本發(fā)明涉及動(dòng)車組軸溫監(jiān)測控制領(lǐng)域，尤其涉及一種動(dòng)車組軸溫異常的預(yù)防性提示方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

動(dòng)車組軸溫檢測系統(tǒng)測量轉(zhuǎn)向架的特定位置的溫度來監(jiān)視轉(zhuǎn)向架是否正常，溫度異常則通知司機(jī)限速或停車。實(shí)際使用中，因測量點(diǎn)位多，任何部位異常都會(huì)影響車輛正常運(yùn)行。現(xiàn)有的軸溫系統(tǒng)異常報(bào)警采用固定的預(yù)警門檻值（報(bào)警門檻值），當(dāng)傳感器測量得到的溫度超過該固定的預(yù)警門檻值（報(bào)警門檻值）時(shí)，進(jìn)行預(yù)警（報(bào)警）。這種預(yù)警或報(bào)警的方法屬于事后預(yù)警（報(bào)警），在發(fā)生預(yù)警或報(bào)警后，動(dòng)車組需要采用降速或停車檢修的方法來消除軸溫異常的報(bào)警來源。在動(dòng)車組運(yùn)行過程中限速或停車會(huì)造成客戶極度不滿意，因此降低預(yù)警或報(bào)警的發(fā)生是軸溫系統(tǒng)一項(xiàng)重要要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就在于：針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種可對動(dòng)車組軸溫進(jìn)行全范圍監(jiān)測，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)動(dòng)車組軸溫異常隱患，及早發(fā)出預(yù)警提示，從而及早引導(dǎo)檢修人員對異常部位進(jìn)行檢修，有效減少軸溫報(bào)警事件發(fā)生的動(dòng)車組軸溫異常的預(yù)防性提示方法及系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：一種動(dòng)車組軸溫異常的預(yù)防性提示方法，包括：

S1. 通過傳感器測量獲取動(dòng)車組不同車軸相同測量部位的溫度值；

S2. 根據(jù)所述溫度值按照預(yù)設(shè)的劃分規(guī)則將所述傳感器劃分為可信傳感器和不可信傳感器；

S3. 計(jì)算所述可信傳感器獲得的溫度值的平均值；

S4. 當(dāng)傳感器獲取的溫度值與所述平均值的差值大于預(yù)設(shè)的預(yù)警閾值時(shí)，判斷動(dòng)車組該車軸該部位溫度異常，發(fā)出異常預(yù)警提示信號(hào)。

作為本方法的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟S2中預(yù)設(shè)的劃分規(guī)則包括兩個(gè)劃分標(biāo)準(zhǔn)：

A：所述溫度值處于預(yù)設(shè)的可信溫度范圍內(nèi)；

B：所述溫度值在預(yù)定的時(shí)間段的變化量小于預(yù)設(shè)的變化閾值；

當(dāng)所述溫度值滿足上述兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，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(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟S2中所述預(yù)設(shè)的可信溫度范圍是指[-50℃，250℃]；所述預(yù)定的時(shí)間段為3秒，所述預(yù)設(shè)的變化閾值為20℃；所述步驟S4中的預(yù)設(shè)的預(yù)警閾值為30℃。

作為本方法的進(jìn)一步改進(jìn)，在所述步驟S4中，在判斷動(dòng)車組該車軸該部位溫度異常時(shí)，還包括將獲取該溫度的傳感器設(shè)置為不可信傳感器。

作為本方法的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟S1中的測量部分包括：軸箱、齒輪箱、電機(jī)定子、電機(jī)傳動(dòng)端軸承。

一種動(dòng)車組軸溫異常的預(yù)防性提示系統(tǒng)，包括CPU板和多個(gè)溫度采樣單元；所述溫度采樣單元包括傳感器和采樣板；所述傳感器采集動(dòng)車組車軸測量部位的溫度信號(hào)；所述采樣板用于將所述溫度信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理，得到溫度值；所述CPU板根據(jù)對不同車軸相同測量部位進(jìn)行采樣的溫度采樣單元獲取的溫度值按照預(yù)設(shè)的劃分規(guī)則將傳感器劃分為可信傳感器和不可信傳感器，并計(jì)算所述可信傳感器獲得的溫度值的平均值，當(dāng)傳感器獲取的溫度值與所述平均值的差值大于預(yù)設(shè)的預(yù)警閾值時(shí)，判斷動(dòng)車組該車軸該部位溫度異常，發(fā)出異常預(yù)警提示信號(hào)。

作為本系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述CPU板上設(shè)置有異常警示燈，當(dāng)溫度異常時(shí)，所述異常警示燈發(fā)出燈光警示。

作為本系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，還包括上位機(jī)，所述上位機(jī)與所述CPU板的網(wǎng)絡(luò)接口連接，所述上位機(jī)用于查詢動(dòng)車組全部溫度傳感器的狀態(tài)。

作為本系統(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述預(yù)設(shè)的劃分規(guī)則包括兩個(gè)劃分標(biāo)準(zhǔn)：

A：所述溫度值處于預(yù)設(shè)的可信溫度范圍內(nèi)；

B：所述溫度值在預(yù)定的時(shí)間段的變化量小于預(yù)設(shè)的變化閾值；

當(dāng)所述溫度值滿足上述兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，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(tǒng)的進(jìn)一步改進(jìn)，所述預(yù)設(shè)的可信溫度范圍是指[-50℃，250℃]；所述預(yù)定的時(shí)間段為3秒；所述預(yù)設(shè)的變化閾值為20℃；所述預(yù)設(shè)的預(yù)警閾值為30℃。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

1、本發(fā)明的以動(dòng)車組不同車軸相同部分的溫度作為溫度異常預(yù)警的判斷基礎(chǔ)，可對動(dòng)車組車軸溫度進(jìn)行全范圍的預(yù)警監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)動(dòng)車組軸溫異常的隱患，及早發(fā)出預(yù)警提示，引導(dǎo)檢修人員及時(shí)進(jìn)行檢修，可有效減少軸溫報(bào)警事件的發(fā)生，保證動(dòng)車組的安全運(yùn)行。

附圖說明

圖1為本發(fā)明具體實(shí)施例流程示意圖。

圖2為本發(fā)明具體實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明具體實(shí)施例預(yù)警提示信息查詢顯示示意圖。

圖4為本發(fā)明具體實(shí)施例動(dòng)車組不同部位正常軸溫曲線示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合說明書附圖和具體優(yōu)選的實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述，但并不因此而限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

如圖1所示，本實(shí)施例的動(dòng)車組軸溫異常的預(yù)防性提示方法，包括：S1. 通過傳感器測量獲取動(dòng)車組不同車軸相同測量部位的溫度值；S2. 根據(jù)溫度值按照預(yù)設(shè)的劃分規(guī)則將傳感器劃分為可信傳感器和不可信傳感器；S3. 計(jì)算可信傳感器獲得的溫度值的平均值；S4. 當(dāng)傳感器獲取的溫度值與平均值的差值大于預(yù)設(shè)的預(yù)警閾值時(shí)，判斷動(dòng)車組該車軸該部位溫度異常，發(fā)出異常預(yù)警提示信號(hào)。

在本實(shí)施例中，步驟S2中預(yù)設(shè)的劃分規(guī)則包括兩個(gè)劃分標(biāo)準(zhǔn)：A：溫度值處于預(yù)設(shè)的可信溫度范圍內(nèi)；B：溫度值在預(yù)定的時(shí)間段的變化量小于預(yù)設(shè)的變化閾值；當(dāng)溫度值滿足上述兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，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(shí)施例中，步驟S2中預(yù)設(shè)的可信溫度范圍是指[-50℃，250℃]；預(yù)定的時(shí)間段為3秒，預(yù)設(shè)的變化閾值為20℃。步驟S4中的預(yù)設(shè)的預(yù)警閾值為30℃。在步驟S4中，在判斷動(dòng)車組該車軸該部位溫度異常時(shí)，還包括將獲取該溫度的傳感器設(shè)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(jī)定子、電機(jī)傳動(dòng)端軸承。

在本實(shí)施例中，以具有20個(gè)車軸的動(dòng)車組為例進(jìn)行說明。分別通過傳感器測量該20個(gè)車軸的軸箱、齒輪箱、電機(jī)定子、電機(jī)傳動(dòng)端軸承的溫度，并且按照測量部位的不同分別進(jìn)行處理。以軸箱為例進(jìn)行說明，齒輪箱、電機(jī)定子、電機(jī)傳動(dòng)端軸承的具體實(shí)施方式與之相同。對于傳感器所獲取的軸箱的20個(gè)溫度值，判斷溫度值是否處于預(yù)設(shè)的可信溫度范圍 [-50℃，250℃]內(nèi)，并判斷在預(yù)定的時(shí)間段3秒內(nèi)的變化值是否小于預(yù)設(shè)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。對于不可信傳感器，發(fā)出傳感器故障警報(bào)。對測量軸箱溫度的20個(gè)傳感器分別進(jìn)行可信度判斷后，計(jì)算所有可信傳感器的溫度的平均值。并依次判斷動(dòng)車組每個(gè)車軸軸箱的溫度與該平均值的差值，當(dāng)該差值大于預(yù)設(shè)的預(yù)警閾值30℃時(shí)，判斷該車軸軸箱的溫度存在隱患，發(fā)出溫度異常的預(yù)警提示信號(hào)，提醒工作人員及時(shí)對該車軸的軸箱進(jìn)行檢修。同時(shí)，將發(fā)出溫度導(dǎo)演的預(yù)警提示信號(hào)的溫度傳感器設(shè)置為不可信傳感器，該傳感器的溫度值不作為下一個(gè)周期計(jì)算溫度平均值的基礎(chǔ)，直到該傳感器的溫度值與平均值的差值小于預(yù)設(shè)的預(yù)警閾值時(shí)，重新將該傳感器判定為可信傳感器。在本實(shí)施例中，異常預(yù)警提示信號(hào)可采用LED警示燈，也可在計(jì)算機(jī)的顯示界面顯示異常預(yù)警提示。

由于動(dòng)車組的運(yùn)行速度不同，持續(xù)運(yùn)行時(shí)間的不同，同一車軸同一部位在不同時(shí)間的溫度也不相同，如圖4中所示，在動(dòng)車組的正常運(yùn)行狀態(tài)下，電機(jī)定子的溫度變化范圍很大，從十幾度至一百一十度，都是電機(jī)定子的正常溫度，如傳感的采用固定預(yù)警門檻值的方法，將預(yù)警門檻值設(shè)置為120℃，在溫度低于120℃時(shí)，都不會(huì)了出預(yù)警信號(hào)，而當(dāng)發(fā)出預(yù)警信號(hào)時(shí)，說明電機(jī)定子的溫度已經(jīng)很高，需要?jiǎng)榆嚱M降速運(yùn)行來低電機(jī)定子的溫度。而本發(fā)明中的預(yù)警方法，以動(dòng)車組各車軸相同部位的溫度的平均值為預(yù)警的基礎(chǔ)，如在動(dòng)車組以較低速度運(yùn)行時(shí)，電機(jī)定子的正常溫度為50℃，則在正常情況下，各車軸的電機(jī)定子的溫度應(yīng)該在50℃上下，當(dāng)其中某個(gè)電機(jī)定子的溫度為90℃，雖然該溫度沒有超傳統(tǒng)方法的固定的預(yù)警門檻值120℃，但隨著動(dòng)車組運(yùn)行速度的提高，該電機(jī)定子的溫度極有可能超過預(yù)警門檻值120℃而發(fā)出預(yù)警，從而需要?jiǎng)榆嚱M降速運(yùn)行。因此，本發(fā)明的方法是對全溫度范圍的監(jiān)測，能夠及早的發(fā)現(xiàn)動(dòng)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(jìn)行檢修，保證列車安全運(yùn)行。

如圖2所示，本實(shí)施例的動(dòng)車組軸溫異常的預(yù)防性提示系統(tǒng)，包括CPU板和多個(gè)溫度采樣單元；溫度采樣單元包括傳感器和采樣板；傳感器采集動(dòng)車組車軸測量部位的溫度信號(hào)；采樣板用于將溫度信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理，得到溫度值；CPU板根據(jù)對不同車軸相同測量部位進(jìn)行采樣的溫度采樣單元獲取的溫度值按照預(yù)設(shè)的劃分規(guī)則將傳感器劃分為可信傳感器和不可信傳感器，并計(jì)算可信傳感器獲得的溫度值的平均值，當(dāng)傳感器獲取的溫度值與平均值的差值大于預(yù)設(shè)的預(yù)警閾值時(shí)，判斷動(dòng)車組該車軸該部位溫度異常，發(fā)出異常預(yù)警提示信號(hào)。

在本實(shí)施例中，CPU板上設(shè)置有LED異常警示燈，當(dāng)溫度異常時(shí)，LED異常警示燈發(fā)出燈光警示。還包括上位機(jī)，上位機(jī)與CPU板的網(wǎng)絡(luò)接口連接，上位機(jī)用于查詢動(dòng)車組全部溫度傳感器的狀態(tài)。CPU板上設(shè)置有網(wǎng)絡(luò)接口，通過將上位機(jī)與該網(wǎng)絡(luò)接口連接，即可對動(dòng)車組上全部溫度傳感器的狀態(tài)進(jìn)行查詢，從而直觀的確定發(fā)出異常預(yù)警提示的部位，如圖3所示，

預(yù)設(shè)的劃分規(guī)則包括兩個(gè)劃分標(biāo)準(zhǔn)：A：溫度值處于預(yù)設(shè)的可信溫度范圍內(nèi)；B：溫度值在預(yù)定的時(shí)間段的變化量小于預(yù)設(shè)的變化閾值；當(dāng)溫度值滿足上述兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，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(yù)設(shè)的可信溫度范圍是指[-50℃，250℃]；預(yù)定的時(shí)間段為3秒；預(yù)設(shè)的變化閾值為20℃；預(yù)設(shè)的預(yù)警閾值為30℃。

上述只是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應(yīng)落在本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。