CN112319550A

CN112319550A - 一种基于列车初上电的故障诊断方法、系统、装置及列车

Info

Publication number: CN112319550A
Application number: CN202011191229.XA
Authority: CN
Inventors: 刘泰; 黄国栋; 王利; 王智超; 陈嘉怡
Original assignee: CRRC Qingdao Sifang Co Ltd
Current assignee: CRRC Qingdao Sifang Co Ltd
Priority date: 2020-10-30
Filing date: 2020-10-30
Publication date: 2021-02-05
Anticipated expiration: 2040-10-30
Also published as: CN112319550B

Abstract

本公开提出了一种基于列车初上电的故障诊断方法、系统及装置及列车，包括：获取列车初上电时，各子系统从无电状态变为通信状态正常的状态的时间间隔；将子系统的时间间隔与子系统的等级进行关联，得到子系统的等级及子系统的时间间隔表；基于子系统的等级及子系统的时间间隔表对子系统的运行状态进行判断，确定子系统初上电通信是否正常，继而判断列车运行状态。本公开技术方案列车初上电时，各子系统由无电状态至通信良好状态所需的时间不同，在此期间各子系统互不影响，通过列车显示器记录各子系统由无电状态至通信良好状态所需的时间。根据各子系统的重要度，分析该时间间隔，对列车状态进行判断并进行列车健康诊断。

Description

一种基于列车初上电的故障诊断方法、系统、装置及列车

技术领域

本公开属于列车故障诊断技术领域，尤其涉及一种基于列车初上电的故障诊断方法、系统及装置及列车。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

高速列车包括高压系统、牵引系统、制动系统、车门系统、空调系统、卫生系统、广播系统、旅客信息系统等8个主要子系统。

发明人在研究中发现，列车包含的众多子系统，各子系统对于行车的影响程度不同，导致各系统的重要程度并不完全相同。不同子系统的故障对于列车的影响不同，为区分不同系统故障对于列车的影响，需要对于列车状态进行健康诊断。

目前对列车状态进行健康诊断一般的手段是：通过传感器检测与列车运行状态相关数据，根据该检测的数据进行分析判断列车的健康状态，上述方式存在的问题是：传感器检测的数据与检测传感器精度、数据传输方式等相关，由于某些设备无法安装检测设备导致无法进行数据检测，另外由于数据传输的时延等导致处理获得的数据不够准确以及时间上存在滞后等问题，最终并不能有效实现对列车状态的诊断。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本公开提供了一种基于列车初上电的故障诊断方法，通过列车显示器记录各子系统由无电状态至通信良好状态所需的时间。根据各子系统的重要度，分析该时间间隔，对列车状态进行判断并进行列车健康诊断。

为实现上述目的，本公开的一个或多个实施例提供了如下技术方案：

第一方面，公开了一种基于列车初上电的故障诊断方法，包括：

获取列车初上电时，各子系统从无电状态变为通信状态正常的状态的时间间隔；

将子系统的时间间隔与子系统的等级进行关联，得到子系统的等级及子系统的时间间隔表；

基于子系统的等级及子系统的时间间隔表对子系统的运行状态进行判断，确定子系统初上电通信是否正常，继而判断列车运行状态。

第二方面，公开了一种基于列车初上电的故障诊断装置，包括：

时间间隔获取模块，被配置为：获取列车初上电时，各子系统从无电状态变为通信状态正常的状态的时间间隔；

关联表格获取模块，被配置为：将子系统的时间间隔与子系统的等级进行关联，得到子系统的等级及子系统的时间间隔表；

列车运行状态判断模块，被配置为：基于子系统的等级及子系统的时间间隔表对子系统的运行状态进行判断，确定子系统初上电通信是否正常，继而判断列车运行状态。

第三方面，公开了一种基于列车初上电的故障诊断系统，包括上述一种基于列车初上电的故障诊断装置及显示单元，所述显示单元将故障诊断系统输出的列车运行状态进行展示。

以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：

本公开技术方案列车初上电时，各子系统由无电状态至通信良好状态所需的时间不同，在此期间各子系统互不影响，通过列车显示器记录各子系统由无电状态至通信良好状态所需的时间。根据各子系统的重要度，分析该时间间隔，对列车状态进行判断并进行列车健康诊断。

本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。

图1为本公开实施例基于列车初上电的故障诊断方法的流程图；

图2为本公开实施例方法详细流程图。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

参见附图1所示，本实施例公开了一种基于列车初上电的故障诊断方法，包括：

本公开实施例子根据列车初上电时，各子系统由无电状态至通信良好状态所需的时间不同，在此期间各子系统互不影响，通过列车显示器记录各子系统由无电状态至通信良好状态所需的时间。根据各子系统的重要度，分析该时间间隔，对列车状态进行判断并进行列车健康诊断。

本公开技术方案能够对列车各子系统进行重要度分级，并依据此分级对于列车初上电状态进行判断，识别影响行车的不健康状态，保证行车安全。

参见附图1所示，列车初上电时，各子系统从无电状态变为通信状态良好的状态需要一定的时间，通过列车显示器记录该时间间隔。

例如：A、B、C为列车上三个子系统，列车上电时，显示器与A、B、C同时得电，显示器能够记录自身得电时刻，以及A、B、C发送给显示器通信状态良好的时刻，列车显示器记录上电时间间隔。

根据列车实时可靠性数据要求，列车实时可靠性要求高的子系统，其重要等级分级高；列车实时可靠性要求低的子系统，其重要等级分级低。依据这一数据对列车各子系统重要进行划分，获得列车各子系统分级表。根据列车的重要程度对列车各子系统分级，见表1。

表1

列车各子系统	重要等级(重要度)
		高压系统	一级
牵引系统	一级
		制动系统	一级
车门系统	二级
		空调系统	二级
卫生系统	二级
		广播系统	三级
旅客信息系统	三级

根据各子系统上电时间间隔不同，区分各子系统初上电时刻为正常态、临界态、正常高限态、故障态。其中，60秒以内正常工作为正常态，60秒至90秒之间为临界态，90秒以上通信状态良好为正常高限态，90秒以上不通信为故障态。

通过对各子系统状态以及各子系统的重要程度对列车状态进行评估以及健康诊断，对司机进行现车状态提示。如：列车重要等级为一级的子系统进入故障态，判断列车进入“故障”状态，给出“禁止运行、入库检修”的提示；列车重要等级为二级的子系统进入正常高限态，判断列车可能“影响旅客舒适度”状态，给出“持续关注”的提示；列车重要等级为三级的子系统进入临界态，判断列车“不影响行车”状态，给出“可以运行”的提示，见列车状态运行指导表，表2所示。

表2

若列车牵引系统处于“故障态”，可能原因有：牵引主机故障、牵引系统通信线缆中断、牵引主机电源模块失电等；若空调系统处于“故障态”，可能原因有：空调主机故障、空调接地故障；若车门系统处于“临界态”，可能原因有：车门系统与网关存在接触不良，车门控制器电源模块接线错误等。

本方案通过记录子系统上电所需时间，能够对各子系统状态进行判断；通过各子系统状态的重要度，列车是否处于状态良好影响列车运营载客等需求，能够对列车状态进行判断，并给出行车建议，其中，列车初上电时刻如果处于“故障”状态，列车处于不安全状态，无法运行。列车初上电时刻处于“正常态”状态，列车可以进行运行。

本公开实施例子中，需要说明的是，初始时间以列车显示屏记录时间为准，显示器具有内置时钟，以显示器内置时钟时间作为列车上电的初始时间。

本公开技术方案的目的在于获取列车各子系统上电至通信良好的时间差，因此本专利不需获取准确的端点时间，只需获取准确的时间差即可。

参见附图2所示，根据列车的设计要求，一般情况下，列车子系统的上电均需在60秒内能够实现，满足该需求是车载子系统的设计要求。最长时间90秒，包括列车供电线路上电时间以及子系统与显示器进行多个周期数据交互的时间间隔；超过90秒的时间间隔，子系统若仍未正常工作将无法正常工作，无法在无人为干预状态下恢复通信状态。

具体的，显示器获得两个时间后，计算各子系统的上电时间间隔，得出各子系统初上电时刻状态，并根据各子系统的重要等级进行计算，判断列车处于何种状态。

实施例二

本实施例的目的是提供一种计算装置,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述一种基于列车初上电的故障诊断方法的步骤。

实施例三

本实施例的目的是提供一种计算机可读存储介质。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时执行上述一种基于列车初上电的故障诊断方法的步骤。

实施例四

本实施例的目的是提供一种基于列车初上电的故障诊断装置，包括：

实施例五

本实施例的目的是提供了一种基于列车初上电的故障诊断系统，包括上述一种基于列车初上电的故障诊断系统及显示单元，所述显示单元将故障诊断系统输出的列车运行状态进行展示。

在另一实施例子中，为了更加精确的判断列车子系统的通信状态，对获得的子系统从无电状态变为通信状态正常的状态的时间间隔进行在初步判断后，为了避免单一的时间判断为误判，进行再次分析。

构建正常库及故障库，获取列车各个子系统在正常工作状态下从无电状态变为通信状态正常的状态的时间间隔并进行存储至正常库，再获得各个子系统在非正常工作状态下从无电状态变为通信状态正常的状态的时间间隔，同时获得每个子系统非正常工作状态时间间隔的故障进行匹配，获得每个子系统非正常工作状态时间间隔及故障理由匹配表，存储至故障库，且该匹配表为可以实时更新的，当出现新的故障状态下的时间间隔时，将对应的时间间隔及故障理由均更新至匹配表。

上述正常库及故障库基于服务器实现。基于列车初上电的故障诊断系统基于服务器实现。

在实际应用中，当获得的间隔时间大于设定值之后，再根据故障库中的匹配表查找对应的故障理由，服务器并将故障理由推送至外部终端，例如推送至显示设备进行实现，或者推送至维修人员的手机，或者通过远程的方式发送至远端监控系统，通过上述方式便于对列车的状态进行实时监控并及时做出维修或者停运等调整措施。

另外，服务器再获取实际间隔时间时，还包括对获取数据的预处理，包括数据的完整性、可靠性等判断，以及数据格式的调整，便于后续的处理。

实施例六

本实施例的目的是提供了一种列车,包括上述基于列车初上电的故障诊断系统，关于基于列车初上电的故障诊断系统具体参见前述的描述，此处不再进行具体说明。

以上实施例的装置中涉及的各步骤与方法实施例一相对应，具体实施方式可参见实施例一的相关说明部分。术语“计算机可读存储介质”应该理解为包括一个或多个指令集的单个介质或多个介质；还应当被理解为包括任何介质，所述任何介质能够存储、编码或承载用于由处理器执行的指令集并使处理器执行本公开中的任一方法。

本领域技术人员应该明白，上述本公开的各模块或各步骤可以用通用的计算机装置来实现，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。本公开不限制于任何特定的硬件和软件的结合。

以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。

Claims

1.一种基于列车初上电的故障诊断方法，其特征是，包括：

2.如权利要求1所述的一种基于列车初上电的故障诊断方法，其特征是，所述子系统的等级的划分时，以列车各子系统进行重要度分级，其中，高压系统、牵引系统、制动系统为一级，车门系统、空调系统及卫生系统为二级，广播系统及旅客信息系统为三级。

3.如权利要求1所述的一种基于列车初上电的故障诊断方法，其特征是，对子系统的运行状态进行判断时，设定时间第一时间阈值及第二时间阈值，第一时间阈值小于第二时间阈值，时间间隔低于第一时间阈值为正常态，第一时间阈值及第二时间阈值之间为正常高限态，第二时间阈值以上通信状态良好为正常高限态，第二时间阈值以上不通信为故障态。

4.如权利要求1所述的一种基于列车初上电的故障诊断方法，其特征是，对于一级子系统，时间间隔判断后若为临界态，则需要持续关注；若为正常高限态或故障态，则禁止运行、入库检修。

5.如权利要求1所述的一种基于列车初上电的故障诊断方法，其特征是，对于二级子系统，时间间隔判断后若为临界态，则可以运行；若为正常高限态，则持续关注，若为故障态，则禁止运行、入库检修；

对于三级子系统，时间间隔判断后若为临界态或正常高限态，则可以运行；若为故障态，则持续关注。

6.一种基于列车初上电的故障诊断装置，其特征是，包括：

7.一种计算装置,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征是，所述处理器执行所述程序时实现上述权利要求1-5任一所述的一种基于列车初上电的故障诊断方法的步骤。

8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征是，该程序被处理器执行时执行上述权利要求1-5任一所述的一种基于列车初上电的故障诊断方法的步骤。

9.一种基于列车初上电的故障诊断系统，其特征是，包括上述权利要求6所述的一种基于列车初上电的故障诊断装置及显示单元，所述显示单元将故障诊断系统输出的列车运行状态进行展示；

还包括正常库及故障库，获取列车各个子系统在正常工作状态下从无电状态变为通信状态正常的状态的时间间隔并进行存储至正常库；

再获得各个子系统在非正常工作状态下从无电状态变为通信状态正常的状态的时间间隔，同时获得每个子系统非正常工作状态时间间隔的故障进行匹配，获得每个子系统非正常工作状态时间间隔及故障理由匹配表，存储至故障库，且该匹配表为可以实时更新的，当出现新的故障状态下的时间间隔时，将对应的时间间隔及故障理由均更新至匹配表。

10.一种列车,其特征是，包括权利要求9所述的基于列车初上电的故障诊断系统。