[发明专利]一种铁路货车故障预测与健康管理系统

说明书

本发明公开了一种铁路货车故障预测与健康管理系统，包括车载PHM系统和地面PHM系统，通过车载PHM系统对铁路货车车辆的关键系统及零部件的状态进行实时监测获得关键部位监测数据并传输到地面PHM系统，地面PHM系统中的大数据处理平台利用预先建好的数学模型对关键部位监测数据进行故障分析处理，通过应用平台展示并针对不同的用户开放不同的权限以及推送相应的故障信息和维修决策，由于该数学模型是结合了监测铁路货车车辆的关键系统及零部件的状态得到的数据，以及地面数据来综合建模获得，故而故障分析客观准确，避免了由于人为主观判断带来的判断失误。

技术领域

本申请涉及车辆运输技术领域，尤其涉及一种铁路货车故障预测与健康管理系统。

背景技术

安全、可靠是轨道交通装备最基本也是最重要的要求，随着技术的发展，轨道交通装备日趋复杂，货物列车的多样性、综合化水平和智能化程度不断提高。

而随着列车运营数的增加、列车复杂性的提高，势必会引入更多的安全影响因素以及增加列车中零部件发生故障和功能失效的几率，在这种情况下，为了保障列车的安全性，就需要加大对列车的设计生产、检修维护、监控运行等方面的投入。目前对于铁路货车大多都是人为分析监控数据和人为故障预测，难以准确判断。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种铁路货车故障预测与健康管理系统，可解决现有的对车辆安全监控预警体系5T系统不能实时的监测车辆的状态，可解决现有铁路货车预防性维修策略造成的过剩维修或故障维修“真空期”，优化现有货车维修制度，实现从预防性维修向基于状态的维修转变。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种铁路货车故障预测与健康管理系统，包括：

车载故障预测和健康管理PHM系统和地面故障预测和健康管理PHM系统；

所述车载PHM系统包括：传感器、车载处理器；

其中：

所述传感器，用于采集铁路货车的各关键部件的第一原始数据，并传输给所述车载处理器；

所述车载处理器，用于对所述传感器传输的第一原始数据进行处理得到关键状态监测数据，并将所述关键状态监测数据发送至所述地面PHM系统；

所述地面PHM系统包括：大数据处理平台和应用平台，

所述大数据处理平台包括：

数据处理子系统，用于接收所述车载PHM系统提供的所述关键状态监测数据；

数据分析子系统，用于基于针对所述铁路货车预先建立的数学模型对所述关键状态监测数据进行故障分析处理，并将所述分析处理结果展示在所述应用平台上；其中，所述数学模型是基于预先接收的第一地面数据和从所述车载处理器中预先接收的第二原始数据进行建模而获得的模型；

所述应用平台，用于针对不同的用户开放不同的权限以及推送相应的故障信息和维修决策。

优选的，所述车载PHM系统还包括：采集设备和车载存储设备。

所述采集设备，用于从所述所述传感器接收模拟信号类型的所述第一原始数据，然后经过模数转换之后得到数字信号类型的所述第一原始数据，然后利用并行总线的一条支路将所述第一原始数据存储在所述车载存储设备中，利用并行总线的另一条支路将所述第一原始数据发送给所述车载处理器，使得所述车载处理器对所述第一原始数据进行处理进而获得所述关键状态监测数据；

所述车载存储设备，用于将所述第一原始数据传输给所述所述数据处理子系统，使得所述数据处理子系统将所述第一原始数据传输给所述数据分析子系统，进而使得所述数据分析子系统利用所述第一原始数据对所述数学模型进行优化。