[发明专利]一种轨道交通的车辆工况在线监测系统

说明书

技术领域

本发明属于轨道交通技术领域，具体涉及一种轨道交通的车辆工况在线监测系统。

背景技术

随着城市的持续发展和社会的飞速进步，轨道交通步入了全面发展的阶段。而在轨道交通技术领域中，轨道交通的车辆(或者列车)是一个重要而关键的组成部分，承担着承载运送旅客的重要任务，每一个车辆运行状况、安全状况直接影响整条轨道线路的正常运营。同时，车辆的速度越来越快、结构越来越复杂、功能越来越多样、自动化程度越来越高，对车辆的可靠性、安全性提出了更高的要求。其中，轨道交通的车辆工况在线监测系统能够采集车辆运行时关键部件的实时运行状况数据，其能预先得知车辆运行时的故障与状态信息、或者能从运行状况数据中及时诊断车辆故障等等。因此，车辆工况在线监测系统对提高轨道交通运行的安全性与可靠性有着重要作用。

图1所示为现有技术的轨道交通的车辆工况检测系统示意图。如图1所示，对于不同车型的车辆，其车况检测系统都类似，一般由部件检测子系统级和列车级(或车辆级)检测系统组成。其中，部件检测子系统级包括如图1中所示的多个子系统，所示子系统检测信息包括该车辆工况检测系统所应用的各种传感器信息、元器件信息和处理、计算、控制过程中产生的中间变量信息等，通过子系统的分析处理，如发现不正常，产生故障信息经子系统评估后储存在子系统内，一般故障信息包括故障点、故障时间、故障严重程度及一些相关的故障环境数据(包括若干模拟量、数字量和开关量)等。子系统同时将有关信息(包括相关的环境数据)传送给列车级检测系统，列车级检测系统收集部件子系统信息、部分列车子系统状态信息及列车状态信息(列车级检测系统的各种传感器信息或列车级控制元器件的状态信息)等，进行列车级诊断、评估，形成列车级诊断结果，在列车级的储存单元内储存，并在司机室进行显示。对于车地之间有数据交换功能的车辆，所传递的信息一般是列车级诊断故障信息；对于车地之间没有数据交换功能的车辆，故障信息不能发送到地面，只能在车辆上进行存储。该实施例车况检测系统在实际应用中存在以下不足：(1)列车级检测系统收集各个部件子系统的比较详细的本系统的各种信息，如果出现大的故障信息，则发送给列车控制系统，由列车控制系统进行列车控制或故障表示；(2)如果设有将列车故障情况传输到地面的功能系统，也仅传送故障信息，地面维护者得到的是故障事件结果的数据，没有预警功能；(3)列车的子级检测系统级只能处理反映一些相对初级直接或表象的故障信息，高级较复杂或深层次级的故障信息分析需要在车辆退出运营(即离线)后再进行深度故障诊断。诊断系统的故障数据及其环境参数或跟踪参数都是以数据库的形式存在车载设备里，需待列车停止运营后、再下载到维修用故障分析系统中详细分析故障原因，因此车辆工况检测的效率和智能化受到限制；(4)各个车辆的工况检测系统相对都是独立的，车辆工况检测系统基本终止于车载，难以统一形成一个有效的、与轨道交通运营密切关联的体系。

为能够全程实时检测车辆工况、及时发现和有效解决车辆故障的问题、提高轨道交通运行的可靠性和安全性，本专利提出了一种新的轨道交通的车辆监测系统。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，为能够及时有效地在线监测并解决车辆的故障、提高轨道交通运行的可靠性和安全性。

为解决以上技术问题，本发明提供一种轨道交通的车辆工况在线监测系统，其主要包括：

车辆工况数据采集模块，用于实时采集车辆运行时的车辆关键部件状态数据；

复合传感器，用于将所述车辆工况数据采集模块传输过来的状态数据进行同构化处理，并进行统一编码发送；

车载工况信息预处理器，用于将所述复合传感器发送过来的数据进行初级评级处理、并进行初级信息分析处理；

司机信息显示系统，用于接收故障相关信息并表示给司机；

区域信息处理器，用于将车载工况信息预处理器所发送过来的数据进行次级评级处理、并进行区域级信息分析处理；

地面中心信息处理器，用于将车载工况信息预处理器所发送过来的数据进行终级评级处理、并进行中心级信息分析处理；以及

网络通信传输系统，用于在车辆工况在线监测系统中实时传输车辆工况数据和命令。

根据本发明所提供的车辆工况在线监测系统，其中，所述网络通信传输系统包括地面网络通信传输系统、车地无线通信传输系统、车载网络通信传输系统。车地无线通信传输系统包括车载通信适配器、车载收发器、地面通信适配器和地面收发器。

本发明的另一目的之一是，为能够及时有效地在线监测并预警车辆的故障、进一步提高轨道交通运行的可靠性和安全性，因此，作为较佳实施例，车辆工况在线监测系统还包括：