[发明专利]转向架轨道监测

说明书

一种使用列车车厢来监测轨道的方法，包括通过在第一列车车厢上的第一传感器网络收集与轨道位置相对应的第一传感器数据。基于第一传感器数据，由第一列车车厢上的诊断系统识别在轨道位置处的潜在轨道异常。描述异常的消息被发送到位于其他列车车厢上的诊断系统。由位于第一列车车厢后面的第二列车车厢上的第二诊断系统接收该消息。第二诊断系统确定第二列车车厢将越过轨道位置的时间，并在所确定的时间处，收集第二传感器数据。如果在轨道位置处的第一传感器数据和第二传感器数据中均存在轨道异常，则将轨道异常通知列车控制系统。

技术领域

本发明主要涉及用于使用安装在多个列车车厢上的多个转向架传感器系统来监测轨道异常的方法、系统和装置。本文描述的技术可用于轨道和转向架异常检测，以及生成轨道的地图。

背景技术

转向架为列车的承载列车车厢的车轮底盘。典型的列车车厢具有两个转向架。新的转向架系统包含用于监控转向架健康状况的传感器。因此，例如，转向架可以具有传感器，以监测车轮的圆度、轴箱轴承和齿轮箱的温度、轴弯曲、共振、油温、油位以及各种振动水平。传感器系统收集的数据用于在发生机械故障之前的早期阶段检测转向架系统的损坏。使用此信息，可以在维护列车系统期间根据需要修理或更换零件。尽管转向架传感器系统收集了大量数据，但常规系统通常独立运行，并且不同传感器系统之间几乎没有协作。

转向架传感器系统还可用于监测列车行驶的轨道的状况。例如，如果转向架传感器系统在特定位置测量到意外的震动或振动，则可能会将位置标记为异常。然而，由于缺乏协调和协作，要确定意外的震动或振动是转向架机械系统确定或故障的结果，还是轨道上是否存在真正的异常，这都是具有挑战性的。因此，期望提供一种用于增强检测、分类和验证在转向架运动时发生的异常的技术。

发明内容

本发明的实施方式通过提供与用于检测、分类和验证转向架系统本身中的异常以及列车所在的轨道上的异常的转向架监测系统有关的方法、系统和装置，解决并克服上述缺点和缺陷中的一者或多者。

根据一些实施方式，一种使用包括多个列车车厢的列车来监测轨道的方法，包括通过第一列车车厢上的第一传感器网络收集与轨道位置相对应的第一传感器数据，并且由第一列车车厢上的第一诊断系统基于该第一传感器数据来识别在轨道位置处的潜在轨道异常。描述异常的消息从第一诊断系统发送到位于列车中包括的一个或多个其他列车车厢上的诊断系统。该消息包括轨道位置的指示。该消息由相对于列车的行驶方向位于第一列车车厢后方的第二列车车厢上的第二诊断系统接收。第二诊断系统确定第二列车车厢将经过轨道位置的时间，并且由第二列车车厢上的第二传感器网络在所确定的时间、在该轨道位置处收集第二传感器数据。如果在轨道位置处的第一传感器数据和第二传感器数据中均存在轨道异常，则将轨道异常通知列车控制系统。

在不同的实施方式中，可以对前述方法进行各种增强、改进和其他修改。例如，在一个实施方式中，在收集第二传感器数据之前并且响应于接收到该消息，可能发生以下一种或多种：可以增加第二列车车厢上的第二传感器网络的采样速度、可以启用具有与异常检测相关的功能的数据收集算法、和/或可以禁用具有与异常检测无关的功能的数据收集算法。在一些实施方式中，基于由第一列车车厢上的第一诊断系统接收到的全球定位系统(GPS)信号来确定轨道位置。在其他实施方式中，列车的传感器读取轨道上的位置标记，并使用这些读数来确定轨道位置。

根据其他实施方式，使用包括多个列车车厢的列车来监测轨道的第二方法包括通过第一列车车厢上的第一传感器网络收集与轨道位置相对应的第一传感器数据。可以由第一列车车厢上的第一诊断系统基于第一传感器数据识别在轨道位置处的潜在轨道异常。基于与由第二列车车厢上的第二传感器网络收集的轨道位置相对应的第二传感器数据，来关联(即，确认)潜在轨道异常。然后，更新轨道的地图以指示轨道位置处的轨道异常。在一些实施方式中，位于列车上的列车控制系统将轨道的地图发送到列车外部的至少一个系统。