CN113607348A - 列车空气弹簧漏气监测方法及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种列车空气弹簧漏气监测方法及电子设备，方法包括：实时监测组成目标列车的各个车辆中的空气弹簧的运行状态，并获取对应的各个空气弹簧的运行状态信号，运行状态信号包括对应的空气弹簧的内部压力信号、空气流量信号以及高度信号中的至少一项；基于预设的判断规则，根据空气弹簧的内部压力信号、空气流量信号以及高度信号中的至少一项判断目标列车中的各个车辆中是否存在漏气的空气弹簧，若是，则生成该漏气的空气弹簧对应的故障警示信息；输出漏气的空气弹簧对应的故障警示信息。本申请能够对列车空气弹簧进行自动化的漏气监测，并能够有效提高漏气监测的准确性和可靠性，进而能够有效提高列车中空气弹簧的运行可靠性。

Description

列车空气弹簧漏气监测方法及电子设备

技术领域

本申请涉及轨道交通车辆安全监测技术领域，具体涉及列车空气弹簧漏气监测方法及电子设备。

背景技术

空气弹簧是铁道客车车辆转向架悬挂系统中的关键设备，对车辆运行安全性和舒适性具有重要作用。目前我国运行速度超过140km/h的铁道客车车辆转向架均装备空气弹簧。空气弹簧的内压通过高度阀和差压阀进行控制，保证空气弹簧工作压力和高度。空气弹簧在应用中因密封部位橡胶材料的老化和蠕变，对于产品质量存在问题的产品，容易出现漏风故障，而且随着使用时间的增加和应用环境温度的降低漏风量会逐渐增加。

当空气弹簧存在漏风故障时，在高度阀的控制下需要供风系统不停的补气以保持空气弹簧的高度和压力，对列车中风源的供风量需求会大幅增加，会增加空压机的负担，能耗增加，加速设备老化和故障。列车供风系统需要对车辆上很多设备进行供风，因此当空气弹簧漏风达到一定程度时，供风系统将无法满足各种设备的用气要求，从而导致空气弹簧及各设备正常性能的实现，严重影响车辆的运行安全性和舒适性。

空气弹簧漏风故障的排除必须将列车解编，故障车辆分解并通过架车机架起后才可以进行空气弹簧的更换，只有各车辆段才具备这种维修条件。因我国幅员辽阔，旅客列车运行往往单程历程非常长，运行时间很长，很多列车从南方运行到北方，环境温度变化很大，各线路也很繁忙。当空气弹簧出现严重漏风故障时，列车只能减速运行至具备维修的站段进行故障处置，会对整条线路上的列车安全运行都造成影响。因此对空气弹簧出现轻微漏风故障就能够及时发现并尽快排除是非常重要的事情。

目前在我国各铁道客车上(包括高铁列车)上没有对空气弹簧漏风进行检测的设备。主要依靠列车停靠或者返回维修站段时人工检查识别，一些空气弹簧运行中存在漏风，但车辆停止时漏风故障消失，人工检查很难发现这种故障。因此对空气弹簧漏风情况进行专门监控的意义重大。

发明内容

针对现有技术中的问题，本申请提供一种列车空气弹簧漏气监测方法及电子设备，能够对列车空气弹簧进行自动化的漏气监测，并能够有效提高漏气监测的准确性和可靠性，进而能够有效提高列车中空气弹簧的运行可靠性。

为解决上述技术问题，本申请提供以下技术方案：

第一方面，本申请提供一种列车空气弹簧漏气监测方法，包括：

实时监测组成目标列车的各个车辆中的空气弹簧的运行状态，并获取对应的各个所述空气弹簧的运行状态信号，其中，所述运行状态信号包括对应的空气弹簧的内部压力信号、空气流量信号以及高度信号中的至少一项；

基于预设的判断规则，根据所述空气弹簧的内部压力信号、空气流量信号以及高度信号中的至少一项判断所述目标列车中的各个所述车辆中是否存在漏气的空气弹簧，若是，则生成该漏气的空气弹簧对应的故障警示信息；

输出所述漏气的空气弹簧对应的故障警示信息。

进一步地，各个所述车辆中均包含有两个所述空气弹簧工作组；各个所述空气弹簧工作组中均包含有经一压差阀连通的两个空气弹簧，所述压差阀与各个所述空气弹簧之间分别设有高度阀；两个所述空气弹簧工作组中的各个所述高度阀均与一供风管连通；

相对应的，在所述实时监测组成目标列车的各个车辆中的空气弹簧的运行状态之前，还包括：

在各个所述车辆中的所述供风管上、以及相邻的所述高度阀和空气弹簧之间，分别设置压力传感器；

在各个所述车辆中的所述供风管上分别设置一空气流量计；

以及，在各个所述车辆的车体上分别设置非接触式位移传感器，并将各个所述非接触式位移传感器的反射板分别安装在各个所述车辆的转向架上，以使各个所述非接触式位移传感器分别采集唯一对应的空气弹簧的高度信号。

进一步地，所述实时监测组成目标列车的各个车辆中的空气弹簧的运行状态，并获取对应的各个所述空气弹簧的运行状态信号，包括：

应用各个所述车辆中的压力传感器对各自所在的车辆中的空气弹簧的内部压力状态进行实时监测，并接收的各个所述压力传感器发送的对应的空气弹簧的内部压力信号；

应用各个所述车辆中的空气流量计对各自所在的车辆中的空气弹簧的空气流量状态进行实时监测，并接收的各个所述空气流量计发送的对应的空气弹簧的空气流量信号；

以及，应用各个所述车辆中的非接触式位移传感器对各自所在的车辆中的空气弹簧的高度状态进行实时监测，并接收的各个所述非接触式位移传感器发送的对应的空气弹簧的高度信号。

进一步地，所述基于预设的判断规则，根据所述空气弹簧的内部压力信号、空气流量信号以及高度信号中的至少一项判断所述目标列车中的各个所述车辆中是否存在漏气的空气弹簧，若是，则生成该漏气的空气弹簧对应的故障警示信息，包括：

判断各个所述空气弹簧的内部压力信号中是否包含有失压信号，若有，则将所述失压信号对应的空气弹簧确认为发生严重漏气的空气弹簧，并生成该发生严重漏气的空气弹簧对应的故障警示信息。

进一步地，所述将所述失压信号对应的空气弹簧确认为发生严重漏气的空气弹簧之前，还包括：

若经判断获知各个所述空气弹簧的内部压力信号中包含有失压信号，则判断所述失压信号对应的空气弹簧的高度信号与预设的标准高度之间的差值是否大于第一高度差阈值；

相对应的，所述将所述失压信号对应的空气弹簧确认为发生严重漏气的空气弹簧，包括：

若经判断获知所述失压信号对应的空气弹簧的高度信号与预设的标准高度之间的差值大于所述第一高度差阈值，则将所述失压信号对应的空气弹簧确认为发生严重漏气的空气弹簧。

进一步地，所述基于预设的判断规则，根据所述空气弹簧的内部压力信号、空气流量信号以及高度信号中的至少一项判断所述目标列车中的各个所述车辆中是否存在漏气的空气弹簧，若是，则生成该漏气的空气弹簧对应的故障警示信息，包括：

根据各个所述车辆中的空气弹簧的空气流量信号，判断是否存在任一所述车辆中的空气弹簧的空气流量信号与其他车辆中的空气弹簧的空气流量信号之间的差值大于第一流量差阈值，若存在，则将所述空气流量信号与其他车辆中的空气弹簧的空气流量信号之间的差值大于第一流量差阈值的所述车辆中的空气弹簧确认为发生严重漏气的空气弹簧，并生成该发生严重漏气的空气弹簧对应的故障警示信息。

进一步地，所述基于预设的判断规则，根据所述空气弹簧的内部压力信号、空气流量信号以及高度信号中的至少一项判断所述目标列车中的各个所述车辆中是否存在漏气的空气弹簧，若是，则生成该漏气的空气弹簧对应的故障警示信息，包括：

根据各个所述车辆中的空气弹簧的空气流量信号，判断是否存在任一所述车辆中的空气弹簧的空气流量信号的变化频率大于变化频率阈值，若存在，则将所述空气流量信号的变化频率大于变化频率阈值的车辆中的空气弹簧确认为发生轻微漏气的空气弹簧，并生成该发生轻微漏气的空气弹簧对应的故障警示信息。

进一步地，所述基于预设的判断规则，根据所述空气弹簧的内部压力信号、空气流量信号以及高度信号中的至少一项判断所述目标列车中的各个所述车辆中是否存在漏气的空气弹簧，若是，则生成该漏气的空气弹簧对应的故障警示信息，包括：

根据各个所述车辆中的空气弹簧的空气流量信号，判断是否存在任一所述车辆中的空气弹簧的空气流量信号与其他车辆中的空气弹簧的空气流量信号之间的差值大于第二流量差阈值，若存在，则将所述空气流量信号与其他车辆中的空气弹簧的空气流量信号之间的差值大于第二流量差阈值的所述车辆中的空气弹簧确认为发生轻微漏气的空气弹簧，并生成该发生轻微漏气的空气弹簧对应的故障警示信息；

其中，所述第二流量差阈值小于所述第一流量差阈值。

进一步地，所述基于预设的判断规则，根据所述空气弹簧的内部压力信号、空气流量信号以及高度信号中的至少一项判断所述目标列车中的各个所述车辆中是否存在漏气的空气弹簧，若是，则生成该漏气的空气弹簧对应的故障警示信息，包括：

判断各个所述车辆中的空气弹簧中是否存在对应的高度信号的高度降低变化量大于第二高度差阈值的空气弹簧，若存在，且所述高度信号的高度降低变化量大于第二高度差阈值的空气弹簧的高度降低持续时间等于或大于预设时长，则确定该空气弹簧为发生轻微漏气的空气弹簧，并生成该发生轻微漏气的空气弹簧对应的故障警示信息。

第二方面，本申请提供一种电子设备，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计算机程序时实现所述的列车空气弹簧漏气监测方法。

由上述技术方案可知，本申请提供的一种列车空气弹簧漏气监测方法及电子设备，方法包括：实时监测组成目标列车的各个车辆中的空气弹簧的运行状态，并获取对应的各个空气弹簧的运行状态信号，运行状态信号包括对应的空气弹簧的内部压力信号、空气流量信号以及高度信号中的至少一项；基于预设的判断规则，根据空气弹簧的内部压力信号、空气流量信号以及高度信号中的至少一项判断目标列车中的各个车辆中是否存在漏气的空气弹簧，若是，则生成该漏气的空气弹簧对应的故障警示信息；输出漏气的空气弹簧对应的故障警示信息，通过检测空气弹簧内部压力、流量、高度等状态信息，进行数据处理和综合判断，并能够有效提高判断的准确性和可靠性，给出空气弹簧是否存在漏风情况，以实现对列车空气弹簧进行自动化的漏气监测，并能够有效提高漏气监测的准确性和可靠性；还通过根据漏风程度给出不同程度的预警信号，在空气弹簧出现漏风的初期就给出预警，提示维修部门及时处理以消除隐患的方式，进而能够有效提高漏气识别及维修的及时性以及效率，能够有效提高列车中空气弹簧的运行可靠性，进而能够有效保证列车的运行可靠性及安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例中的列车中某一车辆内的空气弹簧相以及各个漏气监测用设备的设置示意图。

图2是本申请实施例中的列车空气弹簧漏气监测方法的具体流程示意图。

图3是本申请实施例中的列车空气弹簧漏气监测方法中步骤010至步骤030的流程示意图。

图4是本申请实施例中的列车空气弹簧漏气监测方法中步骤100的具体流程示意图。

图5是本申请实施例中的列车空气弹簧漏气监测方法中步骤200的第一种具体流程示意图。

图6是本申请实施例中的列车空气弹簧漏气监测方法中步骤200的第二种具体流程示意图。

图7是本申请实施例中的列车空气弹簧漏气监测方法中步骤200的第三种具体流程示意图。

图8是本申请实施例中的列车空气弹簧漏气监测方法中步骤200的第四种具体流程示意图。

图9是本申请实施例中的列车空气弹簧漏气监测方法中步骤200的第五种具体流程示意图。

图10是本申请实施例中的列车空气弹簧漏气监测方法中步骤200的第六种具体流程示意图。

图11是本申请应用实例提供的列车空气弹簧漏气监测装置的结构示意图。

图12是本申请实施例中的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参见图1所示的空气弹簧的气路连接结构及传感器测量和数据传输、采集、存储、处理和处置系统结构。其中，较粗的连接线表示气路，较细的连接线表示数据流。在本申请的一个或多个实施例中，所述列车由个车辆组成，这些车辆可以根据实际使用情形分为车厢或机车。具体来说，各个所述车辆中均包含有两个所述空气弹簧工作组；各个所述空气弹簧工作组中均包含有经一压差阀连通的两个空气弹簧，所述压差阀与各个所述空气弹簧之间分别设有高度阀；两个所述空气弹簧工作组中的各个所述高度阀均与一供风管连通；且各个所述空气弹簧与所述压力计之间还设有储风缸。

本申请实施例还提供一种列车空气弹簧漏气监测系统，该列车空气弹簧漏气监测系统由图1中所示的数据采集系统及专家报警系统组成，在下述列车空气弹簧漏气监测方法的实施例中，步骤100由数据采集系统执行，所述数据采集系统执行后将对应数据发送至所述专家报警系统，以使所述专家报警系统执行步骤200及步骤300。

为了能够对列车空气弹簧进行自动化的漏气监测，并能够有效提高漏气监测的准确性和可靠性，进而能够有效提高列车中空气弹簧的运行可靠性，本申请提供一种列车空气弹簧漏气监测方法的实施例，参见图2，所述列车空气弹簧漏气监测方法具体包含有如下内容：

步骤100：实时监测组成目标列车的各个车辆中的空气弹簧的运行状态，并获取对应的各个所述空气弹簧的运行状态信号，其中，所述运行状态信号包括对应的空气弹簧的内部压力信号、空气流量信号以及高度信号中的至少一项。

在一种具体举例中，所述运行状态信号包括对应的空气弹簧的内部压力信号、空气流量信号以及高度信号，以通过检测空气弹簧内部压力、流量、高度等至少一种或者全部的状态信息，进行数据处理和综合判断。若所述运行状态信息有多种，则可以通过多种信息相互印证提高判断的准确性和可靠性，给出空气弹簧是否存在漏风情况，以实现对列车空气弹簧进行自动化的漏气监测。

步骤200：基于预设的判断规则，根据所述空气弹簧的内部压力信号、空气流量信号以及高度信号中的至少一项判断所述目标列车中的各个所述车辆中是否存在漏气的空气弹簧，若是，则生成该漏气的空气弹簧对应的故障警示信息。

步骤300：输出所述漏气的空气弹簧对应的故障警示信息。

在步骤300中，所述专家报警系统可以将所述故障警示信息发送至对应的控制中心和/或技术人员持有的移动终端设备上，以提示维修部门及时处理以消除隐患的方式，进而能够有效提高漏气识别及维修的及时性以及效率。

为了有效提高各个车辆中的空气弹簧的运行状态采集的准确性及可靠性，在本申请提供的列车空气弹簧漏气监测方法的一个实施例中，参见图3，在所述列车空气弹簧漏气监测方法的步骤100之前，还具体包含有如下内：

步骤010：在各个所述车辆中的所述供风管上、以及相邻的所述高度阀和空气弹簧之间，分别设置压力传感器。

步骤020：在各个所述车辆中的所述供风管上分别设置一空气流量计。

步骤030：在各个所述车辆的车体上分别设置非接触式位移传感器，并将各个所述非接触式位移传感器的反射板分别安装在各个所述车辆的转向架上，以使各个所述非接触式位移传感器分别采集唯一对应的空气弹簧的高度信号。

可以理解的是，图3中的步骤010至步骤030仅为举例示意，在实际应用中，步骤010至步骤030之间可以为任意执行顺序，也可以同时执行，本申请对此不作限制。

为了有效提高各个所述空气弹簧的运行状态信号获取的准确性及可靠性，在本申请提供的列车空气弹簧漏气监测方法的一个实施例中，参见图4，所述列车空气弹簧漏气监测方法的步骤100具体包含有如下内：

步骤110：应用各个所述车辆中的压力传感器对各自所在的车辆中的空气弹簧的内部压力状态进行实时监测，并接收的各个所述压力传感器发送的对应的空气弹簧的内部压力信号。

步骤120：应用各个所述车辆中的空气流量计对各自所在的车辆中的空气弹簧的空气流量状态进行实时监测，并接收的各个所述空气流量计发送的对应的空气弹簧的空气流量信号。

步骤130：以及，应用各个所述车辆中的非接触式位移传感器对各自所在的车辆中的空气弹簧的高度状态进行实时监测，并接收的各个所述非接触式位移传感器发送的对应的空气弹簧的高度信号。

可以理解的是，图4中的步骤110至步骤130仅为举例示意，在实际应用中，步骤110至步骤130之间可以为任意执行顺序，也可以同时执行，本申请对此不作限制。

为了通过内部压力信号的分析来有效提高空气弹簧漏气监测的准确性和可靠性，在本申请提供的列车空气弹簧漏气监测方法的一个实施例中，参见图5，所述列车空气弹簧漏气监测方法的步骤200具体包含有如下内：

步骤211：判断各个所述空气弹簧的内部压力信号中是否包含有失压信号，若有，则执行步骤212。

步骤212：将所述失压信号对应的空气弹簧确认为发生严重漏气的空气弹簧，并生成该发生严重漏气的空气弹簧对应的故障警示信息。

为了进一步有效提高空气弹簧漏气监测的准确性和可靠性，在本申请提供的列车空气弹簧漏气监测方法的一个实施例中，若经步骤211判断各个所述空气弹簧的内部压力信号中是否包含有失压信号，若有，则执行步骤213，参见图6，所述列车空气弹簧漏气监测方法的步骤211之后以及步骤212之前还具体包含有如下内：

步骤213：若经判断获知各个所述空气弹簧的内部压力信号中包含有失压信号，则判断所述失压信号对应的空气弹簧的高度信号与预设的标准高度之间的差值是否大于第一高度差阈值，若是，则执行步骤212。

为了通过空气流量横向比较来有效提高空气弹簧漏气监测的准确性和可靠性，在本申请提供的列车空气弹簧漏气监测方法的一个实施例中，参见图7，所述列车空气弹簧漏气监测方法的步骤200还可以具体包含有如下内：

步骤221：根据各个所述车辆中的空气弹簧的空气流量信号，判断是否存在任一所述车辆中的空气弹簧的空气流量信号与其他车辆中的空气弹簧的空气流量信号之间的差值大于第一流量差阈值，若存在，则执行步骤222。

步骤222：将所述空气流量信号与其他车辆中的空气弹簧的空气流量信号之间的差值大于第一流量差阈值的所述车辆中的空气弹簧确认为发生严重漏气的空气弹簧，并生成该发生严重漏气的空气弹簧对应的故障警示信息。

在本申请的一个或多个实施例中，所述第一高度差阈值、第二高度差阈值、变化频率阈值、第一流量差阈值以及第二流量差阈值，均为实现基于列车空气弹簧的实际应用情形进行设置的，其数值可由授权任意进行修改。

为了通过空气流量变化频率来有效提高空气弹簧漏气监测的准确性和可靠性，在本申请提供的列车空气弹簧漏气监测方法的一个实施例中，参见图8，所述列车空气弹簧漏气监测方法的步骤200还可以具体包含有如下内：

步骤231：根据各个所述车辆中的空气弹簧的空气流量信号，判断是否存在任一所述车辆中的空气弹簧的空气流量信号的变化频率大于变化频率阈值，若存在，则执行步骤232。

步骤232：将所述空气流量信号的变化频率大于变化频率阈值的车辆中的空气弹簧确认为发生轻微漏气的空气弹簧，并生成该发生轻微漏气的空气弹簧对应的故障警示信息。

为了通过空气流量横向比较来有效提高空气弹簧漏气监测的准确性和可靠性，在本申请提供的列车空气弹簧漏气监测方法的一个实施例中，参见图9，所述列车空气弹簧漏气监测方法的步骤200还可以具体包含有如下内：

步骤241：根据各个所述车辆中的空气弹簧的空气流量信号，判断是否存在任一所述车辆中的空气弹簧的空气流量信号与其他车辆中的空气弹簧的空气流量信号之间的差值大于第二流量差阈值，若存在，则执行步骤242。

步骤242：将所述空气流量信号与其他车辆中的空气弹簧的空气流量信号之间的差值大于第二流量差阈值的所述车辆中的空气弹簧确认为发生轻微漏气的空气弹簧，并生成该发生轻微漏气的空气弹簧对应的故障警示信息；其中，所述第二流量差阈值小于所述第一流量差阈值。

为了通过高度信号分析来有效提高空气弹簧漏气监测的准确性和可靠性，在本申请提供的列车空气弹簧漏气监测方法的一个实施例中，参见图10，所述列车空气弹簧漏气监测方法的步骤200还可以具体包含有如下内：

步骤251：判断各个所述车辆中的空气弹簧中是否存在对应的高度信号的高度降低变化量大于第二高度差阈值的空气弹簧，若存在，且所述高度信号的高度降低变化量大于第二高度差阈值的空气弹簧的高度降低持续时间等于或大于预设时长，则执行步骤252。

步骤252：确定该空气弹簧为发生轻微漏气的空气弹簧，并生成该发生轻微漏气的空气弹簧对应的故障警示信息。

为了进一步说明本方案，本申请还提供一种列车空气弹簧漏气监测方法的具体应用实例，本应用实例主要组成结构有空气流量计一台，压力传感器5个，非接触式位移传感器4个，数据采集处理报警显示系统一套。

工作原理：

1.每辆铁道客车安装有一台空气流量计，采集该辆车4个空气弹簧的总空气进气量。.

2.每辆车上有5个压力传感器，分别采集供风管和4个空气弹簧的压力为P0,P1,P2,P3,P4…。

3.每辆车安装有4个非接触式位移传感器，其中，非接触式位移传感器安装在车体上，其反射板安装在转向架上。非接触式位移传感器测量的距离即为一辆车4个空气弹簧的工作高度的变化量，在这里定义为h1，h2，h3及h4。

每辆车配置一套采集和数据处理、传输设备，实时采集流量、压力和空气弹簧高度，根据控制空气弹簧的高度阀状态，进行综合判断，相互印证，给出空气弹簧是否存在漏风的警示，并根据漏风程度给出不同的警示。车载设备将数据传输到列车级安全监测系统主机进行汇总，传输给地面专家系统，输出给检修部门。

非接触式位移计测定空气弹簧高度，流量计测量空气弹簧供风管路总的用风量，压力计测定空气弹簧内部压力，数据传输到数据采集系统进行数据采集和储存，专家报警系统进行数据处理、故障识别和报警处置。

系统关键内容是对空气弹簧漏风故障判据的确定，当空气弹簧存在不同程度漏风时，根据车辆运行中各工况下空气弹簧、高度阀及差压阀体现出的不同特性，通过专家系统对测量得到的压力、流量和空气弹簧高度进行系统综合判断，得出空气弹簧漏风程度的判据，给出提示和预警信号。

以下是对空气弹簧漏风程度的判据原理的简要描述：

空气弹簧不漏气状态时：

1.由于正常工作时(非整备整车空气弹簧充气状态)，故如果一辆车无空气弹簧存在漏气故障，其空气流量计采集到的流量数据存在以下特征：

(1)进气流量存在间歇性特征，空气弹簧只有在停靠站上下旅客，以及列车过大长弯时，高度阀才会工作，才有可能发生较大量进气的行为。

(2)总体气体流量相对较少，当空气弹簧由无气状态充气至工作状态时(列车整备阶段)，有较大量的气体流量。当整备完成时，由于车体高度调整引起的进气量在实测过程中非常低。

(3)非接触式位移传感器所采集的空气弹簧工作高度h基本接近于标准工作高度，误差相对于标准值不超过2mm。

(4)由于一列车具有多辆车组成，虽然各车的载员等工况不一致，但总体空气弹簧进气量是在同一个数量级。即Q1,Q2,Q3…大致在同一个数量级上。

当空气弹簧出现严重漏气情况时：

压力无法保持，空气弹簧无法维持车体正常工作高度，车体直接坐落至空气弹簧的辅助弹簧上，此时压力传感器会有明显的失压信号，同时，位移传感器反馈的车体高度明显低于正常值。出现漏气问题的车辆进气量远远大于正常车辆。此时可以报警空气弹簧严重漏气。

当空气弹簧出现轻微漏气情况时：

(1)空气弹簧不断的漏气，同时不断的在补气。

(2)由于空气弹簧漏气为小概率事件，同时有多辆车发生漏气的情况为极小概率事件，出现漏气的空气弹簧车辆的进气量Q将远大于其他车辆，在这里可以进行同列车横向比较，作为判据之一。

(3)由于高度阀的工作特性，只要出现漏气时，高度阀将不停的补气，此时非接触式位移传感器的所检测的车辆工作高度将略微降低，具体的降低量与漏气严重程度有关，漏气越严重，车体高度越低，此时高度阀进气量也越大。当非接触式位移传感器监测某个h值小于标准h值较大时，且持续时间较长，即可判定高度阀一直处于打开状态，作为判据之二。

为了提高系统判定的可靠性和准确性，需要对同一列车中不同车辆中压力、流量和空气弹簧高度等各种信号进行相互印证，联合识别出车辆供风系统故障、连接管路故障及空气弹簧漏风故障等不同故障，为列车运行和车辆系统维护及时提供准确判断信号和提示。

从上述描述可知，本申请应用实例提供的列车空气弹簧漏气监测方法，可以在空气弹簧出现漏风状况时就进行预警，及时提示维护人员进行故障处理，避免空气弹簧漏风故障进一步扩大，消除车辆运行的安全隐患，提高车辆运行的安全性。

从软件层面来说，为了能够对列车空气弹簧进行自动化的漏气监测，并能够有效提高漏气监测的准确性和可靠性，进而能够有效提高列车中空气弹簧的运行可靠性，本申请还提供一种用于实现所述列车空气弹簧漏气监测方法中全部或分部内容的列车空气弹簧漏气监测装置的实施例，参见图11，所述列车空气弹簧漏气监测装置具体包含有如下内容：

运行状态信号获取模块10，用于实时监测组成目标列车的各个车辆中的空气弹簧的运行状态，并获取对应的各个所述空气弹簧的运行状态信号，其中，所述运行状态信号包括对应的空气弹簧的内部压力信号、空气流量信号以及高度信号中的至少一项。

在一种具体举例中，所述运行状态信号包括对应的空气弹簧的内部压力信号、空气流量信号以及高度信号，以通过检测空气弹簧内部压力、流量、高度等至少一种或者全部的状态信息，进行数据处理和综合判断。若所述运行状态信息有多种，则可以通过多种信息相互印证提高判断的准确性和可靠性，给出空气弹簧是否存在漏风情况，以实现对列车空气弹簧进行自动化的漏气监测。

故障分析模块20，用于基于预设的判断规则，根据所述空气弹簧的内部压力信号、空气流量信号以及高度信号中的至少一项判断所述目标列车中的各个所述车辆中是否存在漏气的空气弹簧，若是，则生成该漏气的空气弹簧对应的故障警示信息。

故障警示模块30，用于输出所述漏气的空气弹簧对应的故障警示信息。

从上述描述可知，本申请实施例提供的列车空气弹簧漏气监测方法，通过检测空气弹簧内部压力、流量、高度等状态信息，进行数据处理和综合判断，并能够有效提高判断的准确性和可靠性，给出空气弹簧是否存在漏风情况，以实现对列车空气弹簧进行自动化的漏气监测，并能够有效提高漏气监测的准确性和可靠性；还通过根据漏风程度给出不同程度的预警信号，在空气弹簧出现漏风的初期就给出预警，提示维修部门及时处理以消除隐患的方式，进而能够有效提高漏气识别及维修的及时性以及效率，能够有效提高列车中空气弹簧的运行可靠性，进而能够有效保证列车的运行可靠性及安全性。

从硬件层面来说，为了能够对列车空气弹簧进行自动化的漏气监测，并能够有效提高漏气监测的准确性和可靠性，进而能够有效提高列车中空气弹簧的运行可靠性，本申请提供一种用于实现所述列车空气弹簧漏气监测方法中的全部或部分内容的电子设备的实施例，所述电子设备具体包含有如下内容：

处理器(processor)、存储器(memory)、通信接口(Communications Interface)和总线；其中，所述处理器、存储器、通信接口通过所述总线完成相互间的通信；所述通信接口用于实现电子设备与用户终端以及相关数据库等相关设备之间的信息传输；该电子设备可以是台式计算机、平板电脑及移动终端等，本实施例不限于此。在本实施例中，该电子设备可以参照实施例中的列车空气弹簧漏气监测方法的实施例，以及，列车空气弹簧漏气监测装置的实施例进行实施，其内容被合并于此，重复之处不再赘述。

图12为本申请实施例的电子设备9600的系统构成的示意框图。如图12所示，该电子设备9600可以包括中央处理器9100和存储器9140；存储器9140耦合到中央处理器9100。值得注意的是，该图12是示例性的；还可以使用其他类型的结构，来补充或代替该结构，以实现电信功能或其他功能。

在一实施例中，列车空气弹簧漏气监测功能可以被集成到中央处理器中。其中，中央处理器可以被配置为进行如下控制：

步骤100：实时监测组成目标列车的各个车辆中的空气弹簧的运行状态，并获取对应的各个所述空气弹簧的运行状态信号，其中，所述运行状态信号包括对应的空气弹簧的内部压力信号、空气流量信号以及高度信号中的至少一项。

在一种具体举例中，所述运行状态信号包括对应的空气弹簧的内部压力信号、空气流量信号以及高度信号，以通过检测空气弹簧内部压力、流量、高度等至少一种或者全部的状态信息，进行数据处理和综合判断。若所述运行状态信息有多种，则可以通过多种信息相互印证提高判断的准确性和可靠性，给出空气弹簧是否存在漏风情况，以实现对列车空气弹簧进行自动化的漏气监测。

步骤200：基于预设的判断规则，根据所述空气弹簧的内部压力信号、空气流量信号以及高度信号中的至少一项判断所述目标列车中的各个所述车辆中是否存在漏气的空气弹簧，若是，则生成该漏气的空气弹簧对应的故障警示信息。

步骤300：输出所述漏气的空气弹簧对应的故障警示信息。

在步骤300中，所述专家报警系统可以将所述故障警示信息发送至对应的控制中心和/或技术人员持有的移动终端设备上，以提示维修部门及时处理以消除隐患的方式，进而能够有效提高漏气识别及维修的及时性以及效率。

从上述描述可知，本申请实施例提供的电子设备，通过检测空气弹簧内部压力、流量、高度等状态信息，进行数据处理和综合判断，并能够有效提高判断的准确性和可靠性，给出空气弹簧是否存在漏风情况，以实现对列车空气弹簧进行自动化的漏气监测，并能够有效提高漏气监测的准确性和可靠性；还通过根据漏风程度给出不同程度的预警信号，在空气弹簧出现漏风的初期就给出预警，提示维修部门及时处理以消除隐患的方式，进而能够有效提高漏气识别及维修的及时性以及效率，能够有效提高列车中空气弹簧的运行可靠性，进而能够有效保证列车的运行可靠性及安全性。

在另一个实施方式中，列车空气弹簧漏气监测装置可以与中央处理器9100分开配置，例如可以将列车空气弹簧漏气监测装置配置为与中央处理器9100连接的芯片，通过中央处理器的控制来实现列车空气弹簧漏气监测功能。

如图12所示，该电子设备9600还可以包括：通信模块9110、输入单元9120、音频处理器9130、显示器9160、电源9170。值得注意的是，电子设备9600也并不是必须要包括图12中所示的所有部件；此外，电子设备9600还可以包括图12中没有示出的部件，可以参考现有技术。

如图12所示，中央处理器9100有时也称为控制器或操作控件，可以包括微处理器或其他处理器装置和/或逻辑装置，该中央处理器9100接收输入并控制电子设备9600的各个部件的操作。

其中，存储器9140，例如可以是缓存器、闪存、硬驱、可移动介质、易失性存储器、非易失性存储器或其它合适装置中的一种或更多种。可储存上述与失败有关的信息，此外还可存储执行有关信息的程序。并且中央处理器9100可执行该存储器9140存储的该程序，以实现信息存储或处理等。

输入单元9120向中央处理器9100提供输入。该输入单元9120例如为按键或触摸输入装置。电源9170用于向电子设备9600提供电力。显示器9160用于进行图像和文字等显示对象的显示。该显示器例如可为LCD显示器，但并不限于此。

该存储器9140可以是固态存储器，例如，只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、SIM卡等。还可以是这样的存储器，其即使在断电时也保存信息，可被选择性地擦除且设有更多数据，该存储器的示例有时被称为EPROM等。存储器9140还可以是某种其它类型的装置。存储器9140包括缓冲存储器9141(有时被称为缓冲器)。存储器9140可以包括应用/功能存储部9142，该应用/功能存储部9142用于存储应用程序和功能程序或用于通过中央处理器9100执行电子设备9600的操作的流程。

存储器9140还可以包括数据存储部9143，该数据存储部9143用于存储数据，例如联系人、数字数据、图片、声音和/或任何其他由电子设备使用的数据。存储器9140的驱动程序存储部9144可以包括电子设备的用于通信功能和/或用于执行电子设备的其他功能(如消息传送应用、通讯录应用等)的各种驱动程序。

通信模块9110即为经由天线9111发送和接收信号的发送机/接收机9110。通信模块(发送机/接收机)9110耦合到中央处理器9100，以提供输入信号和接收输出信号，这可以和常规移动通信终端的情况相同。

基于不同的通信技术，在同一电子设备中，可以设置有多个通信模块9110，如蜂窝网络模块、蓝牙模块和/或无线局域网模块等。通信模块(发送机/接收机)9110还经由音频处理器9130耦合到扬声器9131和麦克风9132，以经由扬声器9131提供音频输出，并接收来自麦克风9132的音频输入，从而实现通常的电信功能。音频处理器9130可以包括任何合适的缓冲器、解码器、放大器等。另外，音频处理器9130还耦合到中央处理器9100，从而使得可以通过麦克风9132能够在本机上录音，且使得可以通过扬声器9131来播放本机上存储的声音。

本申请的实施例还提供能够实现上述实施例中的列车空气弹簧漏气监测方法中全部步骤的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的执行主体为服务器或客户端的列车空气弹簧漏气监测方法的全部步骤，例如，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤：

步骤100：实时监测组成目标列车的各个车辆中的空气弹簧的运行状态，并获取对应的各个所述空气弹簧的运行状态信号，其中，所述运行状态信号包括对应的空气弹簧的内部压力信号、空气流量信号以及高度信号中的至少一项。

在一种具体举例中，所述运行状态信号包括对应的空气弹簧的内部压力信号、空气流量信号以及高度信号，以通过检测空气弹簧内部压力、流量、高度等至少一种或者全部的状态信息，进行数据处理和综合判断。若所述运行状态信息有多种，则可以通过多种信息相互印证提高判断的准确性和可靠性，给出空气弹簧是否存在漏风情况，以实现对列车空气弹簧进行自动化的漏气监测。

步骤200：基于预设的判断规则，根据所述空气弹簧的内部压力信号、空气流量信号以及高度信号中的至少一项判断所述目标列车中的各个所述车辆中是否存在漏气的空气弹簧，若是，则生成该漏气的空气弹簧对应的故障警示信息。

步骤300：输出所述漏气的空气弹簧对应的故障警示信息。

在步骤300中，所述专家报警系统可以将所述故障警示信息发送至对应的控制中心和/或技术人员持有的移动终端设备上，以提示维修部门及时处理以消除隐患的方式，进而能够有效提高漏气识别及维修的及时性以及效率。

从上述描述可知，本申请实施例提供的计算机可读存储介质，通过检测空气弹簧内部压力、流量、高度等状态信息，进行数据处理和综合判断，并能够有效提高判断的准确性和可靠性，给出空气弹簧是否存在漏风情况，以实现对列车空气弹簧进行自动化的漏气监测，并能够有效提高漏气监测的准确性和可靠性；还通过根据漏风程度给出不同程度的预警信号，在空气弹簧出现漏风的初期就给出预警，提示维修部门及时处理以消除隐患的方式，进而能够有效提高漏气识别及维修的及时性以及效率，能够有效提高列车中空气弹簧的运行可靠性，进而能够有效保证列车的运行可靠性及安全性。

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、装置、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(装置)、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。

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种列车空气弹簧漏气监测方法，其特征在于，包括：

实时监测组成目标列车的各个车辆中的空气弹簧的运行状态，并获取对应的各个所述空气弹簧的运行状态信号，其中，所述运行状态信号包括对应的空气弹簧的内部压力信号、空气流量信号以及高度信号中的至少一项；

基于预设的判断规则，根据所述空气弹簧的内部压力信号、空气流量信号以及高度信号中的至少一项判断所述目标列车中的各个所述车辆中是否存在漏气的空气弹簧，若是，则生成该漏气的空气弹簧对应的故障警示信息；

输出所述漏气的空气弹簧对应的故障警示信息。

2.根据权利要求1所述的列车空气弹簧漏气监测方法，其特征在于，各个所述车辆中均包含有两个所述空气弹簧工作组；各个所述空气弹簧工作组中均包含有经一压差阀连通的两个空气弹簧，所述压差阀与各个所述空气弹簧之间分别设有高度阀；两个所述空气弹簧工作组中的各个所述高度阀均与一供风管连通；

相对应的，在所述实时监测组成目标列车的各个车辆中的空气弹簧的运行状态之前，还包括：

在各个所述车辆中的所述供风管上、以及相邻的所述高度阀和空气弹簧之间，分别设置压力传感器；

在各个所述车辆中的所述供风管上分别设置一空气流量计；

以及，在各个所述车辆的车体上分别设置非接触式位移传感器，并将各个所述非接触式位移传感器的反射板分别安装在各个所述车辆的转向架上，以使各个所述非接触式位移传感器分别采集唯一对应的空气弹簧的高度信号。

3.根据权利要求2所述的列车空气弹簧漏气监测方法，其特征在于，所述实时监测组成目标列车的各个车辆中的空气弹簧的运行状态，并获取对应的各个所述空气弹簧的运行状态信号，包括：

应用各个所述车辆中的压力传感器对各自所在的车辆中的空气弹簧的内部压力状态进行实时监测，并接收的各个所述压力传感器发送的对应的空气弹簧的内部压力信号；

应用各个所述车辆中的空气流量计对各自所在的车辆中的空气弹簧的空气流量状态进行实时监测，并接收的各个所述空气流量计发送的对应的空气弹簧的空气流量信号；

以及，应用各个所述车辆中的非接触式位移传感器对各自所在的车辆中的空气弹簧的高度状态进行实时监测，并接收的各个所述非接触式位移传感器发送的对应的空气弹簧的高度信号。

4.根据权利要求1所述的列车空气弹簧漏气监测方法，其特征在于，所述基于预设的判断规则，根据所述空气弹簧的内部压力信号、空气流量信号以及高度信号中的至少一项判断所述目标列车中的各个所述车辆中是否存在漏气的空气弹簧，若是，则生成该漏气的空气弹簧对应的故障警示信息，包括：

判断各个所述空气弹簧的内部压力信号中是否包含有失压信号，若有，则将所述失压信号对应的空气弹簧确认为发生严重漏气的空气弹簧，并生成该发生严重漏气的空气弹簧对应的故障警示信息。

5.根据权利要求4所述的列车空气弹簧漏气监测方法，其特征在于，所述将所述失压信号对应的空气弹簧确认为发生严重漏气的空气弹簧之前，还包括：

若经判断获知各个所述空气弹簧的内部压力信号中包含有失压信号，则判断所述失压信号对应的空气弹簧的高度信号与预设的标准高度之间的差值是否大于第一高度差阈值；

相对应的，所述将所述失压信号对应的空气弹簧确认为发生严重漏气的空气弹簧，包括：

若经判断获知所述失压信号对应的空气弹簧的高度信号与预设的标准高度之间的差值大于所述第一高度差阈值，则将所述失压信号对应的空气弹簧确认为发生严重漏气的空气弹簧。

6.根据权利要求1所述的列车空气弹簧漏气监测方法，其特征在于，所述基于预设的判断规则，根据所述空气弹簧的内部压力信号、空气流量信号以及高度信号中的至少一项判断所述目标列车中的各个所述车辆中是否存在漏气的空气弹簧，若是，则生成该漏气的空气弹簧对应的故障警示信息，包括：

根据各个所述车辆中的空气弹簧的空气流量信号，判断是否存在任一所述车辆中的空气弹簧的空气流量信号与其他车辆中的空气弹簧的空气流量信号之间的差值大于第一流量差阈值，若存在，则将所述空气流量信号与其他车辆中的空气弹簧的空气流量信号之间的差值大于第一流量差阈值的所述车辆中的空气弹簧确认为发生严重漏气的空气弹簧，并生成该发生严重漏气的空气弹簧对应的故障警示信息。

7.根据权利要求1所述的列车空气弹簧漏气监测方法，其特征在于，所述基于预设的判断规则，根据所述空气弹簧的内部压力信号、空气流量信号以及高度信号中的至少一项判断所述目标列车中的各个所述车辆中是否存在漏气的空气弹簧，若是，则生成该漏气的空气弹簧对应的故障警示信息，包括：

根据各个所述车辆中的空气弹簧的空气流量信号，判断是否存在任一所述车辆中的空气弹簧的空气流量信号的变化频率大于变化频率阈值，若存在，则将所述空气流量信号的变化频率大于变化频率阈值的车辆中的空气弹簧确认为发生轻微漏气的空气弹簧，并生成该发生轻微漏气的空气弹簧对应的故障警示信息。

8.根据权利要求6所述的列车空气弹簧漏气监测方法，其特征在于，所述基于预设的判断规则，根据所述空气弹簧的内部压力信号、空气流量信号以及高度信号中的至少一项判断所述目标列车中的各个所述车辆中是否存在漏气的空气弹簧，若是，则生成该漏气的空气弹簧对应的故障警示信息，包括：

根据各个所述车辆中的空气弹簧的空气流量信号，判断是否存在任一所述车辆中的空气弹簧的空气流量信号与其他车辆中的空气弹簧的空气流量信号之间的差值大于第二流量差阈值，若存在，则将所述空气流量信号与其他车辆中的空气弹簧的空气流量信号之间的差值大于第二流量差阈值的所述车辆中的空气弹簧确认为发生轻微漏气的空气弹簧，并生成该发生轻微漏气的空气弹簧对应的故障警示信息；

其中，所述第二流量差阈值小于所述第一流量差阈值。

9.根据权利要求5所述的列车空气弹簧漏气监测方法，其特征在于，所述基于预设的判断规则，根据所述空气弹簧的内部压力信号、空气流量信号以及高度信号中的至少一项判断所述目标列车中的各个所述车辆中是否存在漏气的空气弹簧，若是，则生成该漏气的空气弹簧对应的故障警示信息，包括：

判断各个所述车辆中的空气弹簧中是否存在对应的高度信号的高度降低变化量大于第二高度差阈值的空气弹簧，若存在，且所述高度信号的高度降低变化量大于第二高度差阈值的空气弹簧的高度降低持续时间等于或大于预设时长，则确定该空气弹簧为发生轻微漏气的空气弹簧，并生成该发生轻微漏气的空气弹簧对应的故障警示信息。

10.一种电子设备，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，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至9任一项所述的列车空气弹簧漏气监测方法。

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