[发明专利]一种机车车辆PHM通用系统的构建方法与装置

说明书

本发明涉及一种机车车辆PHM通用系统的构建方法，PHM通用系统包括数字孪生模块、PHM数据解析层、PHM智能算法层和PHM可视化与应用接口层，运行时具体包括以下步骤：S1、数字孪生模块获取业务部门信息和铁路设备信息进行转化，构建数字孪生模型；S2、PHM数据解析层根据模型信息将原始车载采集数据解析为车辆状态数据；S3、PHM智能算法层根据预设的算法将车辆状态数据转化为故障诊断信息与预测信息；S4、PHM可视化与应用接口层获取可视化接口和应用接口，由可视化应用展示故障诊断信息与预测信息，并与业务部门的工作业务系统对接。与现有技术相比，本发明具有对各个业务部门的工作业务系统进行整合、提高PHM系统的数据处理效率和稳定性等优点。

技术领域

本发明涉及铁路交通运输领域，尤其是涉及一种机车车辆PHM通用系统的构建方法与装置。

背景技术

目前铁路路网的规模日渐宏大，铁路路网中配属了大量动车组、机车、客车和货车，机车车辆品种涵盖不同速度等级、不同轴重等级、不同动力方式、不同功率范围和不同运行环境。为确保运输安全，保持和发挥机车车辆服役期内应有的效能和效率，机车车辆PHM系统的应用与发展越来越得到重视。

为了机车车辆PHM系统能够适应于动车组、机车、客车和货车等不同铁路装备的诊断和预测，为了避免为不同业务部门、不同铁路装备监控对象重复构建相同的PHM系统，为了最大化提升信息系统效率与数据整合价值，需要一种机车车辆PHM通用系统的构建方法与装置。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种机车车辆PHM通用系统的构建方法与装置，提升PHM系统效率与数据整合价值。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种机车车辆PHM通用系统的构建方法，所述PHM通用系统包括数字孪生模块、PHM数据解析层、PHM智能算法层和PHM可视化与应用接口层，PHM通用系统运行时具体包括以下步骤：

S1、所述数字孪生模块获取业务部门信息和铁路设备信息，根据业务部门信息和铁路设备信息进行转化，构建数字孪生模型；

S2、所述PHM数据解析层获取原始车载采集数据，根据所述数字孪生模型的模型信息，将所述原始车载采集数据解析为车辆状态数据；

S3、所述PHM智能算法层根据预设的算法将经解析的所述车辆状态数据转化为故障诊断信息与预测信息；

S4、所述PHM可视化与应用接口层获取可视化接口和应用接口，根据所述可视化接口由可视化应用展示所述故障诊断信息与预测信息，根据所述应用接口将故障诊断信息与预测信息与数字孪生模型相应的业务部门的工作业务系统进行对接。

所述步骤S1中数字孪生模块对业务部门信息和铁路设备信息进行转化的形式包括机车车辆构型模型、机车车辆状态参数编码、机车车辆状态数据的数据库建模和机车车辆相关信息字典表。

所述步骤S2中对原始车载采集数据进行解析的过程包括识别关键数据、清除无效数据、清除数据中的无效字段和附加数字孪生信息。

所述步骤S3中对经解析的车辆状态数据进行转化的过程包括故障诊断、故障预测、部件退化评估、系统健康评估。

所述步骤S3中PHM智能算法层使用的算法包括基于物理机理规则的算法、基于统计学规则的算法、基于数据驱动规则的算法、基于机器学习规则的算法以及基于深度学习规则的算法。

所述步骤S4中可视化接口对应的图表类型包括退化图、性能雷达图、风险图、故障分类图和PHM系统大屏可视化图，应用接口对应的工作业务系统包括资产管理系统、维修管理系统、供应链管理系统、企业资源管理系统和备品备件管理系统。