CN112810662A - 电力机车故障的处理方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电力机车故障的处理方法、装置及系统，该方法，包括：获取机车的故障问题，生成对应的故障内容列表；根据故障内容列表进行故障配置，将所述故障内容列表记录于故障历史参数中，得到故障上下文；根据所述故障上下文，确定所述故障问题对应的故障保护措施。实现了机车故障的诊断功能，对机车的运行过程或者状态进行监测，实时获得故障评估以及提醒司机采取隔离故障部件和降低运行功率的保护措施，保证列车运行的安全性和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及电力机车控制技术领域，尤其涉及一种电力机车故障的处理方法、装置及系统。
背景技术
随着列车技术的发展，列车的运行速度越来越快，因此对列车安全、可靠的高效运行提出更高的要求，当列车发生故障时能够及时有效地进行列车故障的诊断以及输出保护措施，是列车安全、可靠运行的重要保障。因此寻找故障原因，定位根源故障，对节省列车维修成本具有重要的意义。
目前列车采用TCMS系统综合性控制及管理列车，采用分布式和模块化设计，可以实现列车控制、检测、故障记录、诊断、信息显示等功能。虽然列车配置2套带冗余的MPU(主处理单元)，其中一台作为主机，另外一台作为备用。但在列车故障时仍不能及时定位故障根源，列车故障不能得到很好地解决。
由于高速列车网络控制系统故障间具有复杂的因果关系，现有技术TCMS系统的逻辑控制简单、庞杂，因此当列车发生故障时，不能快速、有效的定位于故障根源，给列车维修带来极大困难，列车故障的处理效率不佳。
发明内容
本发明提供一种电力机车故障的处理方法、装置及系统，以实现机车故障的诊断功能，对机车的运行过程或者状态进行监测，实时获得故障评估以及提醒司机采取隔离故障部件和降低运行功率的保护措施，保证列车运行的安全性和可靠性。
第一方面，本发明实施例提供的一种电力机车故障的处理方法，包括：
获取机车的故障问题，生成对应的故障内容列表；
根据所述故障内容列表进行故障配置，将所述故障内容列表记录于故障历史参数中，得到故障上下文；
根据所述故障上下文，确定所述故障问题对应的故障保护措施。
在一种可能的设计中，根据所述故障内容列表进行故障配置，将所述故障内容列表记录于故障历史参数中，得到故障上下文，包括：
根据故障码与预设记录库中的历史故障码进行匹配，得到所述故障问题对应的故障历史参数，并将所述故障内容列表导入所述故障历史参数，得到所述故障上下文。
在一种可能的设计中，根据所述故障上下文，确定所述故障问题对应的故障保护措施，包括：
根据所述故障上下文得到所述故障问题对应的至少一个故障部件，依次确定每个故障部件对应的故障保护措施。
在一种可能的设计中，还包括：
将所述故障问题按照故障保护措施划分为第一等级故障和第二等级故障，其中：所述第一等级故障包括：机车初始停止运行故障、司机采取故障保护措施后的机车运行故障；所述第二等级故障包括：除去所述第一等级故障的其他故障；所述第一等级故障的优先级高于所述第二等级故障。
在一种可能的设计中，所述故障内容列表包括：故障码、故障类型、故障发生时间；
所述故障历史参数包括：故障处理时间、故障记录更新周期、故障触发前运行数据。
在一种可能的设计中，还包括：
通过上位机界面呈现所述故障内容列表、故障上下文以及故障保护措施，并向机车司机发送至少一个提醒消息。
在一种可能的设计中，还包括：
通过下载的所述故障内容列表、所述故障上下文，进行离线诊断和分析，确定所述故障问题对应的故障保护措施。
第二方面，本发明实施例提供的一种电力机车故障的处理装置，包括：
获取模块，用于获取机车的故障问题，生成对应的故障内容列表；
配置模块，用于根据所述故障内容列表进行故障配置，将所述故障内容列表记录于故障历史参数中，得到故障上下文；
确定模块，用于根据所述故障上下文，确定所述故障问题对应的故障保护措施。
在一种可能的设计中，配置模块，具体用于：
根据故障码与预设记录库中的历史故障码进行匹配，得到所述故障问题对应的故障历史参数，并将所述故障内容列表导入所述故障历史参数，得到所述故障上下文。
在一种可能的设计中，确定模块，具体用于：
根据所述故障上下文得到所述故障问题对应的至少一个故障部件，依次确定每个故障部件对应的故障保护措施。
在一种可能的设计中，还包括：
将所述故障问题按照故障保护措施划分为第一等级故障和第二等级故障，其中：所述第一等级故障包括：机车初始停止运行故障、司机采取故障保护措施后的机车运行故障；所述第二等级故障包括：除去所述第一等级故障的其他故障；所述第一等级故障的优先级高于所述第二等级故障。
在一种可能的设计中，所述故障内容列表包括：故障码、故障类型、故障发生时间；
所述故障历史参数包括：故障处理时间、故障记录更新周期、故障触发前运行数据。
在一种可能的设计中，还包括：
通过上位机界面呈现所述故障内容列表、故障上下文以及故障保护措施，并向机车司机发送至少一个提醒消息。
在一种可能的设计中，还包括：
通过下载的所述故障内容列表、所述故障上下文，进行离线诊断和分析，确定所述故障问题对应的故障保护措施。
本发明提供的一种电力机车故障的处理方法、装置及系统，该方法，包括：获取机车的故障问题，生成对应的故障内容列表；根据故障内容列表进行故障配置，将所述故障内容列表记录于故障历史参数中，得到故障上下文；根据所述故障上下文，确定所述故障问题对应的故障保护措施。以实现机车故障的诊断功能，对机车的运行过程或者状态进行监测，实时获得故障评估以及提醒司机采取隔离故障部件和降低运行功率的保护措施，保证列车运行的安全性和可靠性。
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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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为本发明一应用场景示意图；
图2为本发明实施例一提供的电力机车故障的处理方法的流程图；
图3为本发明实施例一提供的电力机车故障的处理方法效果示意图；
图4为本发明实施例一提供的电力机车故障问题触发后记录的效果示意图；
图5为本发明实施例一提供的电力机车故障问题处理的效果示意图；
图6为本发明实施例一提供的电力机车故障保护措施封装的效果示意图；
图7为本发明实施例二提供的电力机车故障的处理装置的结构示意图；
图8为本发明实施例三提供的电力机车故障的处理系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面以具体地实施例对本发明的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本发明的实施例进行描述。
列车采用TCMS系统综合性控制及管理列车，采用分布式和模块化设计以实现列车控制、检测、故障记录、诊断等功能，但当列车发生故障时，现有技术仍不能及时定位故障根源，使得列车故障不能得到很好地解决。
图1为本发明一应用场景示意图，本发明对列车11的运行过程和状态进行监测，当监测到列车发生故障问题时，由电力机车故障的处理系统12进行故障问题的定位，以获得故障问题对应的故障根源以及故障部件，进而可以提示司机采取隔离故障部件和降低运行功率的故障保护措施，以保证列车安全，可靠地运行。其中电力机车故障的处理系统12可以集成于列车TCMS系统中，也可以与TCMS系统通信设置，本发明不作具体限定。
图2为本发明实施例一提供的电力机车故障的处理方法的流程图，如图2所示，本实施例中电力机车故障的处理方法可以包括：
S201、获取机车的故障问题，生成对应的故障内容列表。
具体的，电力机车整车控制和管理系统TCMS(Train Control and ManagementSystem)实现机车故障诊断功能，且可以通过电力机车故障的处理系统获取机车的故障问题，在一种可选的实施例中，故障问题包括机车系统故障问题和相关部件故障问题，具体参见下表1。
表1
在一种可选的实施例中，即使机车断电或者取出电池，关于故障存储的记录数据将被保存下来。根据故障历史发生问题按照一定的条目格式对故障问题进行整理，生成对应的故障内容列表。其中，故障内容列表包括故障码、故障类型、故障发生时间。
故障码构成可以预设为：XX-YY-ZZ，编码规则如下表2所示。
表2
整车系统的故障问题逻辑控制通过中央控制单元MPU中的功能逻辑软件实现。即通过如下步骤实现，详细参见下面的步骤S202和步骤S203。
S202、根据故障内容列表进行故障配置，将故障内容列表记录于故障历史参数中，得到故障上下文；
具体的，根据故障码与预设记录库中的历史故障码进行匹配，得到故障问题对应的故障历史参数，并将故障内容列表导入故障历史参数即获得故障上下文。其中，故障历史参数包括故障处理时间、故障记录更新周期、故障触发前运行数据。
在一种可选的实施例中，通过在Matlab/Simulink的集成开发库进行故障问题控制的开发，可以包括两个库模块：故障配置模块、故障记录模块。
参见图3，图3为本发明实施例一提供的电力机车故障的处理方法效果示意图，将故障内容列表通过一键导入方式加载到故障配置模块中，导入后所有的故障内容列表均可在故障记录模块中调用。
在一种可选的实施例中故障记录模块设置于预设记录库中，实现故障问题触发后对故障内容列表以及故障历史参数进行记录和存储。例如参见图4，图4为本发明实施例一提供的电力机车故障问题触发后记录的效果示意图。
故障记录模块在打开运行后进行故障配置，具体根据故障码与历史故障码进行匹配，其中通过故障码的扩展码、主码、子码进行匹配，匹配成功后，得到故障问题对应的故障历史参数，并将故障内容列表自动导入故障历史参数即获得故障上下文。其中，故障上下文是指故障问题触发前、触发后的相关的运行数据。
S203、根据故障上下文，确定故障问题对应的故障保护措施。
具体的，根据故障上下文得到故障问题对应的至少一个故障部件，依次确定每个故障部件对应的故障保护措施。在一种可选的实施例中，整车故障问题按逻辑功能分为七个系统，每个系统均可以在触发故障问题后实现故障记录及故障配置；进而获得故障问题对应的故障保护措施，实现故障问题触发后的自动保护动作。每个系统包含多个部件，且对每个系统故障保护措施的输出动作进行整理和归类，可以分为断主断、禁止合主断、降受电弓、牵引封锁、电制封锁、隔离TCU、隔离ACU。例如保护动作信号输出后，故障问题对应的断主断命令导致主断控制部件输出断主断指令。
本实施例以故障问题“主断卡合”为例，在Matlab/Simulink中搭建故障问题控制开发。当故障问题触发后，根据故障内容列表进行故障配置，将故障内容列表记录于故障历史参数中得到故障上下文：断主断命令、主断状态、故障复位等等。且对每个故障历史参数记录的更新周期为100ms，可以更新故障问题触发前记录1000ms，更新故障问题触发后记录1000ms。进而根据故障上下文对故障问题进行诊断分析。进而在故障问题触发后MPU需进行故障保护措施的输出，故障问题“主断卡合”对应的故障保护措施的输出动作逻辑参见图5，图5为本发明实施例一提供的电力机车故障问题处理的效果示意图。
MPU输出“断主断信号”给牵引控制部件TCU(Transmission Control Unit，自动变速箱控制单元)、辅助控制部件ACU(Auto Controled Unite，自动控制单元)，TCU、ACU进行牵引系统、辅助系统断的主断故障保护措施，200ms后MPU输出“断主断命令”给远程输入输出单元RIOM，同时发出“禁止合主断命令”。
在一种可选的实施例对主回路故障系统中各个故障部件以及对应的故障保护措施进行封装，形成主回路故障问题对应的故障保护措施。
本实施例中，电力机车整车控制和管理系统TCMS实现机车故障问题诊断功能，对机车运行过程的状态进行监测，迅速识别和定位各类故障问题，从而得到关于整车的实时故障保护措施结果，获得故障问题对应的各个故障部件的解析结果，除了采取自动断开供电电源之外，还可以针对各个故障系统部件提示司机采取隔离故障部件和降低运行功率等的故障保护措施，保证列车安全、可靠地运行。
在一种可选的实施例中，将故障问题按照故障保护措施划分为第一等级故障和第二等级故障，其中第一等级故障包括机车初始停止运行故障、司机采取故障保护措施后的机车运行故障；第二等级故障包括除去第一等级故障的其他故障；第一等级故障的优先级高于第二等级故障。具体的故障问题的处理主要分为五种：脉冲封锁、隔离、断开VCB(不禁用)、降受电弓、禁止起车/运行。如图6所示。图6为本发明实施例一提供的电力机车故障保护措施封装的效果示意图。
结合上例“主断卡合”，对主回路故障系统中故障问题的控制分析、相应的故障保护措施进行封装，形成主回路系统故障问题整体的解决方法。
在一种可选的实施例中，通过上位机界面呈现故障内容列表、故障上下文以及故障保护措施，并向机车司机发送至少一个提醒消息。
例如，整车故障问题控制编译生成可执行文件，可以通过上位机界面下载到中央控制单元MPU中，在一种可选的实施例中，中央控制单元MPU(micro processor uint，微处理器单元)设置于本地服务器中，可以通过上位机界面呈现故障内容列表，故障上下文以及故障保护措施，且可以通过向机车司机发送故障问题对应的故障保护措施，例如故障问题对应多个故障部件，即可以向机车司机针对每个故障部件发送提醒消息，以保证机车的安全性和可靠性。其中提醒消息可以包括语音、文字、图像/视频等等。本实施例不对提醒消息作具体限定。
在一种可选的实施例中，还包括：通过下载故障内容列表、故障上下文，进行离线诊断和分析，确定故障问题对应的故障保护措施。
例如，在故障问题触发后，可以通过上位机界面下载故障内容列表、故障上下文，在一种可选的实施例中，可以将故障内容列表、故障上下文下载至目标机中，通过Excel形式显示，并进行离线诊断与分析，确定故障问题对应的故障保护措施。例如通过分析确定由于断主断命令发出后，主断持续为闭合状态导致故障问题的发生。
在一种可选的实施例中，还可以通过清除故障问题对应的记录数据，将保存在目标机的记录数据进行清除。
图7为本发明实施例二提供的电力机车故障的处理装置的结构示意图，如图7所示，本实施例的电力机车故障的处理装置可以包括：
获取模块，用于获取机车的故障问题，生成对应的故障内容列表；
配置模块，用于根据故障内容列表进行故障配置，将故障内容列表记录于故障历史参数中，得到故障上下文；
确定模块，用于根据故障上下文，,确定故障问题对应的故障保护措施。
在一种可选的实施例中，配置模块，具体用于：
根据故障码与预设记录库中的历史故障码进行匹配，得到故障问题对应的故障历史参数，并将故障内容列表导入故障历史参数，得到故障上下文。
在一种可选的实施例中，确定模块，具体用于：
根据故障上下文得到故障问题对应的至少一个故障部件，依次确定每个故障部件对应的故障保护措施。
在一种可选的实施例中，还包括：
将故障问题按照故障保护措施划分为第一等级故障和第二等级故障，其中：第一等级故障包括：机车初始停止运行故障、司机采取故障保护措施后的机车运行故障；第二等级故障包括：除去第一等级故障的其他故障；第一等级故障的优先级高于第二等级故障。
在一种可选的实施例中，故障内容列表包括故障码、故障类型、故障发生时间；
故障历史参数包括：故障处理时间、故障记录更新周期、故障触发前运行数据。
在一种可选的实施例中，还包括：
通过上位机界面呈现故障内容列表、故障上下文以及故障保护措施，并向机车司机发送至少一个提醒消息。
在一种可选的实施例中，还包括：
通过下载的故障内容列表、故障上下文，进行离线诊断和分析，确定故障问题对应的故障保护措施。
本实施例的电力机车故障的处理装置，可以执行图2所示方法中的技术方案，其具体实现过程和技术原理参见图2所示方法中的相关描述，此处不再赘述。
图8为本发明实施例三提供的电力机车故障的处理系统的结构示意图，如图8所示，本实施例的电力机车故障的处理系统40可以包括：处理器41和存储器42。
存储器42，用于存储计算机程序(如实现上述电力机车故障的处理方法的应用程序、功能模块等)、计算机指令等；
上述的计算机程序、计算机指令等可以分区存储在一个或多个存储器42中。并且上述的计算机程序、计算机指令、数据等可以被处理器41调用。
处理器41，用于执行存储器42存储的计算机程序，以实现上述实施例涉及的方法中的各个步骤。
具体可以参见前面方法实施例中的相关描述。
处理器41和存储器42可以是独立结构，也可以是集成在一起的集成结构。当处理器41和存储器42是独立结构时，存储器42、处理器41可以通过总线43耦合连接。
本实施例的服务器可以执行图2所示方法中的技术方案，其具体实现过程和技术原理参见图2所示方法中的相关描述，此处不再赘述。
此外，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当用户设备的至少一个处理器执行该计算机执行指令时，用户设备执行上述各种可能的方法。
其中，计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。另外，该ASIC可以位于用户设备中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于通信设备中。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种电力机车故障的处理方法，其特征在于，包括：
获取机车的故障问题，生成对应的故障内容列表；
根据所述故障内容列表进行故障配置，将所述故障内容列表记录于故障历史参数中，得到故障上下文；
根据所述故障上下文，确定所述故障问题对应的故障保护措施。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述故障内容列表进行故障配置，将所述故障内容列表记录于故障历史参数中，得到故障上下文，包括：
根据故障码与预设记录库中的历史故障码进行匹配，得到所述故障问题对应的故障历史参数，并将所述故障内容列表导入所述故障历史参数，得到所述故障上下文。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述故障上下文，确定所述故障问题对应的故障保护措施，包括：
根据所述故障上下文得到所述故障问题对应的至少一个故障部件，依次确定每个故障部件对应的故障保护措施。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：
将所述故障问题按照故障保护措施划分为第一等级故障和第二等级故障，其中：所述第一等级故障包括：机车初始停止运行故障、司机采取故障保护措施后的机车运行故障；所述第二等级故障包括：除去所述第一等级故障的其他故障；所述第一等级故障的优先级高于所述第二等级故障。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述故障内容列表包括：故障码、故障类型、故障发生时间；
所述故障历史参数包括：故障处理时间、故障记录更新周期、故障触发前运行数据。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
通过上位机界面呈现所述故障内容列表、故障上下文以及故障保护措施，并向机车司机发送至少一个提醒消息。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
通过下载的所述故障内容列表、所述故障上下文，进行离线诊断和分析，确定所述故障问题对应的故障保护措施。
8.一种电力机车故障的处理装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取机车的故障问题，生成对应的故障内容列表；
配置模块，用于根据所述故障内容列表进行故障配置，将所述故障内容列表记录于故障历史参数中，得到故障上下文；
确定模块，用于根据所述故障上下文，确定所述故障问题对应的故障保护措施。
9.一种电力机车故障的处理系统，其特征在于，包括：存储器和处理器，存储器中存储有所述处理器的可执行指令；其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行权利要求1-7任一项所述的电力机车故障的处理方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一项所述的电力机车故障的处理方法。
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