CN112249084A - 一种动车组一级修智能化综合检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种动车组一级修智能化综合检测系统，包括轨边检测子系统、动车组车顶检测子系统、现场设备间和远程控制中心，其通过动车组轮对、车底走行部、车侧转向架、车轴和电机的监测数据采集，及受电弓和动车组车顶关键设备的监测数据采集；通过对轨边检测子系统和动车组车顶检测子系统的自动控制，获取和处理原始监测数据，将处理后的数据存入数据库，以生成图文报表；通过网络和软件实现与现场设备间的数据交换，通过对数据进行分析、显示检测结果和生成检测报告的人机交互操作，实现动车组一级修的监测数据综合分析、故障分析和维修方案获取，从而实现动车组一级修检修的高度智能化和自动化，大幅提高检修效率，保证检修质量。
Description
技术领域
本发明属于动车组检测领域，具体涉及一种动车组一级修智能化综合检测系统。
背景技术
铁路是国民经济大动脉，关键基础设施和重大民生工程，是综合交通运输体系的骨干和主要交通方式之一，其中，CRH系列高速动车组作为高速铁路主要的载运工具，保证和维护其安全运行显得十分的重要。
动车组在高速运行完成行驶任务后需驶入动车段或动车所检查库进行整备、检修。其中，一级修是最为日常的检修作业，是动车组安全运行的重要保障。由于动车组一级修具有预防检查的性质，所以一级修大部分工作量为对动车组各种检修指标的检测，而由于动车组一级修涉及的检修部件广，需检测的部位多，目前主要依靠两部分检测手段：动车所入段线处轮对踏面诊断棚中的轮对检测设备、受电弓检测设备进行部分动车组智能检测，但检测设备之间没有数据的互联共通；动车所运用库中，利用三层作业平台、检查地沟、手持检测设备等设施，依靠人工进行检测。但由于动车组一级修一般为夜间天窗时间作业，对检修效率要求较高，因此当前的检测手段具有较大局限性。
局限性的表现有：
1.动车组一级修检修作业内容组成庞杂，尤其车下设备作业环境不佳，却缺乏高效的检测工具，严重依赖作业人员人工检测，需要作业人员拥有较高的作业素质和责任心，检修效率不足，且人工成本高。
2.轮对踏面检测装备各检测设备只负责自身检测内容，检测数据各自独立，无法形成对动车组检测结果的综合评价，仍需要人工进行数据的甄别和处理，智能化程度不完善，影响检修效率。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种动车组一级修智能化综合检测系统，旨在解决动车组一级修检修的高度智能化和自动化的技术问题，达到大幅提高检修效率，保证检修质量的目的。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种动车组一级修智能化综合检测系统，该系统包括轨边检测子系统、动车组车顶检测子系统、现场设备间和远程控制中心，现场设备间分别与轨边检测子系统、动车组车顶检测子系统和远程控制中心连接，其中，
轨边检测子系统用于实现动车组轮对、车底走行部、车侧转向架、车轴和电机的监测数据采集；
动车组车顶检测子系统用于实现受电弓和动车组车顶关键设备的监测数据采集；
现场设备间用于实现对轨边检测子系统和动车组车顶检测子系统的自动控制，获取和处理原始监测数据，将处理后的数据存入数据库，以生成图文报表；
远程控制中心用于通过网络和软件实现与现场设备间的数据交换，通过对数据进行分析、显示检测结果和生成检测报告的人机交互操作，实现动车组一级修的监测数据综合分析、故障分析和维修方案获取。
作为本发明的进一步改进，轨边检测子系统包括安装在动车检测棚内道床区域的动车组车轮故障在线检测模块、车轮踏面缺陷动态图像监测模块、闸片在线检测模块、动车组出入库运行故障图像监视模块、风机异响轨边声学诊断模块和红外线轴温探测模块；
动车组车轮故障在线检测模块用于获取车轮外形尺寸检测数据和车轮深层次探伤检测数据，车轮踏面缺陷动态图像监测模块用于获取轨道内侧的接触式擦伤检测数据和车轮踏面动态图像数据，闸片在线检测模块用于获取闸片的在线动态检测数据，动车组出入库运行故障图像监视模块用于获取动车组出入库运行故障图像数据，风机异响轨边声学诊断模块用于获取风机异响轨边声学诊断数据，红外线轴温探测模块用于利用红外线获取轴温数据。
作为本发明的进一步改进，动车组车顶检测子系统包括安装在检测棚上部的滑板磨耗检测模块、受电弓工作位接触压力检测模块、车体图像监视模块和车顶关键部件动态监视模块，滑板磨耗检测模块用于获取动车组滑板磨耗检测数据，受电弓工作位接触压力检测模块用于获取动车组受电弓工作位接触压力检测数据，车体图像监视模块用于获取车体图像监视数据，车顶关键部件动态监视模块用于获取车顶关键部件地动态监视数据。
作为本发明的进一步改进，远程控制中心用于检测数据超过检测指标警戒值时输出自动预警提示，超过限度值时输出自动报警提示。
作为本发明的进一步改进，远程控制中心用于存储动车组一级修各检测指标的全寿命历史检测数据曲线，依据历史检测曲线和插值算法获取当前检测结果在全寿命图线的对应点并进行展示。
作为本发明的进一步改进，远程控制中心用于汇总各项设备检测数据并进行综合诊断分析，给出关于动车组轮对、走行部关键部件、受电弓和车顶关键部件的综合检修维护方案。
作为本发明的进一步改进，远程控制中心依据各项检测设备的历史检测数据获取对应的全寿命曲线，全寿命曲线的横坐标为寿命时间，纵坐标为指标检测数值，获取需检修的指标检测数值临界点，依据需检修的指标检测数值临界点获取检测指标的运行状态。
作为本发明的进一步改进，远程控制中心依据动车组一级修主要检测内容将检测指标进行分类，其中，动车组一级修主要检测内容包括动车组轮对、走行部关键部件、受电弓和车顶关键部件。
作为本发明的进一步改进，远程控制中心依据历史检测数据获取各项检测指标对应的影响因子，将每个类别中各项检测指标的检测分数×对应的影响因子的总和即为该类别的综合诊断分数，并根据综合诊断分数和各项检测指标的具体诊断分数，给出该类别的综合检修维护方案。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
本发明的一种动车组一级修智能化综合检测系统，其根据动车组修程修制要求，以智能化、自动化检测为导向，分析动车组一级修的主要检修内容，设计一种动车组一级修智能化综合检测系统，对动车组车轮、车底走行部、车侧转向架、车顶受电弓及其他关键部件工作状态进行全面监控及检测，并将子系统通过数据共享，实现各检测数据统一平台分析和管理，同时利用动车组检修经验曲线，对动车组的一级修提供综合决策指导。可以实现动车组一级修检修的高度智能化和自动化，大幅提高检修效率，保证检修质量。
附图说明
图1为本发明实施例的一种动车组一级修智能化综合检测系统的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面结合具体实施方式对本发明进一步详细说明。
图1为本发明实施例的一种动车组一级修智能化综合检测系统的示意图。如图1所示，本发明的一种动车组一级修智能化综合检测系统，整体组成包括轨边检测子系统、动车组车顶检测子系统、现场设备间和远程控制中心，现场设备间分别与轨边检测子系统、动车组车顶检测子系统和远程控制中心连接，其中，轨边检测子系统用于实现动车组轮对、车底走行部、车侧转向架、车轴和电机的监测数据采集；动车组车顶检测子系统用于实现受电弓和动车组车顶关键设备的监测数据采集；现场设备间用于实现对轨边检测子系统和动车组车顶检测子系统的自动控制，获取和处理原始监测数据，将处理后的数据存入数据库，以生成图文报表；远程控制中心用于通过网络和软件实现与现场设备间的数据交换，通过对数据进行分析、显示检测结果和生成检测报告的人机交互操作，实现动车组一级修的监测数据综合分析、故障分析和维修方案获取。
可选的，轨边检测子系统包括安装在动车检测棚内道床区域的动车组车轮故障在线检测模块、车轮踏面缺陷动态图像监测模块、闸片在线检测模块、动车组出入库运行故障图像监视模块、风机异响轨边声学诊断模块和红外线轴温探测模块；其中，动车组车轮故障在线检测模块用于获取车轮外形尺寸检测数据和车轮深层次探伤检测数据，车轮踏面缺陷动态图像监测模块用于获取轨道内侧的接触式擦伤检测数据和车轮踏面动态图像数据，闸片在线检测模块用于获取闸片的在线动态检测数据，动车组出入库运行故障图像监视模块用于获取动车组出入库运行故障图像数据，风机异响轨边声学诊断模块用于获取风机异响轨边声学诊断数据，红外线轴温探测模块用于利用红外线获取轴温数据。轨边检测子系统按入库检测顺序依次布置红外线轴温探测模块、车轮踏面缺陷动态图像监测模块(包含接触式擦伤检测子模块和车轮踏面缺陷动态图像监测子模块，其平行安装在轨道内外侧)、车轮踏面缺陷动态图像监测模块、闸片在线检测模块、动车组车轮故障在线检测模块(包括车轮外形尺寸检测子模块和车轮深层次探伤子模块)和LF风机异响轨边声学诊断模块。
可选的，动车组车顶检测子系统包括安装在检测棚上部的滑板磨耗检测模块、受电弓工作位接触压力检测模块、车体图像监视模块和车顶关键部件动态监视模块，滑板磨耗检测模块用于获取动车组滑板磨耗检测数据，受电弓工作位接触压力检测模块用于获取动车组受电弓工作位接触压力检测数据，车体图像监视模块用于获取车体图像监视数据，车顶关键部件动态监视模块用于获取车顶关键部件地动态监视数据。动车组车顶检测子系统包按入库检测顺序依次滑板磨耗检测模块、受电弓工作位接触压力检测模块、车体图像监视模块和车顶关键部件动态监视模块。
现场设备间用于实现对整个检测系统的自动控制，完成原始数据的采集和处理，处理后的数据存入数据库，生成直观的图文报表，用户可以直接在远程控制中心查看报表，分析和管理数据，而不必到现场查看。
通过网络及软件实现现场设备间与远程控制中心的数据交换，远程控制中心的技术人员可对数据进行分析、显示检测结果、生成检测报告功能的操作，实现动车组一级修智能化综合检测系统数据综合分析、关联、闭环管理。远程控制中心用于检测数据超过检测指标警戒值时输出自动预警提示，超过限度值时输出自动报警提示。
可选的，远程控制中心用于存储动车组一级修各检测指标的全寿命历史检测数据曲线，依据历史检测曲线和插值算法获取当前检测结果在全寿命图线的对应点并进行展示。
可选的，远程控制中心用于汇总各项设备检测数据并进行综合诊断分析，即各项设备检测数据通过远程控制中心的动车组一级修智能化综合检测系统专家数据诊断平台进行汇总，通过对各类检测数据的综合诊断分析，给出关于动车组轮对、走行部关键部件、受电弓和车顶关键部件的综合检修维护方案。
具体地，依据各项检测设备的历史检测数据获取对应的全寿命曲线，寿命曲线的横坐标为寿命时间，纵坐标为该指标检测数值，以需检修的检测数值点为临界点，此处即为60分，该数值以下为“需检修”状态。该数值以上，根据横坐标进行等区间打分，分别为60分至100分，等分为三段，这三段区域分别为“运行良好”、“运行正常”、“运行较差”状态；
依据动车组一级修主要检测内容将检测指标进行分类，其中，动车组一级修主要检测内容包括动车组轮对、走行部关键部件、受电弓和车顶关键部件；
依据历史检测数据获取各项检测指标对应的影响因子，即各项检测指标的检测分数对中各部分性能的影响因子进行评估，打出百分比，各项检测指标针对该部分的百分比之和为1；
将每个分类中各项检测指标的检测分数×对应的影响因子的总和即为该类别的综合诊断分数，并根据综合诊断分数和各项检测指标的具体诊断分数，给出关于动车组轮对、走行部关键部件、受电弓和车顶关键部件的综合检修维护方案，以提醒作业人员对该部分进行检修。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种动车组一级修智能化综合检测系统，其特征在于，该系统包括轨边检测子系统、动车组车顶检测子系统、现场设备间和远程控制中心，现场设备间分别与轨边检测子系统、动车组车顶检测子系统和远程控制中心连接，其中，
所述轨边检测子系统用于实现动车组轮对、车底走行部、车侧转向架、车轴和电机的监测数据采集；
所述动车组车顶检测子系统用于实现受电弓和动车组车顶关键设备的监测数据采集；
所述现场设备间用于实现对轨边检测子系统和动车组车顶检测子系统的自动控制，获取和处理原始监测数据，将处理后的数据存入数据库，以生成图文报表；
所述远程控制中心用于通过网络和软件实现与现场设备间的数据交换，通过对数据进行分析、显示检测结果和生成检测报告的人机交互操作，实现动车组一级修的监测数据综合分析、故障分析和维修方案获取。
2.根据权利要求1所述的一种动车组一级修智能化综合检测系统，其中，所述轨边检测子系统包括安装在动车检测棚内道床区域的动车组车轮故障在线检测模块、车轮踏面缺陷动态图像监测模块、闸片在线检测模块、动车组出入库运行故障图像监视模块、风机异响轨边声学诊断模块和红外线轴温探测模块；
所述动车组车轮故障在线检测模块用于获取车轮外形尺寸检测数据和车轮深层次探伤检测数据，所述车轮踏面缺陷动态图像监测模块用于获取轨道内侧的接触式擦伤检测数据和车轮踏面动态图像数据，所述闸片在线检测模块用于获取闸片的在线动态检测数据，所述动车组出入库运行故障图像监视模块用于获取动车组出入库运行故障图像数据，所述风机异响轨边声学诊断模块用于获取风机异响轨边声学诊断数据，所述红外线轴温探测模块用于利用红外线获取轴温数据。
3.根据权利要求1所述的一种动车组一级修智能化综合检测系统，其中，动车组车顶检测子系统包括安装在检测棚上部的滑板磨耗检测模块、受电弓工作位接触压力检测模块、车体图像监视模块和车顶关键部件动态监视模块，滑板磨耗检测模块用于获取动车组滑板磨耗检测数据，受电弓工作位接触压力检测模块用于获取动车组受电弓工作位接触压力检测数据，车体图像监视模块用于获取车体图像监视数据，车顶关键部件动态监视模块用于获取车顶关键部件地动态监视数据。
4.根据权利要求1所述的一种动车组一级修智能化综合检测系统，其中，所述远程控制中心用于检测数据超过检测指标警戒值时输出自动预警提示，超过限度值时输出自动报警提示。
5.根据权利要求1所述的一种动车组一级修智能化综合检测系统，其中，远程控制中心用于存储动车组一级修各检测指标的全寿命历史检测数据曲线，依据历史检测曲线和插值算法获取当前检测结果在全寿命图线的对应点并进行展示。
6.根据权利要求1所述的一种动车组一级修智能化综合检测系统，其中，所述远程控制中心用于汇总各项设备检测数据并进行综合诊断分析，给出关于动车组轮对、走行部关键部件、受电弓和车顶关键部件的综合检修维护方案。
7.根据权利要求6所述的一种动车组一级修智能化综合检测系统，其中，远程控制中心依据各项检测设备的历史检测数据获取对应的全寿命曲线，所述全寿命曲线的横坐标为寿命时间，纵坐标为指标检测数值，获取需检修的指标检测数值临界点，依据需检修的指标检测数值临界点获取检测指标的运行状态。
8.根据权利要求7所述的一种动车组一级修智能化综合检测系统，其中，远程控制中心依据动车组一级修主要检测内容将检测指标进行分类，其中，动车组一级修主要检测内容包括动车组轮对、走行部关键部件、受电弓和车顶关键部件。
9.根据权利要求8所述的一种动车组一级修智能化综合检测系统，其中，远程控制中心依据历史检测数据获取各项检测指标对应的影响因子，将每个类别中各项检测指标的检测分数×对应的影响因子的总和即为该类别的综合诊断分数，并根据综合诊断分数和各项检测指标的具体诊断分数，给出该类别的综合检修维护方案。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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