[发明专利]一种列车组故障预测与健康管理系统

说明书

本发明公开了一种列车组故障预测与健康管理系统，包括：车载PHM系统利用已构建的列车组智能镜像模型对预处理后的数据进行分析处理得到第一列车组诊断结果；车地数据传输系统将第一列车组诊断结果和数据发送给地面PHM系统；地面PHM系统利用已构建的地面组智能镜像模型对预处理后的第一列车组诊断结果和数据进行分析处理得到第二列车组诊断结果，并将第一列车组诊断结果和第二列车组诊断结果进行对比分析，更新第二列车组诊断结果；该系统形成列车状态感知、实时分析、实时通讯、智能决策、精准执行等能力，提高列车组运行安全性、运维经济性和智能设计与制造水平。

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，特别涉及一种列车组故障预测与健康管理系统。

背景技术

目前，我国列车组的运维依然采用按里程计划维护策略，列车组的运营及维护费用居高不下，目前只有京沪线等几条繁忙线路实现了盈利，因此需要状态维护和预测性维护手段，用来优化生产组织，延长检修周期，优化检修内容，优化修程修制，提升检修效率，以促进列车组检修服务方式的转变。如何通过列车组故障预测与健康管理系统实现上述目的，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种列车组故障预测与健康管理系统，该系统形成列车状态感知、实时分析、实时通讯、智能决策、精准执行等能力，提高列车组运行安全性、运维经济性和智能设计与制造水平。

为解决上述技术问题，本发明提供一种列车组故障预测与健康管理系统，包括：

车载PHM系统，用于利用已构建的列车组智能镜像模型对预处理后的数据进行分析处理得到第一列车组诊断结果；

车地数据传输系统，用于将所述第一列车组诊断结果和所述数据发送给地面PHM系统；

地面PHM系统，用于利用已构建的地面组智能镜像模型对预处理后的所述第一列车组诊断结果和所述数据进行分析处理得到第二列车组诊断结果，并将所述第一列车组诊断结果和所述第二列车组诊断结果进行对比分析，更新所述第二列车组诊断结果；其中，所述地面组智能镜像模型和所述列车组智能镜像模型利用实体列车组产生的数据所建立的反应列车组系统状态的数学模型，并具有输入输出的预测传递关系模型。

可选的，该系统还包括：

地面感知系统，用于利用安全监控系统、环境监测系统采集外部系统数据，并将所述外部系统数据发送给所述地面PHM系统。

可选的，所述车载PHM系统，用于采用分布式数据处理方法对列车组中预定传感器采集的实时数据和非实时数据进行预处理，利用已构建的列车组智能镜像模型对预处理后的数据进行分析处理得到故障相关信息、列车组健康评估信息以及性能评估和决策信息。

可选的，所述车地数据传输系统用于利用卫星/2G/3G/4G网络将所述第一列车组诊断结果和所述实时数据发送给地面PHM系统，利用WIFI/光纤/移动存储设备将所述非实时数据发送给地面PHM系统。

可选的，所述地面PHM系统，包括：

数据接入模块，用于接收所述实时数据和所述非实时数据，供应商系统发送的运维数据、工厂内部的制造和设计数据以及仿真试验数据，并集成列车组多源异构数据；

数据预处理模块，用于将所述数据接入模块中的数据进行清洗、转换；

数据分析模块，用于利用已构建的地面智能镜像模型对所述数据进行分析处理得到所述第二列车组诊断结果；其中，所述第二列车组诊断结果包括故障诊断信息、故障预警信息、故障统计信息、故障预测信息、列车组健康评估信息以及智能决策信息；

分析结果对比模块，用于将所述第一列车组诊断结果与所述第二列车组诊断结果进行聚类分析，并根聚类分析结果更新所述第二列车组诊断结果。

可选的，所述地面PHM系统还包括：