[发明专利]检测列车组和轨道车中的运行异常的系统和方法

说明书

本公开涉及检测列车组和轨道车中的运行异常的系统和方法。一种利用传感器向分布式复杂事件处理引擎提供数据，监视轨道车和列车组运行参数，并检测其运行和状况的异常的系统。

本申请是2014年12月24日提交的发明名称为“检测列车组和轨道车中的运行异常的系统和方法”的中国专利申请201480076070.3的分案申请。

相关申请

本申请要求2013年12月24日提交的美国临时申请61/920700的优先权，该申请整体通过引用包含在本文中。

技术领域

本发明涉及轨道车和列车安全管理的领域，尤其涉及不断收集和分析轨道车和列车组的运行参数以检测异常运行状况的系统和方法。

背景技术

现有技术的列车组上的轴承和轮轨交互作用的监视主要是通过使用位于整个轨道系统内的路旁检测器管理的，所述检测器包括用于监视轨道车车轮轴承的温度的检测器，和通过监视车轮对轨道的冲击来识别受损车轮的车轮冲击负载检测器。这些检测器安装在铁路网中的固定点处。

由于这些检测器的引入，这些方法向铁路运行者提供改善轨道车和列车组性能的信息。然而，这些检测器缺乏能够传送关于运行异常(比如轨道车出轨时、当不在检测器的范围中时的轴承和车轮的状况以及车轮损伤)的信息和数据的无线网络的益处。此外，这些现有方法不提供连续监视在路网中的任意位置处的资产的机制。

铁路行业中的车轮损伤造成与轨道车车轮、轨道车体、轨道车组件、铁路轨道和铁路枕木相关的重大维护成本。平直滑动的车轮在车轮与轨道接触之处具有不平坦的部分。当车轮转动时，该部分产生异常的冲击模式，这会导致对车轮的进一步损伤、对轨道车的损伤和对铁轨(rai l)和轨道(track)结构的损伤。

然而，目前没有在一段铁轨上未安装车轮冲击负载检测器的情况下或者在检测器之间的区域中连续监视车轮轴承的温度或者轮轨交互作用的可靠系统。因而，理想的是提供一种实时车载监视轨道车和/或列车组的各种运行参数，和实时分析各种读数，以预测或及时检测异常运行状况的系统和方法。

发明内容

这里介绍的系统克服了用于轨道车和列车组的现有监视系统的缺陷。所述系统由提供分布式数据分析能力的组件的分级布置组成，所述分级数据分析能力能够在分级结构的各个层级上检测运行异常，并把数据、事件和报警流提供给中央点。

在分级结构的最低层级，每个轨道车装备有多个无线传感器节点(称为“WSN”)，所述多个无线传感器节点被布置在由通常在同一轨道车上的通信管理单元(“CMU”)控制的网状网(这里称为基于轨道车的网状网)中。无线传感器节点收集关于轨道车的各种运行参数的数据，并且能够根据收集的数据，检测某些异常。当检测到异常运行数据时，可以发出报警，数据可被传送给位于轨道车上的通信管理单元。尽管在这里例示的实施例中使用网状网，不过可以使用其它种类的网络拓扑。

位于每节轨道车上的通信管理单元也被布置在由一般位于机车中的加电无线网关控制的网状网中。这里一般称为基于列车的网状网。同样，尽管在这里例示的实施例中使用网状网，不过可以使用其它种类的网络拓扑。

基于列车的无线网状网向加电主位置或控制点(比如机车或可以接入电源的资产)以及向铁路远程运行中心，传送列车组的长度，和传递关于轨道车的信息。

附图说明

结合附图，阅读本发明的具体实施方式，将更充分和全面地理解本发明，附图中：

图1是装备有安装于其上，形成基于轨道车的网状网105的通信管理单元(CMU)101和多个无线传感器节点(WSN)104的轨道车103的示意图。