[发明专利]轨道工程车辆走行部故障分析系统

权利要求书

1.一种轨道工程车辆走行部故障分析系统，其包括多个加速度传感器、多个转速传感器组成、多个分析仪和云服务平台；

所述多个加速度传感器，其安装于车辆走行部并测量车辆走行部加速度数据；

所述多个转速传感器，其安装于车辆走行部并测量车辆走行部转速数据；

所述的分析仪，包括：

振动转速采集卡，其连接所述多个加速度传感器和转速传感器以采集加速度数据与转速数据，并通过总线将数据传输至数据计算卡，

数据计算卡利用加速度数据与转速数据判断车辆是否故障并实时给出是否减速、维修的建议；

显示单元，其连接所述数据计算卡，以显示故障信息和是否需要减速、维修的建议；

存储单元，其连接所述数据计算卡，所述存储单元包括存储所述分析仪自身数据的不可拆卸存储模块和存储加速度数据与转速数据的可拆卸存储模块；

通讯单元，其通讯连接所述分析仪和云服务平台，以向云服务平台发送分析仪自身产生数据和轨道车辆状态数据；

云服务平台，其存储和分析来自多个所述分析仪的数据，所述云服务平台实时监控分析仪的使用状态，并基于地面镜像数字模型分析轨道车辆的加速度、转速数据，进行故障定位、定量分析，以生成运维信息。

2.根据权利要求1所述的轨道工程车辆走行部故障分析系统，其中，优选的，故障分析设备还包括用于供电的电源单元，所述电源单元内置锂电池和外接电源线以连接24V直流电源。

3.根据权利要求1所述的轨道工程车辆走行部故障分析系统，其中，所述通讯单元包括有线以太网模块、无线wifi模块以及4G/5G无线网络模块，用于向云服务平台发送分析仪自身产生数据和轨道车辆状态数据。

4.根据权利要求1所述的轨道工程车辆走行部故障分析系统，其中，所述分析仪自身数据包括参数设置数据和设备状态数据，参数设置数据包括采样频率、信号类型、存储位置；分析仪状态数据包括分析仪的当前工作状态是正常还是故障，本次开机运行时间、累计开机运行时间、分析仪出厂时间、出厂编号。

5.根据权利要求1所述的轨道工程车辆走行部故障分析系统，其中，所述分析仪的数据计算卡利用车载镜像数字模型单元分析加速度、转速数据，判断轨道车辆是否发生故障，并生成车辆状态数据，并给出是否减速、维修的建议，所述的车辆状态数据包括轨道车辆是否出现故障、判断故障的指标。

6.根据权利要求1所述的轨道工程车辆走行部故障分析系统，其中，所述云服务平台包括云端服务器，在云端服务器上，利用地面镜像数字模型计算单元分析车辆的加速度数据、转速数据、统计特征数据、车辆状态数据，对车辆走行部故障进行故障定位和定量分析，以生成运维信息。

7.根据权利要求6所述的轨道工程车辆走行部故障分析系统，其中，云服务平台的地面镜像数字模型计算单元生成运维信息中，包括以下步骤：

首先，按照车辆状态数据对故障所对应的车辆加速度数据、转速数据进行筛选，找到故障报警对应的加速度、速度数据；

随后，利用稀疏分解算法分析加速度数据，得到稀疏分解后的频谱；

然后，利用齿轮对的主动轮齿数、轴承的节圆直径、滚动体直径、滚动体个数、压力角以及转速数据生成故障特征频率，寻找故障特征频率对应的幅值，依据故障特征频率进行故障定位，利用所述幅值进行故障定量；

最后，分析已采集的通过所有同类型车辆的加速度数据、转速数据，只有某部件故障仅在1台车辆出现时，视为个体故障，仅维修或更换该车辆的故障零部件；当超过3台车辆出现同一部件故障时，视为共性故障，需要更换同类型车辆的已故障定位部件。