一種動車組軸溫異常的預防性提示方法及系統與流程
2023-05-19 18:08:36 1
本發明涉及動車組軸溫監測控制領域，尤其涉及一種動車組軸溫異常的預防性提示方法及系統。
背景技術：
動車組軸溫檢測系統測量轉向架的特定位置的溫度來監視轉向架是否正常，溫度異常則通知司機限速或停車。實際使用中，因測量點位多，任何部位異常都會影響車輛正常運行。現有的軸溫系統異常報警採用固定的預警門檻值（報警門檻值），當傳感器測量得到的溫度超過該固定的預警門檻值（報警門檻值）時，進行預警（報警）。這種預警或報警的方法屬於事後預警（報警），在發生預警或報警後，動車組需要採用降速或停車檢修的方法來消除軸溫異常的報警來源。在動車組運行過程中限速或停車會造成客戶極度不滿意，因此降低預警或報警的發生是軸溫系統一項重要要求。
技術實現要素：
本發明要解決的技術問題就在於：針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種可對動車組軸溫進行全範圍監測，可及時發現動車組軸溫異常隱患，及早發出預警提示，從而及早引導檢修人員對異常部位進行檢修，有效減少軸溫報警事件發生的動車組軸溫異常的預防性提示方法及系統。
為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為：一種動車組軸溫異常的預防性提示方法，包括：
S1. 通過傳感器測量獲取動車組不同車軸相同測量部位的溫度值；
S2. 根據所述溫度值按照預設的劃分規則將所述傳感器劃分為可信傳感器和不可信傳感器；
S3. 計算所述可信傳感器獲得的溫度值的平均值；
S4. 當傳感器獲取的溫度值與所述平均值的差值大於預設的預警閾值時，判斷動車組該車軸該部位溫度異常，發出異常預警提示信號。
作為本方法的進一步改進，所述步驟S2中預設的劃分規則包括兩個劃分標準：
A：所述溫度值處於預設的可信溫度範圍內；
B：所述溫度值在預定的時間段的變化量小於預設的變化閾值；
當所述溫度值滿足上述兩個標準時，判定獲取該溫度值的傳感器為可信傳感器，否則判定傳感器為不可信傳感器。
作為本方法的進一步改進，所述步驟S2中所述預設的可信溫度範圍是指[-50℃，250℃]；所述預定的時間段為3秒，所述預設的變化閾值為20℃；所述步驟S4中的預設的預警閾值為30℃。
作為本方法的進一步改進，在所述步驟S4中，在判斷動車組該車軸該部位溫度異常時，還包括將獲取該溫度的傳感器設置為不可信傳感器。
作為本方法的進一步改進，所述步驟S1中的測量部分包括：軸箱、齒輪箱、電機定子、電機傳動端軸承。
一種動車組軸溫異常的預防性提示系統，包括CPU板和多個溫度採樣單元；所述溫度採樣單元包括傳感器和採樣板；所述傳感器採集動車組車軸測量部位的溫度信號；所述採樣板用於將所述溫度信號進行數位化處理，得到溫度值；所述CPU板根據對不同車軸相同測量部位進行採樣的溫度採樣單元獲取的溫度值按照預設的劃分規則將傳感器劃分為可信傳感器和不可信傳感器，並計算所述可信傳感器獲得的溫度值的平均值，當傳感器獲取的溫度值與所述平均值的差值大於預設的預警閾值時，判斷動車組該車軸該部位溫度異常，發出異常預警提示信號。
作為本系統的進一步改進，所述CPU板上設置有異常警示燈，當溫度異常時，所述異常警示燈發出燈光警示。
作為本系統的進一步改進，還包括上位機，所述上位機與所述CPU板的網絡接口連接，所述上位機用於查詢動車組全部溫度傳感器的狀態。
作為本系統的進一步改進，所述預設的劃分規則包括兩個劃分標準：
A：所述溫度值處於預設的可信溫度範圍內；
B：所述溫度值在預定的時間段的變化量小於預設的變化閾值；
當所述溫度值滿足上述兩個標準時，判定獲取該溫度值的傳感器為可信傳感器，否則判定傳感器為不可信傳感器。
作為本系統的進一步改進，所述預設的可信溫度範圍是指[-50℃，250℃]；所述預定的時間段為3秒；所述預設的變化閾值為20℃；所述預設的預警閾值為30℃。
與現有技術相比，本發明的優點在於：
1、本發明的以動車組不同車軸相同部分的溫度作為溫度異常預警的判斷基礎，可對動車組車軸溫度進行全範圍的預警監測，及時發現動車組軸溫異常的隱患，及早發出預警提示，引導檢修人員及時進行檢修，可有效減少軸溫報警事件的發生，保證動車組的安全運行。
附圖說明
圖1為本發明具體實施例流程示意圖。
圖2為本發明具體實施例結構示意圖。
圖3為本發明具體實施例預警提示信息查詢顯示示意圖。
圖4為本發明具體實施例動車組不同部位正常軸溫曲線示意圖。
具體實施方式
以下結合說明書附圖和具體優選的實施例對本發明作進一步描述，但並不因此而限制本發明的保護範圍。
如圖1所示，本實施例的動車組軸溫異常的預防性提示方法，包括：S1. 通過傳感器測量獲取動車組不同車軸相同測量部位的溫度值；S2. 根據溫度值按照預設的劃分規則將傳感器劃分為可信傳感器和不可信傳感器；S3. 計算可信傳感器獲得的溫度值的平均值；S4. 當傳感器獲取的溫度值與平均值的差值大於預設的預警閾值時，判斷動車組該車軸該部位溫度異常，發出異常預警提示信號。
在本實施例中，步驟S2中預設的劃分規則包括兩個劃分標準：A：溫度值處於預設的可信溫度範圍內；B：溫度值在預定的時間段的變化量小於預設的變化閾值；當溫度值滿足上述兩個標準時，判定獲取該溫度值的傳感器為可信傳感器，否則判定傳感器為不可信傳感器。
在本實施例中，步驟S2中預設的可信溫度範圍是指[-50℃，250℃]；預定的時間段為3秒，預設的變化閾值為20℃。步驟S4中的預設的預警閾值為30℃。在步驟S4中，在判斷動車組該車軸該部位溫度異常時，還包括將獲取該溫度的傳感器設置為不可信傳感器。步驟S1中的測量部分包括：軸箱、齒輪箱、電機定子、電機傳動端軸承。
在本實施例中，以具有20個車軸的動車組為例進行說明。分別通過傳感器測量該20個車軸的軸箱、齒輪箱、電機定子、電機傳動端軸承的溫度，並且按照測量部位的不同分別進行處理。以軸箱為例進行說明，齒輪箱、電機定子、電機傳動端軸承的具體實施方式與之相同。對於傳感器所獲取的軸箱的20個溫度值，判斷溫度值是否處於預設的可信溫度範圍 [-50℃，250℃]內，並判斷在預定的時間段3秒內的變化值是否小於預設的變化閾值20℃，是則判定獲取該車軸的軸箱溫度的傳感器為可信傳感器，否則判定為不可信傳感器。對於不可信傳感器，發出傳感器故障警報。對測量軸箱溫度的20個傳感器分別進行可信度判斷後，計算所有可信傳感器的溫度的平均值。並依次判斷動車組每個車軸軸箱的溫度與該平均值的差值，當該差值大於預設的預警閾值30℃時，判斷該車軸軸箱的溫度存在隱患，發出溫度異常的預警提示信號，提醒工作人員及時對該車軸的軸箱進行檢修。同時，將發出溫度導演的預警提示信號的溫度傳感器設置為不可信傳感器，該傳感器的溫度值不作為下一個周期計算溫度平均值的基礎，直到該傳感器的溫度值與平均值的差值小於預設的預警閾值時，重新將該傳感器判定為可信傳感器。在本實施例中，異常預警提示信號可採用LED警示燈，也可在計算機的顯示界面顯示異常預警提示。
由於動車組的運行速度不同，持續運行時間的不同，同一車軸同一部位在不同時間的溫度也不相同，如圖4中所示，在動車組的正常運行狀態下，電機定子的溫度變化範圍很大，從十幾度至一百一十度，都是電機定子的正常溫度，如傳感的採用固定預警門檻值的方法，將預警門檻值設置為120℃，在溫度低於120℃時，都不會了出預警信號，而當發出預警信號時，說明電機定子的溫度已經很高，需要動車組降速運行來低電機定子的溫度。而本發明中的預警方法，以動車組各車軸相同部位的溫度的平均值為預警的基礎，如在動車組以較低速度運行時，電機定子的正常溫度為50℃，則在正常情況下，各車軸的電機定子的溫度應該在50℃上下，當其中某個電機定子的溫度為90℃，雖然該溫度沒有超傳統方法的固定的預警門檻值120℃，但隨著動車組運行速度的提高，該電機定子的溫度極有可能超過預警門檻值120℃而發出預警，從而需要動車組降速運行。因此，本發明的方法是對全溫度範圍的監測，能夠及早的發現動車組車軸各部位溫度異常的隱患，及早提醒檢修人員對隱患部位進行檢修，保證列車安全運行。
如圖2所示，本實施例的動車組軸溫異常的預防性提示系統，包括CPU板和多個溫度採樣單元；溫度採樣單元包括傳感器和採樣板；傳感器採集動車組車軸測量部位的溫度信號；採樣板用於將溫度信號進行數位化處理，得到溫度值；CPU板根據對不同車軸相同測量部位進行採樣的溫度採樣單元獲取的溫度值按照預設的劃分規則將傳感器劃分為可信傳感器和不可信傳感器，並計算可信傳感器獲得的溫度值的平均值，當傳感器獲取的溫度值與平均值的差值大於預設的預警閾值時，判斷動車組該車軸該部位溫度異常，發出異常預警提示信號。
在本實施例中，CPU板上設置有LED異常警示燈，當溫度異常時，LED異常警示燈發出燈光警示。還包括上位機，上位機與CPU板的網絡接口連接，上位機用於查詢動車組全部溫度傳感器的狀態。CPU板上設置有網絡接口，通過將上位機與該網絡接口連接，即可對動車組上全部溫度傳感器的狀態進行查詢，從而直觀的確定發出異常預警提示的部位，如圖3所示，
預設的劃分規則包括兩個劃分標準：A：溫度值處於預設的可信溫度範圍內；B：溫度值在預定的時間段的變化量小於預設的變化閾值；當溫度值滿足上述兩個標準時，判定獲取該溫度值的傳感器為可信傳感器，否則判定傳感器為不可信傳感器。預設的可信溫度範圍是指[-50℃，250℃]；預定的時間段為3秒；預設的變化閾值為20℃；預設的預警閾值為30℃。
上述只是本發明的較佳實施例，並非對本發明作任何形式上的限制。雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明。因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應落在本發明技術方案保護的範圍內。