[发明专利]基于广域网与局域网车轴健康状态监测方法及监测系统

摘要

一种基于广域网与局域网车轴健康状态监测方法及监测系统，通过广域网与局域网联合对轨道车辆车轴健康状态的适时监测；在有广域网信号覆盖时，利用广域网进行轨道车辆车轴健康状态信号传输和监控；当无广域网信号覆盖时，利用局域网进行轨道车辆车轴健康状态局部信号传输、监控，并实施信号数据储存，待到有有广域网信号覆盖时，再将局域网所储存的监测信号数据，上传至监控中心，由监控中心进一步对数据进行分析和处理，实现轨道车辆车轴健康状态的无障碍适时监测。

主权项

1.一种基于广域网与局域网车轴健康状态监测方法，其特征在于：通过广域网与局域网联合对轨道车辆车轴健康状态的适时监测；所述的广域网为NB‑IoT物联网；所述的局域网为低频段、低功耗的无线局域网，包括Zig‑Bee、蓝牙、Z‑Wave和传统无线局域网（WLAN），以及基于LPWA技术组建的局域网；在有广域网信号覆盖时，利用广域网进行轨道车辆车轴健康状态信号传输和监控；当无广域网信号覆盖时，利用局域网进行轨道车辆车轴健康状态局部信号传输、监控，并实施信号数据储存，待到有广域网信号覆盖时，再将局域网所储存的监测信号数据，上传至监控中心，由监控中心进一步对数据进行分析和处理，实现轨道车辆车轴健康状态的无障碍适时监测；所述的通过广域网与局域网联合对轨道车辆车轴健康状态的适时监测是在每一根轨道车辆车轴旁，设置一个无源检测模组，无源检测模组对车轴的健康状况进行适时监测，并将监测数据通过NB‑IoT物联网上传到监控中心，由监控中心对上传的每一个车轴健康数据进行分析，通过分析确定不健康的车轴，并将不健康车轴的状况发送到车轴所在列车的司机控制室，由司机对不健康车轴的车辆进行适当的处置；或通过局域网上传至局域网控制中心，由局域网控制中心收集无源检测模组所发送的监测信号，并储存信号，待广域网信号恢复，局域网将把所收集的信号上传至监控中心，由监控中心对信号进行加工处理；所述的无源检测模组是传感器模块、MCU模块、NB‑IoT物联网通信模块、电源管理模块集成在一起的智能终端集成模组，传感器模块将温度、振动等物理信号转化为电信号，通过ADC接口和总线接口将温度以及振动信息保存至MCU；NB‑IoT物联网通信模块负责将模块的数据适时上传；无源检测模组组装在一个防护等级在IP62的坚固盒子内，将其盒子固定在车轴端附近转向架指定的位置，NB‑IoT物联网无源检测模组对车轴的健康状况进行适时监测；所述的无源检测模组对车轴的健康状况进行适时监测是通过集成模组终端上的温度和振动传感器或制动压力传感器，在车辆运行过程中进行实时采样，并将数据和结果通过NB‑IoT物联网上报至监控中心，实现状态实时监控，及时提醒监控中心车辆在运行过程中由于车辆车轴轴承内部损伤、受力不合理等情况引起轴承部件过度磨损、损坏、卡滞等现象，从而防止车轴发热故障，导致安全事故；通过获得的大数据进行分布式计算，以及在训练期内进行人工智能机器学习，分析得出自适应阈值和其他相关轴的状况参数，达到预防车辆车轴发热，即热轴现象故障，确保轨道车辆安全运行的目的。