[发明专利]基于NB-IoT网轨道车辆车轴状态监测方法及系统

摘要

一种基于NB‑IoT网轨道车辆车轴状态监测方法及监测系统，利用NB‑IoT物联网进行轨道车辆车轴健康状态监测数据的传输，在每一根车轴旁都安装带有NB‑IoT物联网传输模块的车轴健康状况监测装置，通过NB‑IoT传输模块将车轴健康状况监测装置上传至监控中心，由监控中心根据上传数据判断车轴健康状况，并适时进行处理，实现轨道车辆车轴健康状态的适时监测。本发明利用NB‑IoT物联网对铁路车辆车轴健康状态和车辆制动状态监测系统进行监测，司机和地面铁路调度系统可以实时掌握车辆车轴（包括轴承）健康状态和车辆制动状态的安全运行，对故障进行预警或报警，实现建立其健康监测历史记录和大数据分析判断及管理系统。

主权项

1.一种基于NB‑IoT网轨道车辆车轴状态监测方法，利用NB‑IoT物联网进行轨道车辆车轴健康状态监测数据的传输，其特征在于：在每一根车轴旁都安装带有NB‑IoT物联网传输模块的车轴健康状况监测装置，通过NB‑IoT传输模块将车轴健康状况监测装置上传至监控中心，由监控中心根据上传数据判断车轴健康状况，并适时进行处理，实现轨道车辆车轴健康状态的适时监测；所述的利用NB‑IoT物联网进行轨道车辆车轴健康状态检测数据的传输是在每一根轨道车辆车轴旁，设置一个NB‑IoT物联网无源检测模组，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，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；所述的NB‑IoT物联网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窄带NB‑IoT物联网上报至监控中心，实现状态实时监控，及时提醒监控中心监控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；所述的将监测数据通过NB‑IoT物联网上传到监控中心是含有NB‑IoT物联网模块的智能终端的集成模组，通过一体化的外壳结构安装在车厢的轴承架上，其中的MCU通过ADC接口采样温度、振动传感器信号，收集轴承温度以及振动信息数据，并由NB‑IoT物联网通信模块与监控中心的NB‑IoT物联网基站进行通信，NB‑IoT物联网基站接收到数据之后经过分组核心网以及IOT连接管理平台处理，监控数据将被提供给应用服务器，应用服务器可通过三种方式访问监控中心的NB‑IoT物联网基站获取监控数据；其一管理员可通过监控中心的监控软件，其二列车司机可通过手机3G/4G信号进行访问，其三现场维护人员则可通过笔记本登录WEB访问，了解车轴的健康状况。