CN116811760A - 一种车辆电机电刷板系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车辆电机电刷板系统，涉及电机技术领域，包括数据分析模块、损耗识别模块和运维管理模块；当车辆电机运行时，数据分析模块用于获取电刷板的潜在运行关联数据进行安全偏离系数Cs分析；若Cs大于预设偏离阈值，则判定此时电刷板运行异常，生成运行异常信号，以提醒管理人员对电刷板进行维修更新；提高行驶安全；控制中心接收到运行异常信号后，调用损耗识别模块采集对应电刷板的可视化信息并进行损耗识别与量测；控制中心用于根据损耗量测数据生成检修任务至运维管理模块；运维管理模块用于对检修任务进行威胁等级WX评估，并根据威胁等级WX将检修任务分配至不同等级的维修人员；实现资源利用最大化；提高检修效率。
Description
技术领域
本发明涉及电机技术领域，具体是一种车辆电机电刷板系统。
背景技术
电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置，电机在电路中是用字母m(旧标准用d)表示，它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源，发电机在电路中用字母g表示，它的主要作用是利用电能转化为机械能。电刷作为电动机中的重要部件，为电动机的运转提供关键的参数。
现有技术中，大多只是定期对电刷板进行相应检测和维护，但一般的检测和维护不能保证可以发现设备一些潜在问题，导致电刷板还是会出现一些突发故障，造成较大经济损失，设备异常发生后，维护方式反应时间慢、处理时间长，不利于降低电刷板故障造成的损失；基于以上不足，本发明提出一种车辆电机电刷板系统。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种车辆电机电刷板系统。
为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种车辆电机电刷板系统，包括车辆监测模块、车辆评估模块、数据采集模块、数据分析模块、损耗识别模块和运维管理模块；
所述车辆监测模块用于对车辆的行驶时序数据进行监测，并将监测的行驶时序数据传输至车辆评估模块进行行驶系数SC分析；所述车辆评估模块用于将车辆的行驶系数SC打上时间戳并存储至云平台；
当车辆电机运行时，所述数据采集模块用于采集电刷板的潜在运行关联数据并将潜在运行关联数据传输至控制中心；所述潜在运行关联数据包括电刷板的振动频率、加速度以及温度；
所述数据分析模块与控制中心相连接，用于获取电刷板的潜在运行关联数据进行安全偏离系数Cs分析；若Cs大于预设偏离阈值，则判定此时电刷板运行异常，生成运行异常信号并反馈至控制中心；
所述控制中心接收到运行异常信号后，调用损耗识别模块采集对应电刷板的可视化信息并进行损耗识别与量测，得到损耗量测数据；所述损耗量测数据包括损耗类型、尺寸、距离和位置；
所述控制中心用于根据损耗量测数据生成检修任务至运维管理模块；所述运维管理模块用于对检修任务进行威胁等级WX评估，并根据威胁等级WX将检修任务分配至不同等级的维修人员。
进一步地，所述车辆评估模块的具体分析过程如下：
获取车辆的行驶时序数据，分析得到车辆的行驶时间段；所述行驶时序数据包括同一时刻的车辆载重数据、车速数据和加速度数据；
在预设时间段内，统计车辆的行驶次数为行驶频次Pz；
在每个行驶时间段内，统计车辆的行驶里程为Dm；将车辆的载重最大值标记为Zm，加速度最大值标记为Gm，车速最大值标记为Vm；利用公式SJ＝Dm×b1+Zm×b2+Gm×b3+Vm×b4计算得到车辆的行驶值SJ，其中b1、b2、b3、b4均为系数因子；将行驶值SJ与预设行驶阈值相比较；
统计SJ大于预设行驶阈值的次数占比为Lb；当SJ大于预设行驶阈值时，获取SJ与预设行驶阈值的差值并求和得到超驶总值ZT；
利用公式SC＝Pz×g1+Lb×g2+ZT×g3计算得到所述车辆的行驶系数SC，其中g1、g2、g3为系数因子。
进一步地，所述数据分析模块的具体分析步骤为：
获取电刷板的潜在运行关联数据，将电刷板的振动频率、加速度以及温度依次标记为Zt、Vt以及Wt；利用公式YX＝Zt×a1+Vt×a2+Wt×a3计算得到电刷板的运行系数YX，其中a1、a2、a3均为系数因子；
建立运行系数YX随时间变化的曲线图；将运行系数YX与预设运行阈值相比较；若YX大于预设运行阈值，则在对应的曲线图中截取对应的曲线段进行标注，记为偏离曲线段；
在预设时间段内，统计偏离曲线段的数量为P1；将所有的偏离曲线段对时间进行积分得到偏离参考面积Mz；利用公式Cs＝P1×a4+Mz×a5计算得到安全偏离系数Cs，其中a4、a5均为系数因子。
进一步地，所述损耗识别模块包括摄像头和红外扫描探头，其中红外扫描探头用于初步检测电刷板的表面是否存在较大破损；摄像头用于采集电刷板的实时影像信息；损耗识别基于视觉识别技术；所述损耗类型包括污渍、划痕、飞花、裂缝、孔坑。
进一步地，所述运维管理模块的具体工作步骤为：
获取检修任务对应的损耗量测数据；将每种损耗尺寸标记为Li；结合数据库中存储的各损耗类型对电刷板运行的影响因子，计算得到损耗影响系数HX；在预设时间段内，统计所述电刷板的检修次数为FZ；
获取检修任务对应的车辆，自动从云平台获取所述车辆的行驶系数SC；利用公式WX＝FZ×k1+HX×k2+SC×k3计算得到所述检修任务的威胁等级WX，其中k1、k2、k3为系数因子。
进一步地，根据威胁等级WX将检修任务分配至不同等级的维修人员，具体为：将威胁等级WX与预设威胁阈值相比较；所述预设威胁阈值包括X1、X2，X1、X2均为预设固定值且X1＜X2；
当WX≤X1时，将对应检修任务分配至低级维修人员；
当X1＜WX≤X2时，将对应检修任务分配至中级维修人员；
当WX＞X2时，将对应检修任务分配至高级维修人员。
进一步地，所述控制中心接收到运行异常信号后控制报警模块发出警报，以提醒管理人员对电刷板进行维修更新。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中车辆监测模块用于对车辆的行驶时序数据进行监测，并将监测的行驶时序数据传输至车辆评估模块进行行驶系数SC分析；当车辆电机运行时，数据采集模块用于采集电刷板的潜在运行关联数据；数据分析模块用于获取电刷板的潜在运行关联数据进行安全偏离系数Cs分析，若Cs大于预设偏离阈值，则判定此时电刷板运行异常，生成运行异常信号；以提醒管理人员对电刷板进行维修更新；提高行驶安全；
2、本发明中控制中心接收到运行异常信号后，调用损耗识别模块采集对应电刷板的可视化信息并进行损耗识别与量测，得到损耗量测数据并反馈到控制中心；控制中心用于根据损耗量测数据生成检修任务至运维管理模块；运维管理模块用于对检修任务进行威胁等级评估，结合对应的损耗量测数据和车辆的行驶系数SC，计算得到检修任务的威胁等级WX；根据威胁等级WX将检修任务分配至不同等级的维修人员，实现资源利用最大化；提高检修效率。
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简单地介绍，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为本发明一种车辆电机电刷板系统的系统框图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，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。
如图1所示，一种车辆电机电刷板系统，包括车辆监测模块、车辆评估模块、云平台、数据采集模块、数据分析模块、控制中心、损耗识别模块、报警模块、数据库以及运维管理模块；
所述车辆监测模块用于对车辆的行驶时序数据进行监测，并将监测的行驶时序数据传输至车辆评估模块；所述行驶时序数据包括同一时刻的车辆载重数据、车速数据和加速度数据；所述车辆评估模块用于接收车辆的行驶时序数据并进行行驶系数分析，具体分析过程如下：
获取车辆的行驶时序数据，分析得到车辆的行驶时间段；在预设时间段内，统计车辆的行驶次数为行驶频次Pz；
在每个行驶时间段内，统计车辆的行驶里程为Dm；将车辆的载重最大值标记为Zm，加速度最大值标记为Gm，车速最大值标记为Vm；
利用公式SJ＝Dm×b1+Zm×b2+Gm×b3+Vm×b4计算得到车辆的行驶值SJ，其中b1、b2、b3、b4均为系数因子；
将行驶值SJ与预设行驶阈值相比较，统计SJ大于预设行驶阈值的次数占比为Lb；当SJ大于预设行驶阈值时，获取SJ与预设行驶阈值的差值并求和得到超驶总值ZT；利用公式SC＝Pz×g1+Lb×g2+ZT×g3计算得到所述车辆的行驶系数SC，其中g1、g2、g3为系数因子；所述车辆评估模块用于将车辆的行驶系数SC打上时间戳并存储至云平台；
当车辆电机运行时，所述数据采集模块用于采集电刷板的潜在运行关联数据并将潜在运行关联数据传输至控制中心；所述潜在运行关联数据包括电刷板的振动频率、加速度以及温度；
所述数据分析模块与控制中心相连接，用于获取电刷板的潜在运行关联数据进行安全偏离系数分析，具体分析步骤为：
获取电刷板的潜在运行关联数据，将电刷板的振动频率、加速度以及温度依次标记为Zt、Vt以及Wt；利用公式YX＝Zt×a1+Vt×a2+Wt×a3计算得到电刷板的运行系数YX，其中a1、a2、a3均为系数因子；
建立运行系数YX随时间变化的曲线图；将运行系数YX与预设运行阈值相比较；若YX大于预设运行阈值，则在对应的曲线图中截取对应的曲线段进行标注，记为偏离曲线段；
在预设时间段内，统计偏离曲线段的数量为P1；将所有的偏离曲线段对时间进行积分得到偏离参考面积Mz；利用公式Cs＝P1×a4+Mz×a5计算得到安全偏离系数Cs，其中a4、a5均为系数因子；
将安全偏离系数Cs与预设偏离阈值相比较；若Cs大于预设偏离阈值，则判定此时电刷板运行异常，生成运行异常信号；所述数据分析模块用于将运行异常信号反馈至控制中心，控制中心接收到运行异常信号后控制报警模块发出警报，以提醒管理人员对电刷板进行维修更新；
所述控制中心接收到运行异常信号后，调用损耗识别模块采集对应电刷板的可视化信息并进行损耗识别与量测，得到损耗量测数据；所述损耗量测数据包括损耗类型、尺寸(面积)、距离和位置；所述损耗类型包括污渍、划痕、飞花、裂缝、孔坑等；
所述损耗识别模块包括摄像头和红外扫描探头，其中红外扫描探头用于初步检测电刷板的表面是否存在较大破损；摄像头用于采集电刷板的实时影像信息；损耗识别基于视觉识别技术；
所述损耗识别模块用于将损耗量测数据反馈到控制中心，所述控制中心用于根据损耗量测数据生成检修任务至运维管理模块；
所述运维管理模块用于对检修任务进行威胁等级评估，并分配至不同等级的维修人员，实现资源利用最大化；提高检修效率；具体步骤为：
获取检修任务对应的损耗量测数据；将每种损耗尺寸标记为Li；结合数据库中存储的各损耗类型对电刷板运行的影响因子，计算得到损耗影响系数HX；在预设时间段内，统计所述电刷板的检修次数为FZ；
获取检修任务对应的车辆，自动从云平台获取所述车辆的行驶系数SC；利用公式WX＝FZ×k1+HX×k2+SC×k3计算得到所述检修任务的威胁等级WX，其中k1、k2、k3为系数因子；
根据威胁等级WX将检修任务分配至不同等级的维修人员，具体为：
将威胁等级WX与预设威胁阈值相比较；所述预设威胁阈值包括X1、X2，X1、X2均为预设固定值且X1＜X2；
当WX≤X1时，将对应检修任务分配至低级维修人员；
当X1＜WX≤X2时，将对应检修任务分配至中级维修人员；
当WX＞X2时，将对应检修任务分配至高级维修人员。
上述公式均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者大量数据模拟获得。
本发明的工作原理：
一种车辆电机电刷板系统，在工作时，车辆监测模块用于对车辆的行驶时序数据进行监测，并将监测的行驶时序数据传输至车辆评估模块进行行驶系数SC分析；当车辆电机运行时，数据采集模块用于采集电刷板的潜在运行关联数据；数据分析模块用于获取电刷板的潜在运行关联数据进行安全偏离系数Cs分析，若Cs大于预设偏离阈值，则判定此时电刷板运行异常，生成运行异常信号；以提醒管理人员对电刷板进行维修更新；提高行驶安全；
控制中心接收到运行异常信号后，调用损耗识别模块采集对应电刷板的可视化信息并进行损耗识别与量测，得到损耗量测数据并反馈到控制中心；控制中心用于根据损耗量测数据生成检修任务至运维管理模块；运维管理模块用于对检修任务进行威胁等级评估，结合对应的损耗量测数据和车辆的行驶系数SC，计算得到检修任务的威胁等级WX；根据威胁等级WX将检修任务分配至不同等级的维修人员，实现资源利用最大化；提高检修效率。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (7)
1.一种车辆电机电刷板系统，其特征在于，包括车辆监测模块、车辆评估模块、数据采集模块、数据分析模块、损耗识别模块和运维管理模块；
所述车辆监测模块用于对车辆的行驶时序数据进行监测，并将监测的行驶时序数据传输至车辆评估模块进行行驶系数SC分析；所述车辆评估模块用于将车辆的行驶系数SC打上时间戳并存储至云平台；
当车辆电机运行时，所述数据采集模块用于采集电刷板的潜在运行关联数据并将潜在运行关联数据传输至控制中心；所述潜在运行关联数据包括电刷板的振动频率、加速度以及温度；
所述数据分析模块与控制中心相连接，用于获取电刷板的潜在运行关联数据进行安全偏离系数Cs分析；若Cs大于预设偏离阈值，则判定此时电刷板运行异常，生成运行异常信号并反馈至控制中心；
所述控制中心接收到运行异常信号后，调用损耗识别模块采集对应电刷板的可视化信息并进行损耗识别与量测，得到损耗量测数据；所述损耗量测数据包括损耗类型、尺寸、距离和位置；
所述控制中心用于根据损耗量测数据生成检修任务至运维管理模块；所述运维管理模块用于对检修任务进行威胁等级WX评估，并根据威胁等级WX将检修任务分配至不同等级的维修人员。
2.根据权利要求1所述的一种车辆电机电刷板系统，其特征在于，所述车辆评估模块的具体分析过程如下：
获取车辆的行驶时序数据，分析得到车辆的行驶时间段；所述行驶时序数据包括同一时刻的车辆载重数据、车速数据和加速度数据；
在预设时间段内，统计车辆的行驶次数为行驶频次Pz；
在每个行驶时间段内，统计车辆的行驶里程为Dm；将车辆的载重最大值标记为Zm，加速度最大值标记为Gm，车速最大值标记为Vm；利用公式SJ＝Dm×b1+Zm×b2+Gm×b3+Vm×b4计算得到车辆的行驶值SJ，其中b1、b2、b3、b4均为系数因子；将行驶值SJ与预设行驶阈值相比较；
统计SJ大于预设行驶阈值的次数占比为Lb；当SJ大于预设行驶阈值时，获取SJ与预设行驶阈值的差值并求和得到超驶总值ZT；
利用公式SC＝Pz×g1+Lb×g2+ZT×g3计算得到所述车辆的行驶系数SC，其中g1、g2、g3为系数因子。
3.根据权利要求1所述的一种车辆电机电刷板系统，其特征在于，所述数据分析模块的具体分析步骤为：
获取电刷板的潜在运行关联数据，将电刷板的振动频率、加速度以及温度依次标记为Zt、Vt以及Wt；利用公式YX＝Zt×a1+Vt×a2+Wt×a3计算得到电刷板的运行系数YX，其中a1、a2、a3均为系数因子；
建立运行系数YX随时间变化的曲线图；将运行系数YX与预设运行阈值相比较；若YX大于预设运行阈值，则在对应的曲线图中截取对应的曲线段进行标注，记为偏离曲线段；
在预设时间段内，统计偏离曲线段的数量为P1；将所有的偏离曲线段对时间进行积分得到偏离参考面积Mz；利用公式Cs＝P1×a4+Mz×a5计算得到安全偏离系数Cs，其中a4、a5均为系数因子。
4.根据权利要求1所述的一种车辆电机电刷板系统，其特征在于，所述损耗识别模块包括摄像头和红外扫描探头，其中红外扫描探头用于初步检测电刷板的表面是否存在较大破损；摄像头用于采集电刷板的实时影像信息；损耗识别基于视觉识别技术；所述损耗类型包括污渍、划痕、飞花、裂缝、孔坑。
5.根据权利要求4所述的一种车辆电机电刷板系统，其特征在于，所述运维管理模块的具体工作步骤为：
获取检修任务对应的损耗量测数据；将每种损耗尺寸标记为Li；结合数据库中存储的各损耗类型对电刷板运行的影响因子，计算得到损耗影响系数HX；在预设时间段内，统计所述电刷板的检修次数为FZ；
获取检修任务对应的车辆，自动从云平台获取所述车辆的行驶系数SC；利用公式WX＝FZ×k1+HX×k2+SC×k3计算得到所述检修任务的威胁等级WX，其中k1、k2、k3为系数因子。
6.根据权利要求5所述的一种车辆电机电刷板系统，其特征在于，根据威胁等级WX将检修任务分配至不同等级的维修人员，具体为：
将威胁等级WX与预设威胁阈值相比较；所述预设威胁阈值包括X1、X2，X1、X2均为预设固定值且X1＜X2；
当WX≤X1时，将对应检修任务分配至低级维修人员；
当X1＜WX≤X2时，将对应检修任务分配至中级维修人员；
当WX＞X2时，将对应检修任务分配至高级维修人员。
7.根据权利要求1所述的一种车辆电机电刷板系统，其特征在于，所述控制中心接收到运行异常信号后控制报警模块发出警报，以提醒管理人员对电刷板进行维修更新。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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