数据处理的实时性。
本发明实施例中,监管服务器102可以从采集终端101中获取运行数据,获取的方式可以有多种,比如可以由监管服务器102通过预先协商的文件传输协议从采集终端101的设定存储区域获取运行数据,或者也可以由采集终端101通过无线传输协议将运行数据发送给监管服务器102,具体不作限定。
在一种可能的实现方式中,如图2所示,监管系统中还可以设置有无线传输装置,无线传输装置由设置在采集终端101内部的数据卡1031和设置在运营商的移动通讯基站1032构成,无线传输装置用于实现轨道交通车辆200与移动通讯基站之间的无线传输。其中,数据卡1031可以为3G数据卡、4G数据卡或5G数据卡,不作限定。
具体实施中,无线传输装置可以包括多个采集模块对应的多个数据卡,每个数据卡设置在对应的采集模块上,如此,每个数据卡可以从对应的采集模块上获取该采集模块采集的走行部轴承在当前时段的运行数据,并可以根据走行部轴承在当前时段的运行数据生成该走行部轴承对应的国际互联协议(Internet Protocol,IP)数据包,经由无连接协议发送给移动通讯基站1032;其中,无连接协议可以为用户数据报协议(User DatagramProtocol,UDP)。
本发明实施例中,采集模块101中的运行数据可以通过多种方式传输给监管服务器102,下面主要描述几种可能的传输方式:
传输方式一
在传输方式一中,如图1所示,监管服务器102可以通过连接线路1与移动通讯基站1032连接,连接线路1可以为有线连接线路,也可以为无线连接线路,具体不作限定。
具体实施中,移动通讯基站1032接收到各个数据卡发送的IP数据包后,可以先解析各个IP数据包得到各个走行部轴承在当前时段的运行数据,然后基于数据传输协议将各个走行部轴承在当前时段的运行数据通过连接线路1发送给监管服务器102,或者也可以通过分光器或分流器将各个走行部轴承在当前时段的运行数据分发给监管服务器102,或者还可以基于预先设定的文件传输协议由监管服务器102从移动通讯基站1032中获取各个走行部轴承在当前时段的运行数据,具体不作限定。
在上述传输方式中,通过设置移动通讯基站执行解析IP数据包和发送各个走行部轴承的运行数据的功能,使得监管服务器能够快速获取到各个走行部轴承的运行数据,从而能在提高监管的效率的同时,保证各个走行部轴承的运行数据的安全。
传输方式二
在传输方式二中,监管系统中还可以设置有数据解析服务器104,数据解析服务器104连接移动通讯基站1032。
具体实施中,移动通讯基站1032接收到各个数据卡发送的IP数据包后,可以将各个IP数据包发送给数据解析服务器104,以使数据解析服务器104解析各个IP数据包得到各个走行部轴承在当前时段的运行数据,如此,数据解析服务器104可以将各个走行部轴承在当前时段的运行数据通过图1所示的连接线路2发送给监管服务器102。
在一个示例中,数据解析服务器104中可以设置有至少一个数据解析节点,至少一个数据解析节点按照集群式部署,数据解析服务器104在接收到各个IP数据包后,可以根据至少一个数据解析节点的资源使用情况从至少一个数据解析节点中选取较为空闲的数据解析节点,并将各个IP数据包分别发送给较为空闲的数据解析节点。相应地,数据解析节点可以为基于Netty框架开发的节点,Netty框架为JBOSS提供的一个Java开源框架,能够提供异步的、高性能、高可靠性的数据传输能力,并可以以秒级的高频率对埋点在轨道交通车辆的各个走行部轴承处的采集模块所采集到的运行数据进行处理。
在上述传输方式中,通过设置无线传输装置和解析服务器,使得采集终端采集到的实时数据能够被准确地发送给监管服务器,从而能够实现对轨道交通车辆在实际运行中的数据的采集和处理,提高数据处理的准确性。
传输方式三
在传输方式三中,监管系统中可以同时设置有数据解析服务器104和数据库服务器105,数据解析服务器104连接移动通讯基站1032,数据库服务器105连接监管服务器102。
具体实施中,移动通讯基站1032接收到各个数据卡发送的IP数据包后,可以将各个IP数据包发送给数据解析服务器104,以使数据解析服务器104解析各个IP数据包得到各个走行部轴承在当前时段的运行数据。且,数据解析服务器104还可以将各个走行部轴承在当前时段的运行数据转化为预设格式,比如可以将每个走行部轴承在当前时段的运行数据中的各部分数据按照预先设定的顺序进行排列,得到每个走行部轴承在当前时段的运行数据表。进一步地,数据解析服务器104可以将预设格式的各个走行部轴承在当前时段的运行数据发送给数据库服务器105,以使数据库服务器105对其进行备份,比如存储在运行数据库中。
相应地,数据解析服务器104在发送各个走行部轴承在当前时段的运行数据给数据库服务器105的同时,还可以将各个走行部轴承在当前时段的运行数据通过图1所示的连接线路2发送给监管服务器102;或者,数据库服务器105在将各个走行部轴承在当前时段的运行数据备份至运行数据库后,还可以各个走行部轴承的在当前时段运行数据通过图1所示的连接线路3发送给监管服务器102;又或者,监管服务器102可以按照设定周期访问数据库服务器105,并从运行数据库中获取该设定周期内新增的各个走行部轴承的运行数据。
在上述传输方式中,通过使用数据库服务器对轨道交通车辆中各个走行部轴承在各个时段的运行数据进行备份,使得管理人员可以随时从数据库服务器中获取各个时段的运行数据,从而避免运行数据在数据处理过程中丢失,保证数据的安全性。
本发明实施例中,每个走行部轴承的运行数据都可以被划分为第一类型运行数据和第二类型运行数据,第一类型运行数据为对实时性要求较高的数据,比如振动信号、冲击数据、温度数据、载荷等,第二类型运行数据为对实时性要求不高的数据,比如轴承内部的润滑度、摩擦系数等。针对于第一类型运行数据,由于第一类型运行数据对实时性的要求较高,因此采集终端101每次获取到各个走行部轴承在当前时段的运行数据后,可以从各个走行部轴承在当前时段的运行数据中提取出第一类型运行数据,并实时地发送给无线传输装置104;针对于第二类型运行数据,由于第二类型运行数据对实时性的要求不高,因此采集终端101每次获取到各个走行部轴承在当前时段的运行数据后,可以暂时存储各个走行部轴承在当前时段的运行数据中除第一类型运行数据之外的第二类型运行数据,并在轨道交通车辆入库后集中发送当天所采集的各个走行部轴承在各个时段的第二类型运行数据。
在一个示例中,当轨道交通车辆110入库后,采集终端101中暂存的数据包含了轨道交通车辆110中的各个走行部轴承在一天中的各个时段的第二类型运行数据,数据量较大,因此为了提高传输效率、降低成本,采集终端101可以采用离线方式传输第二类型运行数据,比如通过USB或硬盘将第二类型运行数据拷贝给数据库服务器105。
步骤202,根据各个走行部轴承在当前时段的运行数据,确定各个走行部轴承在当前时段的健康状态。
本发明实施例中,监管服务器102获取到各个走行部轴承的运行数据后,可以根据每个走行部轴承的运行数据采用多种方式确定每个走行部轴承的健康状态,比如可以采用拟合算法拟合得到每个走行部轴承的预测运行数据,然后根据每个走行部轴承的预测运行数据和实际运行数据的匹配结果确定每个走行部轴承的健康状态,或者也可以采用神经网络模型预测每个走行部轴承的健康状态,或者还可以基于分类算法训练得到的分类模型预测每个走行部轴承的健康状态,等等,具体不作限定。
步骤203,将各个走行部轴承在当前时段的健康状态显示在用户终端上,并基于所述健康状态对所述各个走行部轴承进行管理。
本发明实施例公开了一种轨道交通走行部轴承的监管系统,通过采集终端在轨道交通车辆的运行过程中实时地采集各个走行部轴承的运行数据,使得监管服务器能够根据各个走行部轴承的运行数据评估得到各个走行部轴承的健康状态并实时显示给用户,如此,通过在实际的轨道交通场景中设置轨道交通走行部轴承的监管系统,用户可以实时且直观地查看到待监管的轨道交通车辆中各个走行部轴承的健康状态,从而能够及时排查出故障或濒临故障的走行部轴承,保障乘客的人身和财产安全。
在一种可能的实现方式中,监管服务器102中可以设置有多个微服务,监管服务器102可以通过多个微服务共同执行上述步骤202和步骤203,其中,多个微服务可以包括故障诊断微服务、实时监控微服务、维修建议微服务和配置微服务中的任意一种或任意多种,或者还可以包括其它微服务,具体不作限定。
图3为本发明实施例提供的一种监管服务器102中设置的各个微服务的架构示意图,如图3所示,监管服务器102中可以同时设置有故障诊断微服务、实时监控微服务、维修建议微服务和配置微服务。其中,各个微服务中的任意两个微服务可以相互连通,即某一微服务可以获取其它任意微服务的处理结果,也可以向其它任意微服务发送数据。
下面分别描述监管服务器102中的各个微服务。
故障诊断微服务
故障诊断微服务用于根据各个走行部轴承在当前时段的运行数据确定各个走行部轴承在当前时段的健康状态。
本发明实施例中,故障诊断微服务可以先检测配置微服务中是否存在管理人员设置的诊断规则,若存在,则使用管理人员设置的诊断执行诊断过程,若不存在,则可以使用故障诊断微服务中默认的诊断规则执行诊断过程。其中,诊断规则具体参照本发明对配置微服务的描述,此处不再赘述。
具体实施中,可以通过如下步骤a至步骤f确定任一走行部轴承的健康状态:
步骤a,从走行部轴承的运行数据中提取得到高频振动数据和低频缓变量数据。
其中,高频振动数据是指与振动相关的数据,比如走行部轴承在运行过程中各个方向上的振动信号,低频缓变量数据是指变化趋势较为缓慢的数据,比如走行部轴承在运行过程中的温度数据和/或载荷。
步骤b,根据高频振动数据确定当前时段走行部轴承在设定特征下的特征值。
其中,设定特征是指与走行部轴承的健康状态相关的特征,设定特征可以由本领域技术人员根据经验进行设置,具体不作限定。
在一个示例中,设定特征包括以下任意一项或任意多项:均值、最大值、最小值、偏度、峭度、波形指标、方差、方根幅值、绝对平均值、均方根值、峰峰值、峰值指标、脉冲指标、波形指标、峭度指标、裕度指标和偏斜度指标。
在上述示例中,通过使用与走行部轴承的健康状态相关联的各个设定特征确定走行部轴承的健康状态,使得训练数据更能标识走行部轴承的健康状态,如此,训练的结果更加准确。
步骤c,基于主成分分析方法对设定特征和低频缓变量数据进行特征提取,得到贡献率大于第一预设阈值的多个主特征。
以第一预设阈值为50%为例,具体实施中,可以先根据当前时段走行部轴承在设定特征下的特征值和低频缓变量数据构建走行部轴承的特征矩阵,然后基于主成分分析法对走行部轴承的特征矩阵中的每个特征值进行特征提取,确定出特征矩阵中的每个特征值对走行部轴承的运行状态的贡献率,然后将各个特征值中对走行部轴承的运行状态的贡献率大于50%的多个特征值作为多个主成分。
在上述实现方式中,主成分分析法从各个设定特征和低频缓变量数据中提取出的各个主特征是与走行部轴承的运行状态具有较高关联程度的特征(即强相关特征),如此,通过使用走行部轴承在强相关特征下的特征值训练得到第一高斯模型,可以使得第一高斯模型更为聚合,且更能体现走行部轴承在当前时段的运行状态的健康程度。
步骤d,基于走行部轴承在各个主特征下的特征值构建待评估运行状态的高斯混合模型,待评估运行状态的高斯混合模型用于表征走行部轴承在当前时段的运行状态。
具体实施中,可以先使用各个走行部轴承在各个主特征下的特征值构建得到目标特征矩阵,然后遍历初始高斯混合模型的数量范围内的混合模型数据量值,基于期望最大化算法将目标特征矩阵和初始高斯混合模型对应的初始参数同时输入初始高斯混合模型中,训练得到至少一个第一混合模型和至少一个第一混合模型对应的第一参数;其中,每个第一混合模型对应的第一参数可以包括该第一混合模型中每个单高斯函数的模型参数及优先向量。
进一步地,基于模型选择准则对每个第一混合模型进行打分,并从中提取出分值最小的第一混合模型作为走行部轴承对应的待评估运行状态的高斯混合模型;其中,模型选择准则可以包括BIC准则、AIC准则或HQ准则中的任意一项或任意多项,不作限定。
步骤e,确定走行部轴承对应的待评估运行状态的高斯混合模型和正常运行状态的高斯混合模型的重合度。
其中,正常运行状态的高斯混合模型用于表征走行部轴承的正常运行状态,即使用走行部轴承在正常运行状态下的高频振动数据和低频缓变量数据按照上述步骤a~步骤d训练初始混合高斯模型得到的。
在一个示例中,待评估运行状态的高斯混合模型和正常运行状态的高斯混合模型的重合度可以为:
其中,CVd为待评估运行状态的高斯混合模型和正常运行状态的高斯混合模型的重合度,g1(x)为待评估运行状态的高斯混合模型,g2(x)为正常运行状态的高斯混合模型,x为特征矩阵。
本发明实施例中,通过计算走行部轴承在当前时段的运行状态和历史时段的运行状态的重合度,使得该重合度的值能够用于标识走行部轴承在当前时段运行状态的健康程度,从而使得评估的结果更加精准有效。
步骤f,根据待评估运行状态的高斯混合模型和正常运行状态的高斯混合模型的重合度,确定走行部轴承在当前时段的健康状态。
本发明实施例中,若待评估运行状态的高斯混合模型和正常运行状态的高斯混合模型的重合度越高,说明走行部轴承在当前时段的运行状态与正常运行时段的运行状态的相似度越大,因此,走行部轴承在当前时段的运行状态越接近于正常运行状态。相应地,若待评估运行状态的高斯混合模型和正常运行状态的高斯混合模型的重合度越低,说明走行部轴承在当前时段的运行状态与正常运行时段的运行状态的相似度越小,因此,走行部轴承在当前时段的运行状态越接近于异常运行状态。
基于此,具体实施中,故障诊断微服务可以根据待评估运行状态的高斯混合模型和正常运行状态的高斯混合模型的重合度与设定重合度的匹配程度,确定走行部轴承的健康状态,比如若待评估运行状态的高斯混合模型和正常运行状态的高斯混合模型的重合度与小于设定重合度,则说明走行部轴承在当前时段故障,因此可以生成故障的走行部轴承在当前时段的故障信息和故障代码,并可以确定故障的走行部轴承在当前时段的故障等级。相应地,若故障等级大于预设故障等级,则还可以向用户终端发送告警信息,并在告警信息中携带故障的走行部轴承在当前时段的故障信息、故障代码和故障等级,以及时通知运维人员进行维修管理。
在一个示例中,故障诊断微服务还可以根据走行部轴承对应的待评估运行状态的高斯混合模型和正常运行状态的高斯混合模型的重合度,确定出需要进行告警或预警的走行部轴承,比如若某一走行部轴承对应的待评估运行状态的高斯混合模型和正常运行状态的高斯混合模型的重合度大于设定预警重合度或预设告警重合度,则故障诊断微服务可以根据该走行部轴承的故障信息、故障代码和故障等级生成该走行部轴承对应的预警信息或告警信息。
在上述实现方式中,通过故障诊断微服务自动判断各个走行部轴承在当前时段是否故障,使得监管系统能够实时监控各个走行部轴承的运行状态,便于即使发现并排除故障,管理人员的体验较好。
实时监控微服务
实时监控微服务用于通过web服务将轨道交通车辆110中各个走行部轴承在当前时刻的健康状态显示在用户终端120上。
具体实施中,实时监控微服务可以实时监控故障诊断微服务的处理结果,并从故障诊断微服务的中获取各个走行部轴承在当前时段的故障信息、故障代码和故障等级,如此,实时监控微服务可以基于各个走行部轴承在当前时段的故障信息、故障代码和故障等级确定轨道交通车辆在当前时段的健康程度、亚健康的列车和/或故障列车的比例、亚健康的部件和/或故障部件的数量、每节列车和/或车厢的健康状态列表和故障的走行部轴承的轴号、位号、故障类型和故障等级等信息,并可以根据各个走行部轴承在当前时段的运行数据确定出各个走行部轴承在当前时段的震动趋势,进而可以通过web服务将上述所有信息显示在用户终端上。
在一个示例中,实时监控微服务可以采用HTML5+WebGL+WebSocket的可视化技术,从而能在监管服务器102的前端(比如用户终端120的web浏览器界面上)建立起待监管的轨道交通车辆110的三维模型,并可以支持管理人员对轨道交通车辆110的三维模型执行旋转、缩放、透视等操作;且,实时监控微服务可以以秒级的数据推送间隔,实时地向管理人员展示上述所有信息,比如轨道交通车辆110各个走行部轴承的运行状态、温度和振动趋势等,还可以从故障诊断微服务中获取需要进行预警或告警的走行部轴承对应的预警信息或告警信息,并从维修建议微服务获取走行部轴承对应的维修建议,并实时地向管理人员提示预警信息、告警信息和维修建议。
图4为本发明实施例中用户终端的一种显示界面示意图,如图4所示,本发明实施例中的轨道交通走行部轴承的监管系统可以在用户终端上显示轨道交通车辆的运行情况,比如轨道交通车辆的整体运行状态、状态评估、上次维修时间、检修建议、健康分值、剩余寿命,还可以显示轨道交通车辆的每节车厢的运行情况,比如每节车厢中各个走行部轴承的运行状态、温度和震动数据等。
本发明实施例中,通过实时监控微服务将各个走行部轴承的健康状态、运行数据和轨道交通车辆的运行状态实时地显示给管理人员,使得管理人员能够直观地在用户终端上查看到轨道交通车辆的实时运行情况,从而管理人员的体验较好;且,实时监控微服务显示给管理人员的信息非常全面,从而管理人员能够详细地了解轨道交通车辆中各个部件、各节车厢以及各个走行部轴承的运行情况,准确掌控轨道交通车辆的安全状态。
维修建议微服务
维修建议微服务用于根据各个走行部轴承在当前时刻的健康状态确定维修建议,并经由实时监控微服务显示在用户终端上,和/或将维修建议推送给运维人员。
在一种可能的实现方式中,维修建议微服务中可以设置有维修知识库,维修知识库用于存储故障类型与维修策略的对应关系,维修知识库中的各个故障类型及对应的维修策略可以为基于各个轨道交通车辆的各个走行部轴承在历史时段中的运行数据统计得到的。
具体实施中,维修建议微服务可以关联故障诊断微服务,并根据故障诊断微服务的处理结果确定是否存在故障的行走轴承部,若当前时段不存在故障的行走轴承部,则可以不执行任何操作,若当前时段存在故障的行走轴承部,则可以从故障诊断微服务中获取故障的走行部轴承在当前时段的故障代码,针对于任一故障的行走轴承部,根据该走行部轴承在当前时段的故障代码确定该走行部轴承与维修知识库中的每种故障类型的匹配程度,进而选择匹配程度大于第二预设阈值的故障类型作为该走行部轴承在当前时段的故障类型。进一步地,维修建议微服务可以从维修知识库中获取该走行部轴承在当前时段的故障类型对应的维修策略,并可以通过钉钉、微信、邮箱或短信将故障的走行部轴承在当前时段的故障代码和故障类型对应的维修策略发送给运维人员,或者还可以将故障的走行部轴承在当前时段的故障代码和故障类型对应的维修策略发送给实时监控微服务,以显示给管理人员。
相应地,若维修知识库中存在多个故障类型与行走轴承部的匹配程度大于第二预设阈值,则维修建议微服务可以从多个故障类型中选择匹配程度最大的故障类型或优先级最高的故障类型作为行走轴承部对应的故障类型。
在上述实现方式中,维修建议微服务可以根据每个故障的走行部轴承的故障数据从维修知识库中查询到匹配的故障类型,并自动将维修知识库中该故障类型对应的维修策略发送给运维人员,如此,监管系统能够实现从实时监控轨道交通车辆的运行状态到推送每个故障走行部轴承的维修建议给运维人员的一些列流程,监管系统的智能化程度较高,且无需人工参与,从而可以降低运维成本,提高运维效率。
在一个示例中,维修建议微服务中还可以设置有故障知识库,故障知识库用于对轨道交通车辆的各个走行部轴承在各个时段中的故障信息、故障代码和故障等级进行备份,故障知识库中的各个故障数据可以为基于各个轨道交通车辆的各个走行部轴承在历史时段中的运行数据统计得到的。具体实施中,维修建议微服务若确定当前时段存在故障的行走轴承部,则还可以从故障诊断微服务中获取故障的走行部轴承在当前时段的故障信息、故障代码和故障等级,并可以将各个故障的走行部轴承在当前时段的故障信息、故障代码、故障等级和故障类型存储在故障知识库。
在上述示例中,通过设置故障知识库来存储各个轨道交通车辆的各个走行部轴承的故障数据,一方面可以对各个轨道交通车辆在各个时段的故障数据进行备份,以便于运维人员在后续需要分析轨道交通车辆的运行情况时随时调取其故障数据,提高监管系统对故障数据进行维护的能力;另一方面可以基于更为全面的故障数据更新和丰富维修知识库中的故障类型,提高维修建议服务器的维护能力。
配置微服务
配置微服务用于对故障诊断微服务中的各个诊断规则进行设置,以使故障诊断微服务根据设置的各个诊断规则判断各个走行部轴承在当前时段是否发生故障。
具体实施中,配置微服务可以基于web服务向管理人员提供配置界面,并可以检测管理人员在配置界面输入的配置信息,并可以在配置界面上选择火势输入该配置信息所适用的轨道交通车辆的标识。其中,配置信息可以包括各个设定特征、设定健康状态、第一预设阈值、第二预设阈值、告警等级判定方式中的任一一项或任意多项。相应地,配置微服务在获取管理人员在配置界面输入的配置信息后,可以将该配置规则与轨道交通车辆的标识的对应关系存储在配置关系表中。
本发明实施例中,配置微服务可以支持管理人员配置故障诊断微服务中的各个诊断规则,从而管理人员可以基于实际业务需求在监管系统中定制对轨道交通车辆进行监管的策略,以使监管系统的监管结果更加满足实际业务需求,灵活性更高,管理人员的体验更好。
需要说明的是,本发明实施例中,监管服务器102可以是指集群服务器,而并非单独的一个服务器,相应地,监管服务器102中部署的各个微服务的承载主体可以是服务器上的各个端口,或者也可以为各个服务器,具体不作限定。
本发明的上述实施例中,通过设置故障诊断微服务、实时监控微服务、维修建议微服务和配置微服务分别执行故障诊断、实时显示、故障维护和配置的工作,使得监管服务器的各个功能可以经由不同的微服务实现,如此,即使某一微服务故障,也不会影响其它微服务的运行状态,从而能够保证监管系统执行监管工作的稳定性。
基于同一发明构思,本发明实施例还提供了一种计算设备,如图5所示,包括至少一个处理器501,以及与至少一个处理器连接的存储器502,本发明实施例中不限定处理器501与存储器502之间的具体连接介质,图5中处理器501和存储器502之间通过总线连接为例。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。
在本发明实施例中,存储器502存储有可被至少一个处理器501执行的指令,至少一个处理器501通过执行存储器502存储的指令,可以执行前述的轨道交通走行部轴承的监管方法中所包括的步骤。
其中,处理器501是计算设备的控制中心,可以利用各种接口和线路连接计算设备的各个部分,通过运行或执行存储在存储器502内的指令以及调用存储在存储器502内的数据,从而实现数据处理。可选的,处理器501可包括一个或多个处理单元,处理器501可集成应用处理器和调制解调处理器,其中,应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等,调制解调处理器主要处理下发指令。可以理解的是,上述调制解调处理器也可以不集成到处理器501中。在一些实施例中,处理器501和存储器502可以在同一芯片上实现,在一些实施例中,它们也可以在独立的芯片上分别实现。
处理器501可以是通用处理器,例如中央处理器(CPU)、数字信号处理器、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件,可以实现或者执行本发明实施例中公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合轨道交通走行部轴承的监管实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成,或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
存储器502作为一种非易失性计算机可读存储介质,可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块。存储器502可以包括至少一种类型的存储介质,例如可以包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器、随机访问存储器(Random AccessMemory,RAM)、静态随机访问存储器(Static Random Access Memory,SRAM)、可编程只读存储器(Programmable Read Only Memory,PROM)、只读存储器(Read Only Memory,ROM)、带电可擦除可编程只读存储器(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory,EEPROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等等。存储器502是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质,但不限于此。本发明实施例中的存储器502还可以是电路或者其它任意能够实现存储功能的装置,用于存储程序指令和/或数据。
基于同一发明构思,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其存储有可由计算设备执行的计算机程序,当所述程序在所述计算设备上运行时,使得所述计算设备执行图2任意所述的轨道交通走行部轴承的监管方法。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (16)
1.一种轨道交通走行部轴承的监管方法,其特征在于,所述方法包括:
监管服务器获取采集终端通过无线传输装置发送给数据解析服务器的待监管的轨道交通车辆的各个走行部轴承在当前时段的第一类型运行数据和采集终端通过离线传输方式发送给数据解析服务器的待监管的轨道交通车辆的各个走行部轴承在当前时段的第二类型运行数据;所述第一类型运行数据是所述采集终端从所述各个走行部轴承在当前时段的运行数据中提取的对实时性要求高的数据;所述第二类型运行数据是所述采集终端从所述各个走行部轴承在当前时段的运行数据中提取的对实时性要求低的数据;
根据所述各个走行部轴承在当前时段的第一类型运行数据和所述第二类型运行数据,确定所述各个走行部轴承在当前时段的健康状态;将所述各个走行部轴承在当前时段的健康状态显示在用户终端上,并基于所述健康状态对所述各个走行部轴承进行实时管理。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述各个走行部轴承在当前时段的运行数据,确定所述各个走行部轴承在当前时段的健康状态,包括:
针对于任一走行部轴承,从所述走行部轴承在当前时段的运行数据中提取得到高频振动数据和低频缓变量数据;根据所述高频振动数据确定所述走行部轴承在设定特征下的特征值,使用主成分分析法对所述走行部轴承在设定特征下的特征值和所述低频缓变量数据进行特征提取,得到贡献率大于第一预设阈值各个主特征;基于所述走行部轴承在所述各个主特征下的特征值构建待评估运行状态的高斯混合模型;确定所述待评估运行状态的高斯混合模型和正常运行状态的高斯混合模型的重合度,并根据所述重合度确定所述走行部轴承在当前时段的健康状态。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述健康状态对所述各个走行部轴承进行实时管理,包括:
针对于任一走行部轴承,根据所述走行部轴承在当前时段的健康状态与设定健康状态的匹配程度,确定所述走行部轴承是否故障,若确定所述走行部轴承故障,则生成所述走行部轴承在当前时段的故障信息和故障代码,并确定所述走行部轴承在当前时段的故障等级;当所述走行部轴承在当前时段的故障等级大于预设故障等级时,生成告警信息,并将所述告警信息显示在所述用户终端上;所述告警信息中携带有所述故障信息、所述故障代码和所述故障等级。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述告警信息中还携带有所述走行部轴承对应的维修策略;所述走行部轴承对应的维修策略通过如下方式得到:
确定所述走行部轴承在当前时段的故障代码与维修知识库中的每种故障类型的匹配程度,选择匹配程度大于第二预设阈值的故障类型作为所述走行部轴承在当前时段的故障类型;
将所述维修知识库中获取所述走行部轴承在当前时段的故障类型对应的维修策略确定为所述走行部轴承对应的维修策略。
5.根据权利要求3或4所述的方法,其特征在于,所述将所述各个走行部轴承在当前时段的健康状态显示在用户终端上,包括:
根据所述各个走行部轴承在当前时段的故障信息、故障代码和故障等级,确定所述轨道交通车辆在当前时段的健康程度、亚健康的列车和/或故障列车的比例、亚健康的部件和/或故障部件的数量、每节列车和/或车厢的健康状态列表和故障的走行部轴承的轴号、位号、故障类型和故障等级,并根据所述各个走行部轴承在当前时段的运行数据确定所述各个走行部轴承在当前时段的震动趋势,将上述所有信息显示在用户终端上。
6.一种轨道交通走行部轴承的监管系统,其特征在于,所述监管系统包括采集终端和监管服务器;所述采集终端设置在待监管的轨道交通车辆上各个走行部轴承处;所述监管系统还包括无线传输装置和与所述无线传输装置连接的数据解析服务器,所述无线传输装置还连接所述采集终端,所述数据解析服务器还连接所述监管服务器;
所述采集终端,用于实时采集所述各个走行部轴承在当前时段的运行数据,并将第一类型运行数据发送给无线传输装置,将第二类型运行数据发送至离线传输装置;所述第一类型运行数据是所述采集终端从所述各个走行部轴承在当前时段的运行数据中提取的对实时性要求高的数据;所述各个走行部轴承所述第二类型运行数据是所述采集终端从所述各个走行部轴承在当前时段的运行数据中提取的对实时性要求低的数据;
所述无线传输装置,用于将网际互连协议IP数据报传输给所述数据解析服务器;所述网际互连协议IP数据报携带有所述采集终端采集到的所述各个走行部轴承在当前时段的第一类型运行数据;
所述数据解析服务器,用于解析所述IP数据报得到所述各个走行部轴承在当前时段的第一类型运行数据和所述第二类型运行数据,并将所述各个走行部轴承在当前时段的第一类型运行数据和所述第二类型运行数据发送给所述监管服务器;
所述监管服务器,用于从所述采集终端通过无线传输装置发送给数据解析服务器中获取所述各个走行部轴承在当前时段的第一类型运行数据和采集终端通过离线传输方式发送给数据解析服务器的待监管的轨道交通车辆的各个走行部轴承在当前时段的第二类型运行数据,并根据所述各个走行部轴承在当前时段的第一类型运行数据和第二类型运行数据确定所述各个走行部轴承在当前时段的健康状态;
所述监管服务器,还用于将所述各个走行部轴承在当前时段的健康状态显示在用户终端上,并基于所述健康状态对所述各个走行部轴承进行实时管理。
7.根据权利要求6所述的监管系统,其特征在于,所述监管系统还包括数据库服务器,所述数据库服务器连接所述数据解析服务器;
所述数据库服务器,用于对所述数据解析服务器解析得到的所述各个走行部轴承在当前时段的运行数据进行备份。
8.根据权利要求6所述的监管系统,其特征在于,所述监管服务器中设置有故障诊断微服务;所述故障诊断微服务用于:
针对于任一走行部轴承,从所述走行部轴承在当前时段的运行数据中提取得到高频振动数据和低频缓变量数据;根据所述高频振动数据确定所述走行部轴承在设定特征下的特征值,使用主成分分析法对所述走行部轴承在设定特征下的特征值和所述低频缓变量数据进行特征提取,得到贡献率大于第一预设阈值各个主特征;基于所述走行部轴承在所述各个主特征下的特征值构建待评估运行状态的高斯混合模型;确定所述待评估运行状态的高斯混合模型和正常运行状态的高斯混合模型的重合度,并根据所述重合度确定所述走行部轴承在当前时段的健康状态。
9.根据权利要求8所述的监管系统,其特征在于,所述设定特征包括以下任意一项或任意多项:
均值、最大值、最小值、偏度、峭度、波形指标、方差、方根幅值、绝对平均值、均方根值、峰峰值、峰值指标、脉冲指标、波形指标、峭度指标、裕度指标和偏斜度指标。
10.根据权利要求8所述的监管系统,其特征在于,所述故障诊断微服务还用于:
根据所述走行部轴承在当前时段的健康状态与设定健康状态的匹配程度,确定所述走行部轴承是否故障,若确定所述走行部轴承故障,则生成所述走行部轴承在当前时段的故障信息和故障代码,并确定所述走行部轴承在当前时段的故障等级。
11.根据权利要求10所述的监管系统,其特征在于,所述监管服务器支持全球广域网web服务;所述监管服务器中还设置有实时监控微服务;
所述实时监控微服务,用于从所述故障诊断微服务的处理结果中获取所述各个走行部轴承在当前时段的故障信息、故障代码和故障等级,根据所述各个走行部轴承在当前时段的故障信息、故障代码和故障等级确定所述轨道交通车辆在当前时段的健康程度、亚健康的列车和/或故障列车的比例、亚健康的部件和/或故障部件的数量、每节列车和/或车厢的健康状态列表和故障的走行部轴承的轴号、位号、故障类型和故障等级,并根据所述各个走行部轴承在当前时段的运行数据确定所述各个走行部轴承在当前时段的震动趋势,通过所述web服务将上述所有信息显示在用户终端上。
12.根据权利要求10所述的监管系统,其特征在于,所述监管服务器还包括维修建议微服务;所述维修建议微服务中设置有维修知识库,所述维修知识库用于存储故障类型与维修策略的对应关系;
所述维修建议微服务,用于从所述故障诊断微服务的处理结果中获取所述各个走行部轴承在当前时段的故障代码,针对于任一走行部轴承,根据所述走行部轴承在当前时段的故障代码确定所述故障代码与所述维修知识库中的每种故障类型的匹配程度,选择匹配程度大于第二预设阈值的故障类型作为所述走行部轴承在当前时段的故障类型,从所述维修知识库中获取所述走行部轴承在当前时段的故障类型对应的维修策略,并将所述走行部轴承在当前时段的故障代码和故障类型对应的维修策略发送给运维人员。
13.根据权利要求12所述的监管系统,其特征在于,所述维修建议微服务中还设置有故障知识库,所述故障知识库用于存储所述轨道交通车辆的各个走行部轴承在历史时段中的故障信息、故障代码和故障等级;
所述维修建议微服务,还用于从所述故障诊断微服务的处理结果中获取所述各个走行部轴承在当前时段的故障信息和故障等级,将所述各个走行部轴承在当前时段的故障信息、故障代码、故障等级和故障类型存储在所述故障知识库。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的监管系统,其特征在于,所述监管服务器还包括配置微服务;
所述配置微服务,用于获取所述轨道交通车辆的管理人员设置的配置规则;所述配置规则包括对所述设定特征和/或所述设定健康状态;
所述故障诊断微服务,还用于从所述配置微服务中获取所述配置规则,并根据所述配置规则确定所述各个走行部轴承的健康状态、故障信息、故障代码或故障等级。
15.一种计算设备,其特征在于,包括至少一个处理器以及至少一个存储器,其中,所述存储器存储有计算机程序,当所述程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行权利要求1至5中任一项所述的方法。
16.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其存储有可由计算设备执行的计算机程序,当所述程序在所述计算设备上运行时,使得所述计算设备执行权利要求1至5中任一项所述的方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010085282.5A CN111157245B (zh) | 2020-02-10 | 2020-02-10 | 一种轨道交通走行部轴承的监管方法及系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010085282.5A CN111157245B (zh) | 2020-02-10 | 2020-02-10 | 一种轨道交通走行部轴承的监管方法及系统 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111157245A CN111157245A (zh) | 2020-05-15 |
CN111157245B true CN111157245B (zh) | 2022-11-08 |
Family
ID=70565435
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010085282.5A Active CN111157245B (zh) | 2020-02-10 | 2020-02-10 | 一种轨道交通走行部轴承的监管方法及系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111157245B (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112580153B (zh) * | 2020-12-29 | 2022-10-11 | 成都运达科技股份有限公司 | 一种车辆走行部监测部件健康状态管理系统及方法 |
CN113252348B (zh) * | 2021-05-13 | 2023-12-12 | 盾构及掘进技术国家重点实验室 | 一种隧道掘进机主驱动轴承动态性能测试评估方法 |
CN115396490A (zh) * | 2022-08-30 | 2022-11-25 | 上海鸣啸信息科技股份有限公司 | 一种基于数据中台的车辆健康数据中心系统 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103852271B (zh) * | 2012-12-01 | 2017-02-08 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 基于物联网的高速列车走行部故障诊断与远程监测系统 |
CN106506645B (zh) * | 2016-11-10 | 2019-11-22 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 轨道车辆的监控方法和系统 |
CN107972695A (zh) * | 2017-12-06 | 2018-05-01 | 株洲中车轨道交通装备有限公司 | 一种物联网轨道车辆车轴健康状态智能监测管理系统装置 |
CN110222980A (zh) * | 2019-06-05 | 2019-09-10 | 上海电气集团股份有限公司 | 轨道交通轴承的健康评估方法及系统 |
-
2020
- 2020-02-10 CN CN202010085282.5A patent/CN111157245B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111157245A (zh) | 2020-05-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111157245B (zh) | 一种轨道交通走行部轴承的监管方法及系统 | |
US8874642B2 (en) | System and method for managing the performance of an enterprise application | |
CN107403480A (zh) | 一种车辆故障预警方法、系统及车辆 | |
CN104796273A (zh) | 一种网络故障根源诊断的方法和装置 | |
CN111472971A (zh) | 柱塞泵的故障诊断装置及方法 | |
CN107490485A (zh) | 车辆健康度检测方法、装置及车辆 | |
CN112286771B (zh) | 一种针对全域资源监控的告警方法 | |
CN109462490B (zh) | 视频监控系统及故障分析方法 | |
CN110837852A (zh) | 一种轧机齿轮箱的故障诊断方法、装置及终端设备 | |
CN104503429A (zh) | 轨道交通车辆静态试验数据自动化处理方法及装置 | |
CN114155692A (zh) | 一种设备故障上报方法、装置及存储介质 | |
CN113037562A (zh) | 一种网关故障评估方法、装置及服务器 | |
WO2019109961A1 (zh) | 故障诊断方法及装置 | |
CN109894476B (zh) | 一种冷轧硅钢生产线液压设备故障诊断方法和装置 | |
CN115222181B (zh) | 机器人运营状态监控系统及方法 | |
CN110941486A (zh) | 任务管理方法及装置、电子设备和计算机可读存储介质 | |
CN107612755A (zh) | 一种云资源的管理方法及其装置 | |
CN109625025B (zh) | Btm设备预警系统 | |
CN115080363B (zh) | 一种基于业务日志的系统容量评估方法及装置 | |
CN110457349A (zh) | 信息流出的监控方法及监控装置 | |
CN115982787A (zh) | 工业设备异常处理方法、系统、装置及存储介质 | |
CN115701890A (zh) | 调整告警规则的方法及相关设备 | |
US12111168B2 (en) | System for generating guidance information | |
JP2019211919A (ja) | 監視装置、監視方法、及びコンピュータプログラム | |
CN114297034A (zh) | 云平台监控方法及云平台 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |