[发明专利]基于物联网的高速列车走行部故障诊断与远程监测系统

说明书

技术领域：

本发明涉及高速列车走行部的故障诊断与远程监测系统，特别涉及基于物联网的高速列车走行部故障诊断与远程监测系统。

背景技术：

随着我国高速列车运行速度和运营里程的不断提升，列车走行部的安全可靠性变得异常重要。列车走行部关键设备状态异常是车辆安全运行的重要隐患之一。严重的、突发性的异常状态可引起车辆脱轨，甚至倾覆等恶性事故，从而对社会、人员造成无法计算的损失。常见的行走部关键设备状态异常有转向架失稳、轴承温度过高和轮对踏面擦伤及不平衡，轴承裂纹与断裂、齿轮断齿与裂纹等。

目前对走行部的状态的监测只能采用人工测量方式，在人工测量方式中，人工经验在诊断中占有主导地位，人为因素较大。并且不能发现设备的安全隐患，对车辆早期出现的故障不能及时发现，造成检修不及时，实时性不强。人工测量不能全面的记录运行状态和故障信息，对故障的分析不能系统化。

中国专利（申请）号为201110381590，名称为“高速列车智能化系统及其通信方法”，包括车载智能感知节点，列车控制系统车载部分，车载数据中心，车地宽带通信系统，地面数据中心，主机厂和/或动车基地应用系统，物联网采集终端，宽带应用系统，一个或多个传感器，I/O接口设备，实现了列车系统的自检测，自诊断，自决策的功能，但是这种智能化系统，无法实现去全国所有列车的诊断和在线监测，所以整个系统还需要进一步的完善。

发明内容：

本发明基于物联网的高速列车走行部故障诊断与远程监测系统，在原来智能化系统的基础上进行了改进，实现了对全国列车的诊断和在线监测，通过人机交互装置直观的显示列车运行状态和设备的故障信息，使列车的智能检测系统更加完善。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种基于物联网的高速列车走行部故障诊断与远程监测系统，包括在车载传感器，信号调理与滤波装置，中央处理系统，数据输入与输出接口装置，车辆段信息收集系统，全国列车检修系统，人机交互装置，所述的车载传感器包括加速度传感器，角速度传感器，温度传感器和位移传感器，将车载传感器采集到的信息输送给信号调理与滤波装置，经过处理的信号传输给中央处理系统，进行数据的分析和储存，通过数据输入与输出接口装置以无线通信系统传送给车辆段信息收集系统，经过车辆段信息收集系统的整理汇总，将所有列车走行部关键设备的信息传输给全国列车检修系统，并且显示在人机交互装置上。

进一步，加速度传感器安装在转向架轴箱，齿轮箱，转向架前端构架，电机上，采集设备振动的加速度信息，温度传感器安装在转向架轴箱上，采集温度变化信息，位移传感器采集车体与转向架之间的位移信息，角速度传感器安装在转向架前端构架上，采集转向架倾覆角的信息。

进一步，上述车载传感器可以配合使用，将采集到的信号进行数据处理，可以全方位的定位和检测列车走行部关键设备的故障信息。

进一步，位移传感器和安装在转向架轴箱上的加速度传感器配合使用，将采集到的位移信息和加速度信息进行数据处理，可以检测出转向架的横向收敛能力。

进一步，安装在转向架前端构架上的加速度传感器和角速度传感器，可以检测出外轮缘在钢轨上滚动的故障。

进一步，安装在转向架前端构架和转向架轴箱上的加速度传感器，采集到的信息经过数据分析可以对轴减震器性能方面进行检测。

进一步，中央处理系统对数据进行统一的编码，根据设备的位置，关键性，名称，测试内容，故障等级进行统一编码。

进一步，无线通信系统包括GPRS无线通信，无线传感器网络，智能天线。

进一步，车辆段信息收集系统通过移动3G网络或者互联网将数据报表传送给全国列车检修系统。

进一步，车辆段信息收集系统和全国列车检修系统均可下达检修任务。

综上内容，本发明所述的基于物联网的高速列车走行部故障诊断和远程监测系统，能够精确的定位并显示故障设备，对发生故障的设备进行预测报警，方便车辆维护人员及时快速维修，提高了列车的维护效率，降低列车运行风险，提高了安全性。并且该系统实现故障的远程监测，降低故障诊断成本，缩短故障诊断周期，为高速列车的安全运行奠定了良好稳定的基础。

附图说明：

图1是本发明基于物联网的高速列车走行部故障诊断与远程监测系统的流程示意框图。

图2是本发明基于物联网的高速列车走行部故障诊断与远程监测系统的结构示意图。