專利名稱：轉(zhuǎn)向架狀態(tài)監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及列車轉(zhuǎn)向架監(jiān)測，尤其涉及一種轉(zhuǎn)向架狀態(tài)的絕對評判裝置、相對評判裝置以及轉(zhuǎn)向架狀態(tài)監(jiān)測裝置。
背景技術(shù)：
近年來，我國大力發(fā)展高速鐵路客運(yùn)事業(yè)，隨著旅客列車提速的范圍越來越大，運(yùn) 行速度越來越高，鐵路客運(yùn)中的行車安全問題也更為突出而重要。轉(zhuǎn)向架是列車的重要部件，它直接承載車體的重量，保證列車安全運(yùn)行，順利通過 曲線，轉(zhuǎn)向架的狀態(tài)監(jiān)測一直是客車行車安全監(jiān)測中的重點(diǎn)監(jiān)測對象，對保障旅客列車行 車安全具有重要意義。但是由于轉(zhuǎn)向架的內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜性以及列車運(yùn)行環(huán)境的多樣性，造 成了轉(zhuǎn)向架的動力學(xué)系統(tǒng)振動情況復(fù)雜，目前轉(zhuǎn)向架的狀態(tài)監(jiān)測的技術(shù)還存在難點(diǎn)，尚未 成熟。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種基于轉(zhuǎn)向架狀態(tài)的絕對評判裝置和相對評 判裝置的轉(zhuǎn)向架狀態(tài)監(jiān)測裝置，通過監(jiān)測轉(zhuǎn)向架的狀態(tài)，為鐵路客運(yùn)中的行車安全提供保障。本實(shí)用新型的上述目的是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種轉(zhuǎn)向架狀態(tài)的絕對評判裝置，所述裝置包括獲取單元，用于獲取一節(jié)車廂的轉(zhuǎn)向架的狀態(tài)信息，所述轉(zhuǎn)向架的狀態(tài)信息包括 通過傳感器采集的所述轉(zhuǎn)向架的多個(gè)位置的溫度值和振動值；比較單元，用于將所述各個(gè)位置的溫度值和振動值與預(yù)先設(shè)定的各個(gè)位置的溫度 閾值和振動閾值相比較；報(bào)警單元，用于在所述各個(gè)位置的溫度值超出預(yù)先設(shè)定的各個(gè)位置的溫度閾值 時(shí)，或者所述各個(gè)位置的振動值超出預(yù)先設(shè)定的振動閾值時(shí)，生成各個(gè)位置的溫度報(bào)警信 息或者振動報(bào)警信息。一種轉(zhuǎn)向架狀態(tài)的相對評判裝置，所述裝置包括接收單元，用于接收一列車的所有車廂的轉(zhuǎn)向架的狀態(tài)信息，所述轉(zhuǎn)向架的狀態(tài) 信息包括通過傳感器采集的所述轉(zhuǎn)向架的多個(gè)位置的溫度值和振動值；橫向?qū)Ρ葐卧?，用于將所述列車的各?jié)車廂的轉(zhuǎn)向架的對應(yīng)位置的溫度值進(jìn)行對 比，生成各節(jié)車廂的溫度值對比結(jié)果；并將所述列車的各節(jié)車廂的振動值進(jìn)行對比，生成各 節(jié)車廂的振動值對比結(jié)果；縱向?qū)Ρ葐卧?，用于將所述列車的每一車廂的轉(zhuǎn)向架的各個(gè)位置的振動值與該車 廂的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，生成每一車廂的振動值對比結(jié)果。一種轉(zhuǎn)向架狀態(tài)監(jiān)測裝置，所述裝置包括絕對評判裝置和相對評判裝置，其中所述絕對評判裝置用于對一節(jié)車廂的轉(zhuǎn)向架的狀態(tài)進(jìn)行比較和判斷，該絕對評判裝置包括獲取單元，用于獲取一節(jié)車廂的轉(zhuǎn)向架的狀態(tài)信息，所述轉(zhuǎn)向架的狀態(tài)信息包括通過傳感器采集的所述轉(zhuǎn)向架的多個(gè)位置的溫度值和振動值；比較單元，用于將所述各個(gè)位置的溫度值和振動值與預(yù)先設(shè)定的各個(gè)位置的溫度 閾值和振動閾值相比較；報(bào)警單元，用于在所述各個(gè)位置的溫度值超出預(yù)先設(shè)定的各個(gè)位置的溫度閾值 時(shí)，或者所述各個(gè)位置的振動值超出預(yù)先設(shè)定的振動閾值時(shí)，生成各個(gè)位置的溫度報(bào)警信 息或者振動報(bào)警信息；所述相對評判裝置用于對一列車的所有車廂的轉(zhuǎn)向架的狀態(tài)進(jìn)行比較和判斷，該 相對評判裝置包括接收單元，用于接收一列車的所有車廂的轉(zhuǎn)向架的狀態(tài)信息，所述轉(zhuǎn)向架的狀態(tài) 信息包括通過傳感器采集的所述轉(zhuǎn)向架的多個(gè)位置的溫度值和振動值；橫向?qū)Ρ葐卧糜趯⑺隽熊嚨母鞴?jié)車廂的轉(zhuǎn)向架的對應(yīng)位置的溫度值進(jìn)行對 比，生成各節(jié)車廂的溫度值對比結(jié)果；并將所述列車的各節(jié)車廂的振動值進(jìn)行對比，生成各 節(jié)車廂的振動值對比結(jié)果；縱向?qū)Ρ葐卧?，用于將所述列車的每一車廂的轉(zhuǎn)向架的各個(gè)位置的振動值與該車 廂的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，生成每一車廂的振動值對比結(jié)果。通過本實(shí)用新型提供的裝置，采用絕對評判與相對評判方法結(jié)合，對轉(zhuǎn)向架的性 能采用整列車橫向?qū)Ρ群蛦诬嚉v史對比其振動狀態(tài)參數(shù)的方式，直觀有效的分析了轉(zhuǎn)向架 運(yùn)行的振動情況和性能的變化趨勢，為車輛維修管理提供了指導(dǎo)，保證了提速客車的運(yùn)行安全。

此處所說明的附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分， 并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的限定。在附圖中圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的轉(zhuǎn)向架狀態(tài)的絕對評判裝置的組成框圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的轉(zhuǎn)向架狀態(tài)的相對評判裝置的組成框圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的轉(zhuǎn)向架狀態(tài)監(jiān)測裝置的組成框圖；圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例的轉(zhuǎn)向架狀態(tài)監(jiān)測裝置的應(yīng)用示意圖；圖5A為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的系統(tǒng)，獲得的整列車車輛的垂向平穩(wěn)性值對比 直方圖；圖5B為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的系統(tǒng)，獲得的單車車輛的垂向平穩(wěn)性值歷史對 比直方圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施例 和附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例做進(jìn)一步詳細(xì)說明。在此，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說 明用于解釋本實(shí)用新型，但并不作為對本實(shí)用新型的限定。圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種轉(zhuǎn)向架狀態(tài)的絕對評判裝置的組成框圖，該裝置可以應(yīng)用于列車的車廂級主機(jī)，請參照圖1，該裝置主要包括獲取單元11、比較單元 12以及報(bào)警單元13，其中獲取單元11，用于獲取一節(jié)車廂的轉(zhuǎn)向架的狀態(tài)信息，所述轉(zhuǎn)向架的狀態(tài)信息包 括通過傳感器采集的所述轉(zhuǎn)向架的多個(gè)位置的溫度值和所述轉(zhuǎn)向架的多個(gè)位置的振動值。在本實(shí)施例中，可以通過在轉(zhuǎn)向架的各個(gè)位置上安裝傳感器，來實(shí)現(xiàn)對轉(zhuǎn)向架的 狀態(tài)參數(shù)的采集，以獲得轉(zhuǎn)向架的狀態(tài)信息。例如，可以在轉(zhuǎn)向架的軸箱上設(shè)置4個(gè)傳感器，以監(jiān)測軸箱的溫度、加速度；可以 在轉(zhuǎn)向架的齒輪箱上設(shè)置2個(gè)傳感器，以監(jiān)測齒輪的溫度、加速度；可以在轉(zhuǎn)向架的構(gòu)架側(cè) 面設(shè)置2個(gè)傳感器，以監(jiān)測構(gòu)架的加速度；可以在轉(zhuǎn)向架的車體底板設(shè)置2個(gè)傳感器，以監(jiān) 測車體加速度；可以在轉(zhuǎn)向架的接線盒設(shè)置1個(gè)傳感器，以監(jiān)測接線盒的環(huán)溫。以上只是舉 例說明，本實(shí)施例并不以此作為限制。在本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)向架狀態(tài)信息中的溫度值可以通過溫度傳感器直接測得；轉(zhuǎn)向 架狀態(tài)信息中的振動值可以通過加速度傳感器測得的加速度值來獲得。在本實(shí)施例中，一節(jié)車廂具有前后兩個(gè)轉(zhuǎn)向架，通過傳感器對轉(zhuǎn)向架的各個(gè)位置 的特征值，例如溫度值和振動值的采集，獲得該轉(zhuǎn)向架的狀態(tài)信息。根據(jù)本實(shí)施例的一個(gè)實(shí)施方式，該獲取單元11可以包括信號調(diào)理模塊，用于將所述傳感器采集到的轉(zhuǎn)向架的狀態(tài)信息的原始信號轉(zhuǎn)換成 所述裝置能夠識別的標(biāo)準(zhǔn)信號。在本實(shí)施方式中，對原始信號進(jìn)行信號調(diào)理可以是將原始信號通過去除干擾噪聲 信號、放大、濾波等操作轉(zhuǎn)換成該絕對評判裝置能夠識別的標(biāo)準(zhǔn)信號，信號調(diào)理的過程與現(xiàn) 有技術(shù)相同，在此不再贅述。根據(jù)本實(shí)施例的另外一個(gè)實(shí)施方式，該獲取單元11還可以包括信號特征提取模塊，用于對信號調(diào)理模塊調(diào)理后的信號進(jìn)行特征提取。在本實(shí)施方式中，對信號進(jìn)行特征提取是指該絕對評判裝置的操作系統(tǒng)CPU將采 集的原始信號經(jīng)過某些算法運(yùn)算變換，得到更有分析價(jià)值的參數(shù)等。具體信號特征提取的 過程也與現(xiàn)有技術(shù)相同，在此不再贅述。比較單元12，用于將所述各個(gè)位置的溫度值和振動值與預(yù)先設(shè)定的各個(gè)位置的溫 度閾值和振動閾值相比較。在本實(shí)施例中，根據(jù)已有的標(biāo)準(zhǔn)，轉(zhuǎn)向架動態(tài)性能部分參數(shù)已明確具有絕對的邊 界值，可以將這些邊界值作為閾值，來根據(jù)列車運(yùn)行過程中轉(zhuǎn)向架的狀態(tài)參數(shù)判斷轉(zhuǎn)向架 的動力學(xué)性能是否發(fā)生變化。例如，以這些邊界值作為依據(jù)預(yù)先設(shè)置轉(zhuǎn)向架的各個(gè)位置的 溫度閾值，以及轉(zhuǎn)向架的振動閾值，當(dāng)傳感器采集到的轉(zhuǎn)向架的對應(yīng)參數(shù)超出預(yù)設(shè)閾值時(shí)， 則認(rèn)為轉(zhuǎn)向架異常。報(bào)警單元13，用于在所述各個(gè)位置的溫度值超出預(yù)先設(shè)定的各個(gè)位置的溫度閾值 時(shí)，或者所述各個(gè)位置的振動值超出預(yù)先設(shè)定的振動閾值時(shí)，生成各個(gè)位置的溫度報(bào)警信 息或者振動報(bào)警信息。在本實(shí)施例中，當(dāng)根據(jù)比較單元12的比較結(jié)果，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)向架的某參數(shù)超出閾值 時(shí)，也即轉(zhuǎn)向架異常時(shí)，則生成相應(yīng)的報(bào)警信息，以提示操作者。在本實(shí)施例中，該報(bào)警信息可以通過紅燈閃爍或者蜂鳴或者兩者結(jié)合來表示，但本實(shí)施例并不以此作為限制。根據(jù)本實(shí)施例的一個(gè)實(shí)施方式，該轉(zhuǎn)向架狀態(tài)的絕對評判裝置還可以包括顯示單元14，用于實(shí)時(shí)顯示所述獲取單元11獲取到的所述轉(zhuǎn)向架的多個(gè)位置的溫度值和所述報(bào)警單元生成的報(bào)警信息。在本實(shí)施方式中，該裝置可以應(yīng)用于車廂級主機(jī)，在車廂級主機(jī)設(shè)置顯示器以實(shí) 時(shí)顯示轉(zhuǎn)向架報(bào)警時(shí)的構(gòu)架的橫向振動曲線以及轉(zhuǎn)向架的軸箱、齒輪箱等實(shí)時(shí)溫度。根據(jù)本實(shí)施例的另外一個(gè)實(shí)施方式，該轉(zhuǎn)向架狀態(tài)的絕對評判裝置還可以包括存儲單元15，用于存儲所述獲取單元11獲取到的所述轉(zhuǎn)向架的多個(gè)位置的溫度 值和所述轉(zhuǎn)向架的多個(gè)位置的振動值以及或者所述報(bào)警單元13生成的報(bào)警信息。在本實(shí)施方式中，該存儲單元15可以實(shí)現(xiàn)全程存儲轉(zhuǎn)向架的橫向穩(wěn)定性數(shù)據(jù)，以 及全程存儲轉(zhuǎn)向架的軸箱、齒輪箱等溫度數(shù)據(jù)。這里的全程是指列車運(yùn)行的整個(gè)路程。以 上只是舉例說明，本實(shí)施例并不以此作為限制。在本實(shí)施方式中，該存儲單元15還可以用于存儲報(bào)警信息，這里的報(bào)警信息可以 包含在轉(zhuǎn)向架橫向失穩(wěn)時(shí)的原始數(shù)據(jù)，例如轉(zhuǎn)向架的軸箱、齒輪箱、構(gòu)架、車體的數(shù)據(jù)在失 穩(wěn)過程中的原始數(shù)據(jù)。以上只是舉例說明，本實(shí)施例并不以此作為限制。根據(jù)本實(shí)施例的另外一個(gè)實(shí)施方式，該轉(zhuǎn)向架狀態(tài)的絕對評判裝置還可以包括傳輸單元16，用于將所述存儲單元15存儲的所述轉(zhuǎn)向架的多個(gè)位置的溫度值和 所述轉(zhuǎn)向架的振動值以及或者所述報(bào)警信息傳輸出去。在本實(shí)施方式中，當(dāng)該裝置應(yīng)用于車廂級主機(jī)時(shí)，該傳輸單元16可以將該車廂的 轉(zhuǎn)向架的狀態(tài)信息傳輸給列車級主機(jī)；當(dāng)該裝置應(yīng)用于列車級主機(jī)時(shí)，也即列車級主機(jī)整 合了車廂級主機(jī)的功能，該傳輸單元16可以將所有車廂的轉(zhuǎn)向架的狀態(tài)信息傳輸給地面 分析子系統(tǒng)，上述只是舉例說明，本實(shí)施例并不以此作為限制。其中，車廂級主機(jī)與列車級主機(jī)可以通過列車級網(wǎng)絡(luò)相連，列車級主機(jī)與地面分 析子系統(tǒng)可以通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)相連，以傳輸數(shù)據(jù)，本實(shí)施例并不以此作為限制。通過本實(shí)施例的轉(zhuǎn)向架狀態(tài)的絕對評判裝置，對于轉(zhuǎn)向架動態(tài)性能部分參數(shù)已經(jīng) 明確具有絕對的邊界值的特征值，采用絕對評判的原則進(jìn)行轉(zhuǎn)向架性能的判斷，實(shí)時(shí)獲得 車廂的轉(zhuǎn)向架的該特征值，通過與其邊界值的比較，掌握該車廂的轉(zhuǎn)向架的該特征值的變 化情況。圖2為本實(shí)施例提供的一種轉(zhuǎn)向架狀態(tài)的相對評判裝置，該裝置可以應(yīng)用于列車 的地面分析子系統(tǒng)，請參照圖2，該裝置主要包括接收單元21、橫向?qū)Ρ葐卧?2以及縱向 對比單元23，其中接收單元21，用于接收一列車的所有車廂的轉(zhuǎn)向架的狀態(tài)信息，所述轉(zhuǎn)向架的狀 態(tài)信息包括通過傳感器采集的所述轉(zhuǎn)向架的多個(gè)位置的溫度值和所述轉(zhuǎn)向架的多個(gè)位置 的振動值。在本實(shí)施例中，該接收單元21用于接收列車級主機(jī)的傳輸?shù)霓D(zhuǎn)向架的狀態(tài)信息， 以便對列車級主機(jī)匯總的轉(zhuǎn)向架的狀態(tài)進(jìn)行相對評判。在本實(shí)施例中，該接收單元21還可以用于接收列車級主機(jī)的傳輸?shù)膱?bào)警信息，該 報(bào)警信息可以是該列車級主機(jī)的報(bào)警單元生成的，也可以是該列車級主機(jī)下的車廂級主機(jī) 的報(bào)警單元生成的，本實(shí)施例并不以此作為限制。[0065]橫向?qū)Ρ葐卧?2，用于將所述列車的各節(jié)車廂的轉(zhuǎn)向架的對應(yīng)位置的溫度值進(jìn)行 對比，生成各節(jié)車廂的溫度值對比結(jié)果；并將所述列車的各節(jié)車廂的振動值進(jìn)行對比，生成 各節(jié)車廂的振動值對比結(jié)果。在本實(shí)施例中，該橫向?qū)Ρ葐卧?2用于對比一整列車的各節(jié)車廂的轉(zhuǎn)向架的不 同位置的溫度值，以及各節(jié)車廂的振動值，生成對比結(jié)果。例如將車廂1 n(n為這列車的 車廂個(gè)數(shù))的轉(zhuǎn)向架的位置1的溫度值進(jìn)行對比，得到一個(gè)對比圖；振動值進(jìn)行對比，得到 一個(gè)對比圖，依此類推。該舉例是以該列車的每節(jié)車廂具有兩個(gè)轉(zhuǎn)向架為例，但本實(shí)施例并 不以此作為限制?？v向?qū)Ρ葐卧?3，用于將所述列車的每一車廂的轉(zhuǎn)向架的各個(gè)位置的振動值與該 車廂的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，生成每一車廂的振動值對比結(jié)果。在本實(shí)施例中，該縱向?qū)Ρ葐卧?3用于將一整列車的每一節(jié)車廂的歷史數(shù)據(jù)與 此次運(yùn)行的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，生成該節(jié)車廂的歷史對比結(jié)果。這里的歷史數(shù)據(jù)是指這節(jié)車廂 在以往運(yùn)行過程中的狀態(tài)信息值，例如該車廂在該日期之前的各個(gè)日期運(yùn)行過程中的轉(zhuǎn)向 架的各個(gè)振動特征值，如車體橫向振動值、構(gòu)架垂向振動值等。將這些數(shù)據(jù)與此次運(yùn)行過程 中該車廂的轉(zhuǎn)向架的振動特征值進(jìn)行對比，獲得該車廂的振動值的對比結(jié)果。根據(jù)本實(shí)施例的一個(gè)實(shí)施方式，該轉(zhuǎn)向架狀態(tài)的相對評判裝置還可以包括顯示單元24，用于顯示所述各節(jié)車廂的溫度值對比結(jié)果、各節(jié)車廂的振動值對比 結(jié)果以及所述每一車廂的振動值歷史對比結(jié)果。在本實(shí)施例中，該顯示單元24可以顯示整列車的各節(jié)車廂的溫度值對比情況以 及各節(jié)車廂的振動值的對比情況，還可以顯示每一節(jié)車廂的振動值的歷史對比情況，以實(shí) 現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的全程查看、回放、對比分析等，以及振動數(shù)據(jù)的全程查看、回放、對比分析等。在本實(shí)施例中，如果列車級主機(jī)將轉(zhuǎn)向架橫向失穩(wěn)時(shí)的原始數(shù)據(jù)傳輸給本實(shí)施例 的轉(zhuǎn)向架狀態(tài)的相對評判裝置，則本實(shí)施例的顯示單元24還可以顯示該原始數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn) 溫度、振動異常報(bào)警數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)原始數(shù)據(jù)查看、回放等。根據(jù)本實(shí)施例的另外一個(gè)實(shí)施方式，該轉(zhuǎn)向架狀態(tài)的相對評判裝置還可以包括存儲單元25，用于存儲所述接收單元21接收到的所述列車的所有車廂的轉(zhuǎn)向架 的多個(gè)位置的溫度值和所述轉(zhuǎn)向架的振動值以及報(bào)警信息。在本實(shí)施例中，該存儲單元25還可以存儲橫向?qū)Ρ葐卧?2和縱向?qū)Ρ葐卧?3的 對比結(jié)果。通過本實(shí)施例的轉(zhuǎn)向架狀態(tài)的相對評判裝置的上述組成，可以進(jìn)行以下處理過 程收集全列轉(zhuǎn)向架振動信號；按車號統(tǒng)計(jì)均值、方差；做出各參數(shù)的頻域分布；做出各參數(shù)的速度分布；依據(jù)先驗(yàn)知識分配各參數(shù)對具體車輛故障影響的權(quán)重；使用GMM算法進(jìn)行故障診斷；診斷結(jié)果進(jìn)行全列綜合對比；診斷結(jié)果進(jìn)行單車歷史對比；[0085]使用自學(xué)習(xí)算法逐步修正參數(shù)權(quán)重；報(bào)告車輛的故障狀態(tài)。以上只是舉例說明，本實(shí)施例并不以此作為限制。通過本實(shí)施例的轉(zhuǎn)向架狀態(tài)的相對評判裝置，對于邊界值難以界定的轉(zhuǎn)向架的狀 態(tài)參數(shù)，也即動態(tài)性能統(tǒng)計(jì)特征值，采取相對評判的原則，對同一列車各節(jié)車廂的各個(gè)轉(zhuǎn)向 架特征值進(jìn)行比較，對同一轉(zhuǎn)向架特征值歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行比較 ，判斷轉(zhuǎn)向架一系，空簧，輪對 狀態(tài)是否異常，是否需要關(guān)注等，以評判出動力學(xué)性能較差者。圖3為本實(shí)施例提供的一種轉(zhuǎn)向架狀態(tài)監(jiān)測裝置的組成框圖，請參照圖3，該轉(zhuǎn)向 架狀態(tài)監(jiān)測裝置包括絕對評判裝置31和相對評判裝置32，其中絕對評判裝置31可以通過圖1所示實(shí)施例的轉(zhuǎn)向架狀態(tài)的絕對評判裝置來實(shí)現(xiàn)， 由于在圖1所示實(shí)施例中，已經(jīng)對該絕對評判裝置進(jìn)行了詳細(xì)說明，在此不再贅述。相對評判裝置32可以通過圖2所示實(shí)施例的轉(zhuǎn)向架狀態(tài)的相對評判裝置來實(shí)現(xiàn)， 由于在圖2所示實(shí)施例中，已經(jīng)對該相對評判裝置進(jìn)行了詳細(xì)說明，在此不再贅述。在本實(shí)施例中，絕對評判裝置31和相對評判裝置32可以通過有線或無線方式連 接，其中有線方式包括USB連接、CAN網(wǎng)絡(luò)連接或以太網(wǎng)連接等；無線方式包括WLAN網(wǎng)絡(luò) 連接、GPRS網(wǎng)絡(luò)連接等，本實(shí)施例并不以此作為限制。根據(jù)本實(shí)施例的一個(gè)實(shí)施方式，絕對評判裝置31通過車廂級主機(jī)實(shí)現(xiàn)，相對評判 裝置32通過地面分析子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，則在該實(shí)施方式中，絕對評判裝置31與列車級主機(jī)通過 車廂級網(wǎng)絡(luò)相連，而列車級主機(jī)與相對評判裝置32通過有線或無線的方式相連，例如前面 介紹的有線或無線連接方式，在此不再贅述。根據(jù)本實(shí)施例的另外一個(gè)實(shí)施方式，絕對評判裝置31通過整合了列車級主機(jī)的 車廂級主機(jī)實(shí)現(xiàn)，相對評判裝置32通過地面分析子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，則在本實(shí)施例方式中，絕對 評判裝置31和相對評判裝置32通過有線或無線方式相連，例如前面介紹的有線或無線連 接方式，在此不再贅述。本實(shí)施例的轉(zhuǎn)向架狀態(tài)監(jiān)測裝置，可以通過絕對評判和相對評判相結(jié)合的方式對 列車轉(zhuǎn)向架的狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行綜合評判診斷，使得轉(zhuǎn)向架振動參數(shù)通過整列車橫向?qū)Ρ群蛦?車歷史對比的方式，直觀有效的分析評判出動力學(xué)性能較差者或動力學(xué)性能有惡化趨勢 者，便于指導(dǎo)檢修作業(yè)。圖4為本實(shí)施例的轉(zhuǎn)向架狀態(tài)監(jiān)測裝置應(yīng)用于列車，對列車的轉(zhuǎn)向架運(yùn)行狀態(tài)監(jiān) 測的應(yīng)用示意圖，為使本實(shí)施例的轉(zhuǎn)向架狀態(tài)監(jiān)測裝置更加清楚易懂，以下結(jié)合該應(yīng)用示 意圖對本實(shí)施例的轉(zhuǎn)向架狀態(tài)監(jiān)測裝置進(jìn)行詳細(xì)說明，請參照圖4，其中傳感器單元41與列車的轉(zhuǎn)向架相耦合，用于實(shí)時(shí)采集所述轉(zhuǎn)向架的狀態(tài)信息。在本實(shí)施例中，該傳感器單元41包括多組傳感器，每一組傳感器包括多個(gè)傳感 器，每一組傳感器的多個(gè)傳感器設(shè)置于每一個(gè)轉(zhuǎn)向架的多個(gè)位置上，以便分別監(jiān)測該轉(zhuǎn)向 架的各個(gè)位置上的對應(yīng)特征的狀態(tài)，獲得各個(gè)特征對應(yīng)的特征值。例如，可以在轉(zhuǎn)向架的軸箱上設(shè)置4個(gè)傳感器，以監(jiān)測軸箱的溫度、加速度；可以 在轉(zhuǎn)向架的齒輪箱上設(shè)置2個(gè)傳感器，以監(jiān)測齒輪的溫度、加速度；可以在轉(zhuǎn)向架的構(gòu)架側(cè) 面設(shè)置2個(gè)傳感器，以監(jiān)測構(gòu)架的加速度；可以在轉(zhuǎn)向架的車體底板設(shè)置2個(gè)傳感器，以監(jiān) 測車體加速度；可以在轉(zhuǎn)向架的接線盒設(shè)置1個(gè)傳感器，以監(jiān)測接線盒的環(huán)溫。以上只是舉例說明，本實(shí)施例并不以此作為限制。本實(shí)施例將設(shè)置于一個(gè)轉(zhuǎn)向架上的多個(gè)傳感器視為 一組傳感器，在本實(shí)施例中，假設(shè)每兩個(gè)轉(zhuǎn)向架對應(yīng)一節(jié)車廂，而一列車包括多節(jié)車廂，因 此，本實(shí)施例的傳感器單元41包括多組傳感器。主機(jī)單元42與所述傳感器單元41通過車廂級網(wǎng)絡(luò)相連，用于獲取所述傳感器單 元41采集的所述轉(zhuǎn)向架的狀態(tài)信息。在本實(shí)施例中，一列車設(shè)置一個(gè)列車級主機(jī)和多個(gè)車廂級主機(jī)，該車廂級主機(jī)分 別設(shè)置于一列車的每一節(jié)車廂的配電柜內(nèi)，列車級主機(jī)可以設(shè)置在工程師車廂的配電柜 內(nèi)，該列車級主機(jī)可以和該工程師車廂的車廂級主機(jī)整合到一起。每一個(gè)車廂級主機(jī)與兩 組傳感器相連，以獲取設(shè)置于該車廂的兩個(gè)轉(zhuǎn)向架上的多個(gè)位置的兩組傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測到 的該兩個(gè)轉(zhuǎn)向架的狀態(tài)信息。以上只是舉例說明，本實(shí)施例并不以此作為限制。本實(shí)施例的絕對評判裝置(如圖1所示)可以通過車廂級主機(jī)實(shí)現(xiàn)，在此不再贅 述。在本實(shí)施例中，每一個(gè)車廂級主機(jī)和兩組傳感器可以通過車 廂級網(wǎng)絡(luò)相連，但本 實(shí)施例并不限制車廂級網(wǎng)絡(luò)的類型。在本實(shí)施例中，車廂級主機(jī)可以提供USB接口，以下載預(yù)定時(shí)間段，例如48小時(shí)的 轉(zhuǎn)向架的狀態(tài)信息的原始數(shù)據(jù)。在本實(shí)施例中，列車級主機(jī)可以配置顯示器，與多個(gè)車廂級主機(jī)通過列車級網(wǎng)絡(luò) 相連，用于對所述多個(gè)車廂級主機(jī)獲取的轉(zhuǎn)向架的狀態(tài)信息進(jìn)行匯總和顯示，本實(shí)施例并 不限制列車級網(wǎng)絡(luò)的類型。在本實(shí)施例中，轉(zhuǎn)向架的狀態(tài)信息中包括了多個(gè)特征值，例如軸箱溫度、軸箱速 度、構(gòu)架橫向加速度、構(gòu)架垂向加速度、車體橫向加速度、車體垂向加速度、環(huán)溫等。在本實(shí)施例中，由于傳感器是實(shí)時(shí)監(jiān)測和傳遞該轉(zhuǎn)向架的狀態(tài)信息的，因此，可以 通過曲線或直方圖的形式在時(shí)間軸上顯示各個(gè)特征值，但本實(shí)施例并不以此作為限制。在本實(shí)施例中，該列車級主機(jī)可以提供一些下載接口，以便將存儲的轉(zhuǎn)向架的狀 態(tài)信息下載下來提供給分析單元43進(jìn)行二次診斷。其中，下載接口可以是USB等有線接口， 也可以是GPRS、WLAN等無線接口，本實(shí)施例并不以此作為限制。分析單元43用于對所述列車級主機(jī)匯總的信息與內(nèi)部存儲的轉(zhuǎn)向架的狀態(tài)信 息，也即歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行比較和分析，獲得所述轉(zhuǎn)向架的狀態(tài)分析結(jié)果。在本實(shí)施例中，列車級主機(jī)匯總的信息即包括各個(gè)轉(zhuǎn)向架的各個(gè)特征值。由于在 列車運(yùn)行的一個(gè)長期過程中，其轉(zhuǎn)向架的狀態(tài)、動力學(xué)性能可能會發(fā)生變化，并且這個(gè)變化 可能是突變的，也可能是漸變的，因此，通過本實(shí)施例的傳感器單元41、車廂級主機(jī)、列車級 主機(jī)在不同時(shí)間的運(yùn)行過程中獲得的轉(zhuǎn)向架的狀態(tài)信息的值，進(jìn)行一個(gè)時(shí)間階段內(nèi)的歷史 數(shù)據(jù)比較，能夠更直觀的分析出各個(gè)特征值的變化趨勢，本實(shí)施例的分析單元43將各個(gè)轉(zhuǎn) 向架的歷史狀態(tài)信息保存下來，以作為判斷轉(zhuǎn)向架的使用情況的依據(jù)。本實(shí)施例的相對評判裝置(如圖2所示)可以通過分析單元43實(shí)現(xiàn)，在此不再贅 述。圖5A為根據(jù)本實(shí)施例提供的轉(zhuǎn)向架狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)獲得的整列車車輛的垂向平穩(wěn) 性值對比直方圖，橫坐標(biāo)是車廂號，代表列車的每節(jié)車廂的前后兩個(gè)轉(zhuǎn)向架(稱為一端二 端)，縱坐標(biāo)是轉(zhuǎn)向架的垂向平穩(wěn)性特征值。圖5B為根據(jù)本實(shí)施例提供的轉(zhuǎn)向架狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)獲得的單車車輛的垂向平穩(wěn)性值歷史對比直方圖，橫坐標(biāo)是日期，代表在不同日期的同一車廂的前后兩個(gè)轉(zhuǎn)向架(稱為一端二端)，縱坐標(biāo)代表單節(jié)車廂轉(zhuǎn)向架垂向平穩(wěn)性特 征值。根據(jù)圖5A和圖5B的比較可知，通過本實(shí)施例提供的轉(zhuǎn)向架狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，可以直觀 的了解整列列車的車輛垂向平穩(wěn)性值的橫向比較和單節(jié)車廂的車輛垂向平穩(wěn)性值的歷史 變化對比。由于轉(zhuǎn)向架具有復(fù)雜的動力學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其振動狀態(tài)表現(xiàn)與故障定位并不直接關(guān) 聯(lián)，列車運(yùn)行線路與環(huán)境不同也對轉(zhuǎn)向架振動狀態(tài)表現(xiàn)有一定的影響，目前很難僅用同一 標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)限定值來判斷轉(zhuǎn)向架的動力學(xué)性能是否惡化。而且，轉(zhuǎn)向架動力學(xué)性能出現(xiàn)問 題往往有一個(gè)漸變的過程，是隨著列車運(yùn)行時(shí)間過程逐漸顯露出來。本實(shí)施例提供的轉(zhuǎn)向 架狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)可以采用相對評判和絕對評判兩種方法來對轉(zhuǎn)向架的狀態(tài)進(jìn)行綜合評測 診斷。以上所述的具體實(shí)施例，對本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一 步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例而已，并不用于限定本 實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改 進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種轉(zhuǎn)向架狀態(tài)的絕對評判裝置，其特征在于，所述裝置包括獲取單元，用于獲取一節(jié)車廂的轉(zhuǎn)向架的狀態(tài)信息，所述轉(zhuǎn)向架的狀態(tài)信息包括通過傳感器采集的所述轉(zhuǎn)向架的多個(gè)位置的溫度值和振動值；比較單元，用于將所述各個(gè)位置的溫度值和振動值與預(yù)先設(shè)定的各個(gè)位置的溫度閾值和振動閾值相比較；報(bào)警單元，用于在所述各個(gè)位置的溫度值超出預(yù)先設(shè)定的各個(gè)位置的溫度閾值時(shí)，或者所述各個(gè)位置的振動值超出預(yù)先設(shè)定的振動閾值時(shí)，生成各個(gè)位置的溫度報(bào)警信息或者振動報(bào)警信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述獲取單元包括信號調(diào)理模塊，用于去除所述傳感器采集到的轉(zhuǎn)向架的狀態(tài)信息的原始信號中的干擾 噪聲信號，轉(zhuǎn)換成所述裝置能夠識別的標(biāo)準(zhǔn)信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括信號特征提取模塊，用于對信號調(diào)理模塊調(diào)理后的信號進(jìn)行特征提取。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括顯示單元，用于實(shí)時(shí)顯示所述獲取單元獲取到的所述轉(zhuǎn)向架的多個(gè)位置的溫度值和所 述報(bào)警單元生成的報(bào)警信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括存儲單元，用于存儲所述獲取單元獲取到的所述轉(zhuǎn)向架的多個(gè)位置的溫度值和振動值 以及或者所述報(bào)警單元生成的報(bào)警信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括傳輸單元，用于將所述存儲單元存儲的所述轉(zhuǎn)向架的多個(gè)位置的溫度值和振動值以及 或者所述報(bào)警信息傳輸出去。
7.一種轉(zhuǎn)向架狀態(tài)的相對評判裝置，其特征在于，所述裝置包括接收單元，用于接收一列車的所有車廂的轉(zhuǎn)向架的狀態(tài)信息，所述轉(zhuǎn)向架的狀態(tài)信息 包括通過傳感器采集的所述轉(zhuǎn)向架的多個(gè)位置的溫度值和振動值；橫向?qū)Ρ葐卧?，用于將所述列車的各?jié)車廂的轉(zhuǎn)向架的對應(yīng)位置的溫度值進(jìn)行對比， 生成各節(jié)車廂的溫度值對比結(jié)果；并將所述列車的各節(jié)車廂的振動值進(jìn)行對比，生成各節(jié) 車廂的振動值對比結(jié)果；縱向?qū)Ρ葐卧?，用于將所述列車的每一?jié)車廂的轉(zhuǎn)向架的各個(gè)位置的振動值與該車廂 的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，生成每一節(jié)車廂的振動值對比結(jié)果。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括顯示單元，用于顯示所述各節(jié)車廂的溫度值對比結(jié)果、各節(jié)車廂的振動值對比結(jié)果以 及所述每一車廂的振動值歷史對比結(jié)果。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括存儲單元，用于存儲所述接收單元接收到的所述列車的所有車廂的轉(zhuǎn)向架的多個(gè)位置 的溫度值和所述轉(zhuǎn)向架的振動值以及或者所述橫向?qū)Ρ葐卧退隹v向?qū)Ρ葐卧膶Ρ?結(jié)果。
10.一種轉(zhuǎn)向架狀態(tài)監(jiān)測裝置，其特征在于，所述裝置包括絕對評判裝置和相對評判裝 置，其中所述絕對評判裝置用于對一節(jié)車廂的轉(zhuǎn)向架的狀態(tài)進(jìn)行比較和判斷，該絕對評判裝置包括獲取單元，用于獲取一節(jié)車廂的轉(zhuǎn)向架的狀態(tài)信息，所述轉(zhuǎn)向架的狀態(tài)信息包括通過 傳感器采集的所述轉(zhuǎn)向架的多個(gè)位置的溫度值和振動值；比較單元，用于將所述各個(gè)位置的溫度值和振動值與預(yù)先設(shè)定的各個(gè)位置的溫度閾值 和振動閾值相比較；報(bào)警單元，用于在所述各個(gè)位置的溫度值超出預(yù)先設(shè)定的各個(gè)位置的溫度閾值時(shí)，或 者所述各個(gè)位置的振動值超出預(yù)先設(shè)定的振動閾值時(shí)，生成各個(gè)位置的溫度報(bào)警信息或者 振動報(bào)警信息；所述相對評判裝置用于對一列車的所有車廂的轉(zhuǎn)向架的狀態(tài)進(jìn)行比較和判斷，該相對 評判裝置包括接收單元，用于接收一列車的所有車廂的轉(zhuǎn)向架的狀態(tài)信息，所述轉(zhuǎn)向架的狀態(tài)信息 包括通過傳感器采集的所述轉(zhuǎn)向架的多個(gè)位置的溫度值和振動值；橫向?qū)Ρ葐卧糜趯⑺隽熊嚨母鞴?jié)車廂的轉(zhuǎn)向架的對應(yīng)位置的溫度值進(jìn)行對比， 生成各節(jié)車廂的溫度值對比結(jié)果；并將所述列車的各節(jié)車廂的振動值進(jìn)行對比，生成各節(jié) 車廂的振動值對比結(jié)果；縱向?qū)Ρ葐卧糜趯⑺隽熊嚨拿恳卉噹霓D(zhuǎn)向架的各個(gè)位置的轉(zhuǎn)向架的振動值與 該車廂的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，生成每一車廂的振動值對比結(jié)果。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述絕對評判裝置和所述相對評判裝 置通過有線或無線方式連接，其中所述有線方式包括USB連接、CAN網(wǎng)絡(luò)連接或以太網(wǎng)連接； 所述無線方式包括WLAN網(wǎng)絡(luò)連接、GPRS網(wǎng)絡(luò)連接。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種轉(zhuǎn)向架狀態(tài)監(jiān)測裝置，所述裝置包括轉(zhuǎn)向架狀態(tài)的絕對評判裝置和轉(zhuǎn)向架狀態(tài)的相對評判裝置，其中，轉(zhuǎn)向架狀態(tài)的絕對評判裝置用于針對已明確具有絕對的邊界值的特征值，采用絕對評判的原則，對列車的每一節(jié)車廂的轉(zhuǎn)向架的這些特征值進(jìn)行比較和判斷，以掌握該車廂的轉(zhuǎn)向架的溫度變化或者振動變化情況；轉(zhuǎn)向架狀態(tài)的相對評判裝置用于針對邊界值難以界定的特征值，采用相對評判的原則，對同一列車各個(gè)轉(zhuǎn)向架的這些特征值進(jìn)行比較，并對同一轉(zhuǎn)向架特征值歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，評判出動力學(xué)性能較差者。本實(shí)用新型提供的裝置，可以直觀有效的分析轉(zhuǎn)向架運(yùn)行振動情況和動力學(xué)性能的變化趨勢，為車輛維修管理提供指導(dǎo)。
文檔編號G01M17/08GK201575927SQ200920350828
公開日2010年9月8日 申請日期2009年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者劉峰, 延九磊, 戴津, 董孝卿, 趙玉其 申請人:中國鐵道科學(xué)研究院機(jī)車車輛研究所