用于軌道車輛的傳動單元的監(jiān)控單元的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)權利要求1的前序部分詳細限定的類型的用于軌道車輛的傳動單元的監(jiān)控單元，以及一種根據(jù)權利要求10的前序部分詳細限定的類型的用于軌道車輛的包括多個傳動單元的傳動系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]由EP 2 407 368 Al公知一種軌道車輛的車橋傳動裝置，其具有配屬于車橋傳動裝置的齒輪的軸承，其中，在這些軸承中的每個上都布置至少一個用于軸承的狀態(tài)監(jiān)控的傳感器單元。一共設置有第一數(shù)量的傳感器單元，而軌道車輛針對每個車橋傳動裝置都具有電纜束，該電纜束具有用于傳感器單元的第二數(shù)量的接口，其中，第二數(shù)量小于第一數(shù)量。此外，設置有多個串聯(lián)電路，這些串聯(lián)電路包括多個傳感器單元并且能分別聯(lián)接到電纜束的接口上。
[0003]此外，由KR 20110046779A公知一種用于對為列車的動車車廂所設置的傳動裝置的狀態(tài)進行檢測的裝置，其具有傳感器單元、控制單元和顯示單元。傳感器單元檢測傳動裝置的內(nèi)部狀態(tài)。為此，控制單元針對傳動裝置的溫度、壓力和振動確定參考值，并且一旦測量單元的測量值超過相應的參考值，就檢測到傳動裝置的不正常狀態(tài)。顯示單元顯示該由控制單元檢測到的不正常狀態(tài)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的任務通過權利要求1和10的特征來解決。其他有利設計方案由從屬權利要求和附圖得出。
[0005]提出了一種用于軌道車輛的傳動單元的監(jiān)控單元，該監(jiān)控單元包括至少一個用于檢測傳動單元的參數(shù)的傳感器以及用于傳動單元的狀態(tài)測定的計算機單元。計算機單元具有內(nèi)部接口。通過該內(nèi)部接口將計算機單元與至少一個傳感器連接。此外，計算機單元具有外部接口。通過該外部接口，計算機單元能與軌道車輛的中央控制裝置和/或與軌道車輛的另一傳動單元的至少一個另外的監(jiān)控單元連接。軌道車輛可以具有多個傳動單元。此夕卜，計算機單元構造成使得借助該計算機單元根據(jù)經(jīng)由內(nèi)部和/或外部接口發(fā)送的數(shù)據(jù)能至少近似地確定傳動單元的至少一個構件和/或整個傳動單元的剩余使用壽命。通過測定傳動單元的至少一個構件和/或整個傳動單元的當前狀態(tài)并測定該構件和/或整個傳動單元的由此計算出的剩余使用壽命，可以有利地依賴于狀態(tài)，即依賴于計算出的和/或分別各自變化的磨損度，提早計劃和執(zhí)行修理和維護間隔。由此可以降低傳動單元的使用壽命周期成本。此外，通過引入提早的修理和維護間隔的方式，可以通過傳動單元的各個構件或組件的剩余使用壽命的可預測性來避免傳動單元完全失效。
[0006]有利的是，將外部接口構造為雙向接口。根據(jù)規(guī)定，雙向接口使得在兩個彼此相反的數(shù)據(jù)流方向上的數(shù)據(jù)交換成為可能。因此，計算機單元可以通過雙向接口接收從軌道車輛的上級的(Ubergeordnet)中央控制裝置和/或從尤其是與其等級相同的至少一個另外的監(jiān)控單元接收數(shù)據(jù)，并同時將計算機單元內(nèi)部的數(shù)據(jù)發(fā)送到軌道車輛的中央控制裝置和/或至少一個等級相同的監(jiān)控單元。由此，尤其是通過其他監(jiān)控單元的附加的外部信息可以更精確地預先確定傳動單元的構件和/或整個傳動單元的剩余使用壽命。此外，通過在相應另一方向上進行的數(shù)據(jù)傳遞，也就是從計算機單元向中央控制裝置和/或向相鄰的監(jiān)控單元的數(shù)據(jù)傳遞，可以例如由中央控制裝置確定軌道車輛的整個傳動系統(tǒng)的剩余使用壽命，和/或改進相鄰的監(jiān)控單元的剩余使用壽命的計算。
[0007]為了盡可能精確地確定傳動單元的各個構件和/或整個傳動單元的剩余使用壽命，有利的是，計算機單元包括至少一個尤其是數(shù)學的老化模型。優(yōu)選地，該老化模型是一種算法。此外，該老化模型優(yōu)選地存儲在存儲單元中或計算機單元的存儲器中。老化模型構造成使得通過該老化模型能至少近似地計算出傳動單元的至少一個構件和/或整個傳動單元的剩余使用壽命。通過各個構件或整個傳動單元的該可預測的失效時間點，有利地可以提早計劃修理或者精確確定維護間隔。由此，可以降低傳動單元的修理和保養(yǎng)的成本。此外，通過提早引入相應的修理和維護間隔的方式避免傳動單元完全失效。
[0008]當數(shù)學老化模型利用經(jīng)由內(nèi)部接口發(fā)送的數(shù)據(jù)、尤其是由傳感器經(jīng)由內(nèi)部接口發(fā)送的數(shù)據(jù)和經(jīng)由外部接口發(fā)送的數(shù)據(jù)、尤其是由至少一個另外的監(jiān)控單元經(jīng)由外部接口發(fā)送的數(shù)據(jù)來計算剩余使用壽命時，傳動單元的至少一個構件和/或整個傳動單元的剩余使用壽命可以很精確地確定。作為補充或者作為替代，準確性可以通過應用存放在計算機單元的存儲器中的參考值而得到改進。據(jù)此，可以尤其借助由內(nèi)部接口發(fā)送的數(shù)據(jù)檢測傳動單元的至少一個構件和/或整個傳動單元的實際狀態(tài)。為了能夠從測定的該實際狀態(tài)出發(fā)至少近似地測定或計算出還剩余的使用壽命，該數(shù)學老化模型尤其動用優(yōu)選存放在計算機單元的存儲器中的參考值和/或通過至少一個另外的監(jiān)控單元的外部接口發(fā)送的參考數(shù)據(jù)。由此，可以對傳動單元的相應分析的構件和/或整個傳動單元的還剩余的使用壽命進行很準確的預測。
[0009]有利的是，存放在計算機單元的儲存器中的參考值預先以經(jīng)驗方式測定和/或是基于經(jīng)驗的。據(jù)此，可以例如通過多個經(jīng)驗數(shù)據(jù)和/或基于經(jīng)驗的數(shù)據(jù)至少近似地，即依賴于概率地確定傳動單元的參數(shù)的通過傳感器檢測到的測量值與最終的失效結果之間的函數(shù)關系。該以經(jīng)驗方式測定的閾值和/或閾值范圍可以存放在計算機單元的存儲器中，在該閾值或閾值范圍中系統(tǒng)失效的概率高和/或非常高。優(yōu)選地，計算機單元將傳感器檢測到的值與所存放的經(jīng)驗閾值和/或基于經(jīng)驗的閾值進行比較，并通過老化模型確定傳動單元的至少一個構件和/或整個傳動單元的剩余使用壽命。
[0010]相同類型的構件、例如軸承可以根據(jù)其各自的安裝位置經(jīng)受不同大小的負載，從而這些構件相對于彼此以不同的強度發(fā)生磨耗。此外，磨耗也可以在不同地構造的構件中發(fā)生變化。為了準確地確定各個構件的剩余使用壽命的可預測性，有利的是，計算機單元針對傳動單元的至少兩個構件具有不同的數(shù)學老化模型。因此，這些老化模型各自針對相應的構件(即類型和安裝位置)來構造，從而使還剩余的使用壽命的盡可能精確的預測成為可能。
[0011]有利的是，整個傳動單元的剩余使用壽命能借助計算機單元來計算，即能借助傳動單元的至少兩個構件的各自由其預先計算出的剩余使用壽命來計算。因此，優(yōu)選不僅可以預測傳動單元的各個構件的失效，而且還可以確定整個傳動單元的還剩余的使用壽命。這尤其通過傳動單元的其中一個構件的最小的還剩余的使用壽命來確定。
[0012]同樣也有利的是，由計算機單元確定的傳動單元的至少一個構件或整個傳動單元的剩余使用壽命可由計算機單元存儲在存儲器中。由此，監(jiān)控單元可以在稍后的時間點動用該結果值，并將其用于使用壽命測定的準確度優(yōu)化。此外，該存儲在存儲器中的關于狀態(tài)和使用壽命的數(shù)據(jù)可以提供給其他監(jiān)控單元，尤其是通過外部接口提供給其他監(jiān)控單元。據(jù)此，還可以由此改進使用壽命的計算。作為補充或者作為備選，也有利的是，計算機單元能夠將由其確定的傳動單元的至少一個構件或者整個傳動單元的剩余使用壽命通過外部接口發(fā)送到中央控制裝置。由此，這些數(shù)據(jù)可以由中央控制裝置進一步處理，以便例如能夠測定軌道車輛的可以包括多個傳動單元的整個傳動系統(tǒng)的還剩余的使用壽命。
[0013]有利的是，將至少一個傳感器構造成使得借助該傳感器可以檢測到傳動單元的至少一個構件和/或整個傳動單元的溫度、振動、加速度、油位和/或油質量作為參數(shù)。這些參數(shù)值能夠很好地適用于測量傳動單元的組件和/或整個傳動單元的當前狀態(tài)，以便通過這些參數(shù)借助老化模型計算出還剩余的使用壽命。
[0014]此外，提出了一種用于軌道車輛的傳動系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)，其中，傳動系統(tǒng)包括多個傳動單元。監(jiān)控系統(tǒng)具有用于第一傳動單元的至少一個第一監(jiān)控單元以及用于第二傳動單元的至少一個第二監(jiān)控單元。它們各自與監(jiān)控系統(tǒng)的中央控制裝置連接。第一和/或第二監(jiān)控單元根據(jù)以上的描述來構造，其中，所提到的特征可以單獨地或者以任意的組合存在。因此，有利的是可以根據(jù)狀態(tài)，即根據(jù)計算出的和/或分別各自變化的磨損度，提早計劃和執(zhí)行修理和維護間隔。由此，可以降低傳動系統(tǒng)的使用壽命周期成本。此外，通過引入提早的修理或維護間隔的方式，可以通過相應的傳動單元的各個構件或