[发明专利]一种列车牵引电机PHM系统的滚动轴承数据传输方法

说明书

本发明公开一种列车牵引电机PHM系统的滚动轴承数据传输方法，包括：一、车载单元采集滚动轴承信号生成原始文件，将该原始文件解析成原始数据；二、将原始数据通过车载单元的MQTT消息网关代理以相对应的Topic进行MQTT发布过程；三、将原始数据通过PHM服务器平台的MQTT input通道以Topic进行MQTT订阅过程；四、将原始数据进行添加配属信息解析过程，数据消息成为完整数据；五、将完整数据通过Kafka Producer以Topic进行Kafka生产过程；六、将完整数据通过Kafka Listener以监听Topic方式进行Kafka消费过程；七、将完整数据解析成多种数据进行入库过程。

技术领域

本发明涉及列车牵引电机PHM故障预测与健康管理技术领域，具体为一种列车牵引电机PHM系统的滚动轴承数据传输方法。

背景技术

随着轨道交通技术的发展，轨道交通系统的智能化也随之发展。其中，PHM故障预测与健康管理为轨道交通提供了针对高速铁路牵引电机滚动轴承健康状态预测问题的解决方案。

列车牵引电机PHM系统的车载单元通过传感器对滚动轴承进行信号采集，生成的信号包括温度、转速、振动信号、电流、电压等。这些信号生成的数据需要从车载单元传输至服务器平台。在该传输过程中大量设备同时连接，多个车载单元在多个列车牵引电机上同时采集数据。但是，列车牵引电机如此大量的滚动轴承数据在高并发场景下容易发生宕机，很难以高效的方式在PHM系统中支持实时数据流的保存和异步处理。

发明内容

本发明目的是提供一种列车牵引电机PHM系统的滚动轴承数据传输方法，用于应对高并发场景下的应用需求，提高消息的传送速度，支持实时数据流的保存和异步处理。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种列车牵引电机PHM系统的滚动轴承数据传输方法，包括以下步骤：

步骤一、车载单元采集滚动轴承信号生成原始文件，将该原始文件解析成原始数据；

步骤二、将所述原始数据通过车载单元的MQTT消息网关代理以相对应的Topic进行MQTT发布过程；

步骤三、将所述原始数据通过PHM服务器平台的MQTT input通道以所述Topic进行MQTT订阅过程；

步骤四、将所述原始数据进行添加配属信息解析过程，使得所述数据消息成为完整数据；

步骤五、将所述完整数据通过Kafka Producer以所述Topic进行Kafka生产过程；

步骤六、将所述完整数据通过Kafka Listener 以监听所述Topic的方式进行Kafka消费过程；

步骤七、将所述完整数据解析成多种数据进行入库过程。

进一步优选的，步骤一中，所述原始文件包括以下至少一种：振动信号原始文件tsFile，温度原始文件tmFile，转速原始文件gssFile，电压原始文件volFile，电流原始文件curFile；所述原始数据包括以下至少一种：振动信号原始数据，温度原始数据，电压原始数据，电流原始数据，转速原始数据。

进一步优选的，所述步骤二进行MQTT发布过程之前，用算法模型对所述原始数据进行计算获得特征数据和/或频谱数据，所述特征数据和/或频谱数据比振动信号原始数据更小。

进一步优选的，对所述原始数据和/或所述特征数据和/或所述频谱数据进行加密与压缩，使得所述原始数据和/或所述特征数据和/或所述频谱数据更安全以及更小。

进一步优选的，步骤四中，所述配属信息包括列车编号，该列车编号在数据库中能够编辑，使得列车牵引电机在下车检修或者新机上车时PHM平台能够正确调取电机对应列车编号，数据被补全为所属完整数据。