[发明专利]高速列车制动系统故障诊断设备及诊断方法

说明书

技术领域

本发明属于列车运行控制技术领域，尤其涉及一种高速列车制动系统故障诊断设备及诊断方法。

背景技术

高速列车作为一个由复杂技术装备组成、在复杂环境中运行、完成具有复杂时空分布特征的位移服务的整体，是一个复杂的网络化巨系统，其一旦发生故障，危害极大。而且由于高速列车组成部件繁多、检测参数繁多，其发生的故障类型也是复杂多样，包括：突发故障、交叉故障、组合故障以及链式故障等。并且不同原因也可能产生同一故障现象，这些就导致了对高速列车的故障诊断及维修较为困难。现在，高速列车的维修基本依靠相关技术人员的经验来维修，而且现有的故障维修系统都是在高速列车运行中采集故障信息，然后等车辆停止运行后在地面对采集的信息进行处理。因此，准确地采集高速列车制动系统的故障特征、对采集的故障特征进行准确的分析并在此基础上建立起相应的故障诊断系统是高速列车诊断与维修的主要及重要内容，同时也是高速列车运营安全中十分重要的组成部分。本发明正是基于以上问题，提出一种解决方案。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种高速列车制动系统故障诊断设备及诊断方法，用以提高列车运行的安全性。

为了实现上述目的，本发明提出的技术方案是，一种高速列车制动系统故障诊断方法，其特征是所述方法包括：

步骤1：传感器实时采集高速列车制动系统运行状态的模拟信号，并将采集的模拟信号转换为数字信号；

步骤2：信息预处理单元对转换的数字信号进行放大和滤波处理，并将处理后的数字信号传输至自诊断单元和车载无线传输平台；

步骤3：自诊断单元根据处理后的数字信号进行综合分析从而得到制动系统的运行状态诊断结果，并将诊断结果发送至车载无线传输平台；

步骤4：车载无线传输平台将信息预处理单元处理后的数字信号和自诊断单元得到的诊断结果发送至地面子系统；

步骤5：地面无线数据接入层接收车载无线传输平台发送的处理后的数字信号和自诊断单元得到的诊断结果，并对其进行分类管理，以便于后期查询；同时，将处理后的数字信号和自诊断单元得到的诊断结果发送至地面中心分析层；

步骤6：地面中心分析层根据处理后的数字信号和自诊断单元得到的诊断结果，进行综合分析，从而得到综合诊断结果并发送至地面中心综合维护管理决策层；

步骤7：地面中心综合维护管理决策层:将综合诊断结果保存至数据库，供制定维修策略使用。

一种高速列车制动系统故障诊断设备，包括车载子系统和地面子系统，其特征是所述车载子系统包括传感器、信息预处理单元、自诊断单元、列车通信网络TCN、车载无线传输平台和车载工业以太网络；

所述传感器通过列车通信网络TCN与信息预处理单元相连；

所述信息预处理单元和自诊断单元分别通过车载工业以太网络与车载无线传输平台相连；

所述传感器用于实时采集高速列车制动系统运行状态的模拟信号，并将采集的模拟信号转换为数字信号；

所述信息预处理单元用于对转换的数字信号进行放大和滤波处理，并将处理后的数字信号传输至自诊断单元和车载无线传输平台；

所述自诊断单元根据处理后的数字信号进行综合分析从而得到制动系统的运行状态诊断结果，并将诊断结果发送至车载无线传输平台；

所述车载无线传输平台用于将信息预处理单元处理后的数字信号和自诊断单元得到的诊断结果发送至地面子系统；

所述地面子系统由通过数据传输网络顺序连接的地面无线数据接入层、地面中心分析层和地面中心综合维护管理决策层组成；

所述地面无线数据接入层用于接收车载无线传输平台发送的处理后的数字信号和自诊断单元得到的诊断结果，并对其进行分类管理，以便于后期查询；还用于将处理后的数字信号和自诊断单元得到的诊断结果发送至地面中心分析层；

所述地面中心分析层用于根据处理后的数字信号和自诊断单元得到的诊断结果，进行综合分析，从而得到综合诊断结果并发送至地面中心综合维护管理决策层；

所述地面中心综合维护管理决策层用于将综合诊断结果保存至数据库，供制定维修策略使用。

本发明实现了高速列车制动系统故障的快速自动诊断，提高了列车运行的安全性。

附图说明

图1是高速列车制动系统故障诊断设备结构图；

图2是车载子系统结构图；

图3是地面子系统结构图；

图4是主要监测点监测信号、物理量以及输出示意图；

图5是制动系统监测原理图；