城轨列车在途运行走行部智能诊断系统

1.一种城轨列车在途运行走行部智能诊断系统，其特征在于：包括车载监测系统和地面管理中心系统，还包括连接所述车载监测系统和所述地面管理中心系统的车地无线传输系统。
2.根据权利要求1所述的城轨列车在途运行走行部智能诊断系统，其特征在于：所述车载监测系统包括数据智能感知子系统、与所述数据智能感知子系统相连接的数据复合子系统、与所述数据复合子系统相连接的数据接入子系统，所述数据接入子系统与所述车地无线传输系统相连接。
3.根据权利要求2所述的城轨列车在途运行走行部智能诊断系统，其特征在于：所述数据智能感知子系统包括感知信息汇聚及接口单元、与所述感知信息汇聚及接口单元的输入端相连接的信息感知单元，所述感知信息汇聚及接口单元的输出端与所述数据复合子系统相连接。
4.根据权利要求2所述的城轨列车在途运行走行部智能诊断系统，其特征在于：所述数据复合子系统包括数据复合信息交互单元、与所述数据复合信息交互单元分别连接的网络控制单元、数据复合主控单元、模拟量单元、数字量单元，所述模拟量单元和所述数字量单元分别与所述数据智能感知子系统相连接，所述网络控制单元与所述数据接入子系统相连接。
5.根据权利要求2所述的城轨列车在途运行走行部智能诊断系统，其特征在于：所述数据接入子系统包括数据接入信息交互单元、与所述数据接入信息交互单元分别连接的数据接入主控单元、存储单元和通信接口单元，所述通信接口单元分别与所述数据复合子系统和所述车地无线传输系统相连接。
6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的城轨列车在途运行走行部智能诊断系统，其特征在于：所述车地无线传输系统包括与所述数据接入子系统相连接的车载无线收发管理单元、与所述车载无线收发管理单元相连接的车载无线收发单元，还包括与所述车载无线收发单元相连接并由若干个轨旁基站及其轨旁光纤网络组成的地面数据接收网络、所述地面数据接收网络通过在途列车排队管理单元与所述地面管理中心系统相连接。
7.根据权利要求3所述的城轨列车在途运行走行部智能诊断系统，其特征在于：所述信息感知单元包括构架感知单元、二系弹簧感知单元、轮对感知单元、轴温感知单元、车体感知单元、转向架感知单元之一或其任意组合。
8.根据权利要求7所述的城轨列车在途运行走行部智能诊断系统，其特征在于：所述车体感知单元包括车体垂向感知单元和车体横向感知单元。
9.根据权利要求7所述的城轨列车在途运行走行部智能诊断系统，其特征在于：所述转向架感知单元包括转向架垂向感知单元和转向架横向感知单元。

城轨列车在途运行走行部智能诊断系统\n技术领域\n[0001] 本实用新型属于轨道交通领域，尤其是涉及一种用于对城轨列车走行部系统进行实时状态监控的城轨列车在途运行走行部智能诊断系统。\n背景技术\n[0002] 城市轨道交通已经成为中国特大城市公共交通中最重要的组成部分之一。目前中国48座百万人口以上的特大城市中，已经有30多座城市开展了城市轨道交通建设工作。到\n2016年，中国将新建轨道交通线路89条，总建设里程为2500公里。\n[0003] 目前，城轨列车的在途故障已经严重影响了中国轨道交通的正常发展，针对列车开展在途关键设备监测和安全预警非常必要，而基于高度信息共享的走行部在途监测、安全预警、故障智能诊断和应急联动是世界轨道交通安全保障技术的发展趋势，也是世界各国轨道交通保持其竞争力的核心所在。中国城轨列车的安全保障技术一直是分散地存在于各业务过程和业务系统之中，始终缺乏体系化的技术创新和系统研制，在该方面的创新能力的提高和构建适合中国城市轨道交通特点的安全保障和应急救援技术体系和装备已成为中国轨道交通现代化发展的基本和本质的需求。\n[0004] 中国城轨列车装备中，在途监测装备和技术发展相对滞后。目前保障列车运行安全性的主要手段是定期检修和事后故障修。同时，不少列车事故是有由于司机人为因素所导致。虽然中国城轨已经部署了大量的监控系统，但是对列车在途故障监测与安全预警技术的研究是零散的，独立的。因此迫切需要研制新型综合一体化的城轨列车在途监测与安全预警走行系统和技术。\n[0005] 现有城轨列车的状态监测相对独立、不成体系，而在途主动安全保障需要研究一种主动预防、预警与传统被动控制相结合、体系化、在途安全状态监测、隐患挖掘和安全预警一体化技术，实现融合多种故障的监测措施，满足未来城市轨道交通运营安全的迫切需求。\n[0006] 中国城轨承担着大容量运输的任务，能力保持意味着节省新的投资。能力保持的关键在于实时掌握列车状态，同时提供列车个性化维修方案支持，提高列车检修效率，压缩停运检修时间。因此迫切需要建立在途监测与安全预警装备和技术的研发工作。\n[0007] 城轨列车运行过程中的安全信息检测比较分散，而且仅限于提供给司机使用，没有实时传递给地面管理中心，因此对列车走行部在途运行实时状态的车地传输方面的研究和开发十分必要，目的是形成体系化的技术，包括：车地传输一体化的列车综合安全状态感知、复合、接入技术进行检测、高速车地信息传输、故障实时智能诊断、基于紧急事件的有效应急处置。\n[0008] 在城轨列车走行部的监控研究方面，目前国内外大都仅从监控的某个局部来分析，其研究的程度无论从理论角度还是从应用角度，仍处于一种零散的、尚未成体系的状态。这些面向轨道交通的安全保障技术有一个共同的缺点，只是为了满足某个业务系统需要而定制的或某些轨道交通监控系统定制而成，在纵向上各成系统、横向上彼此独立，缺乏一体化的集成技术。\n[0009] 如申请号为CN01131652.7的发明专利申请就公开了一种铁路车辆走行部在线故障诊断系统，包括诊断装置硬件和诊断软件两大部分。硬件包括电源电路、传感器、接线盒、检测电路、DSP主板及LED显示器六大部分，软件包括轴温逐点测量、轴温快速扫描测量、振动SV值测量、温度振动综合精密诊断、地面顶轮精密诊断、数据转储、参数修改七大可相互切换的功能模块，具有上述结构的铁路车辆走行部在线故障诊断系统，在体系化、智能化和网络化等方面存在程度低的严重缺陷。\n发明内容\n[0010] 本实用新型的目的就是克服现有技术中的不足，提供一种体系化、智能化、网络化的城轨列车在途运行走行部智能诊断系统，从而保证城轨列车在途运行过程中，实现对走行部各相关关键部件的在途运行状况的智能诊断，提高列车运行的安全性，减少列车运行事故的发生，为旅客提供更优质的服务。\n[0011] 为解决现有技术中的问题，本实用新型城轨列车在途运行走行部智能诊断系统，包括车载监测系统和地面管理中心系统，还包括连接所述车载监测系统和所述地面管理中心系统的车地无线传输系统。\n[0012] 进一步，所述车载监测系统包括数据智能感知子系统、与所述数据智能感知子系统相连接的数据复合子系统、与所述数据复合子系统相连接的数据接入子系统，所述数据接入子系统与所述车地无线传输系统相连接。\n[0013] 进一步，所述数据智能感知子系统包括感知信息汇聚及接口单元、与所述感知信息汇聚及接口单元的输入端相连接的信息感知单元，所述感知信息汇聚及接口单元的输出端与所述数据复合子系统相连接。\n[0014] 进一步，所述数据复合子系统包括数据复合信息交互单元、与所述数据复合信息交互单元分别连接的网络控制单元、数据复合主控单元、模拟量单元、数字量单元，所述模拟量单元和所述数字量单元分别与所述数据智能感知子系统相连接，所述网络控制单元与所述数据接入子系统相连接。\n[0015] 进一步，所述数据接入子系统包括数据接入信息交互单元、与所述数据接入信息交互单元分别连接的数据接入主控单元、存储单元和通信接口单元，所述通信接口单元分别与所述数据复合子系统和所述车地无线传输系统相连接。\n[0016] 进一步，所述车地无线传输系统包括与所述数据接入子系统相连接的车载无线收发管理单元、与所述车载无线收发管理单元相连接的车载无线收发单元，还包括与所述车载无线收发单元相连接并由若干个轨旁基站及其轨旁光纤网络组成的地面数据接收网络、所述地面数据接收网络通过在途列车排队管理单元与所述地面管理中心系统相连接。\n[0017] 进一步，所述信息感知单元包括构架感知单元、二系弹簧感知单元、轮对感知单元、轴温感知单元、车体感知单元、转向架感知单元之一或其任意组合。\n[0018] 进一步，所述车体感知单元包括车体垂向感知单元和车体横向感知单元。\n[0019] 进一步，所述转向架感知单元包括转向架垂向感知单元和转向架横向感知单元。\n[0020] 本实用新型城轨列车在途运行走行部智能诊断系统，可满足大容量、高传输速度、可靠性分析的要求，从而实现对城轨列车走行系统的在途状态监控，使之适应城市轨道交通复杂的运营环境，大大提升了城轨列车主动安全和应急响应的能力，在保障城市轨道交通车辆安全运营方面可发挥重大作用，为城轨列车运营安全提供了保障。\n附图说明\n[0021] 图1为本实用新型城轨列车在途运行走行部智能诊断系统的结构示意图；\n[0022] 图2为图1中数据智能感知子系统的结构示意框图；\n[0023] 图3为图1中数据复合子系统的结构示意框图；\n[0024] 图4为图1中数据接入子系统的结构示意框图；\n[0025] 图5为图1中车地无线传输系统的结构示意框图。\n具体实施方式\n[0026] 下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。\n[0027] 如图1所示，本实用新型城轨列车在途运行走行部智能诊断系统，包括车载监测系统1、车地无线传输系统2和地面管理中心系统3，其中，车载监测系统1包括数据智能感知子系统11、数据复合子系统12和数据接入子系统13。\n[0028] 在本实施例中，车载监测系统1用来获取城轨列车在途运行走行部的监测数据信息，并通过车地无线传输系统2将该数据信息上传给地面管理中心系统3。\n[0029] 如图2所示，数据智能感知子系统11，包括感知信息汇聚及接口单元111、信息感知单元112。数据智能感知子系统11通过信息感知单元112进行走行部关键部件监测数据信息的实时采集，感知信息汇聚及接口单元111对信息感知单元112采集的各数据信息进行汇聚后发送给数据复合子系统12。其中，信息感知单元112可根据实际需要设置走行部各关键部件的感知单元或其多种组合。在本实施例中，信息感知单元112主要包括构架感知单元1121、二系弹簧感知单元1122、轮对感知单元1123、轴温感知单元1124、车体垂向感知单元1125、车体横向感知单元1126、转向架垂向感知单元1127和转向架横向感知单元\n1128。\n[0030] 如图3所示，数据复合子系统12，包括数据复合信息交互单元121、网络控制单元\n122、数据复合主控单元123、模拟量单元124和数字量单元125。其中，模拟量单元124和数字量单元125分别接收数据智能感知子系统11采集的模拟量和数字量数据信息，通过数据复合信息交互单元121和数据复合主控单元123对数据信息进行编译和处理，由网络控制单元122发送给数据接入子系统13。\n[0031] 如图4所示，数据接入子系统13，包括数据接入信息交互单元131、数据接入主控单元132、存储单元133和通信接口单元134。数据接入子系统13通过通信接口单元134接收数据复合子系统12复合处理后的数据，数据接入主控单元132内设置独立分析处理模块对数据进行分析处理，通过存储单元133对处理后的数据进行存储，并通过通信接口单元134发送给车地无线传输系统2。\n[0032] 如图5所示，车地无线传输系统2，包括车载无线收发管理单元21、车载无线收发单元22、由轨旁基站(Ap1)23、轨旁基站(Ap2)24、轨旁基站(Apn)25、轨旁基站(Apn+1)26和轨旁光纤网络27组成的地面数据接收网络、还包括在途列车排队管理单元28。其中，车载无线收发管理单元21用来接收数据接入子系统13发送的数据并和车载无线收发单元22一起被安装在城轨列车上，车载无线收发管理单元21与车载无线收发单元22通过高速宽带电信号连接，保证了实时判断车载无线接收信号的强度，使车载无线收发单元22分别与轨旁基站(Ap1)23、轨旁基站(Ap2)24、轨旁基站(Apn)25、轨旁基站(Apn+1)26实时建立高速无线宽带VPN通道，同时保障了车载监测信息能够实时对地面管理中心系统3传输，进而适应各轨旁基站与在途列车排队管理单元28之间通过光信号转换为电信号的有效判断与处理。轨旁基站(Ap1)23、轨旁基站(Ap2)24、轨旁基站(Apn)25、轨旁基站(Apn+1)26相互间通过光纤信号连接，保证了地面数据的快速传输。\n[0033] 在本实施例中，地面管理中心系统3可设置数据管理子系统、故障诊断子系统、可靠性评估子系统和综合监控预警子系统，各子系统分别接收由车地无线传输系统2上传的数据接入主控单元132内独立分析处理模块的处理数据，各子系统进行相应判断，从而保证了针对不同数据信息需求部门的要求，实现了独立部门统一数据源的需求，为城轨列车安全运营提供了保障。\n[0034] 本实用新型城轨列车在途运行走行部智能诊断系统的工作过程是：\n[0035] 1)车载监测系统1的数据智能感知子系统11通过信息感知单元112获取走行部关键部件的实时监测数据信息，感知信息汇聚及接口单元111将各监测数据信息进行汇聚后发送给数据复合子系统12；\n[0036] 2)数据复合子系统12对数据进行编译和处理，通过其网络控制单元122发送给数据接入子系统13；\n[0037] 3)数据接入子系统13对数据进行分析处理和存储，并通过其通信接口单元134采用分层次数据传输结构发送给车地无线传输系统2，使数据智能感知子系统11、数据复合子系统12和数据接入子系统13独立于具体的物理层传输技术；\n[0038] 4)车地无线传输系统2将车载监测系统1的各监测数据无线传输到地面管理中心系统3，车地无线传输系统2采用了高可靠性的高速宽带车地无线传输技术，使车载监测数据能够被快速识别，并排队管理模式实现了安全信息的传输保证；\n[0039] 5)地面管理中心系统3对各监测数据进行综合处理并最终判定走行部的实时状态，依据可靠性理论评估装备的运行趋势，并为运维相关部门提供决策建议支持。\n[0040] 总之，本实用新型的实施例公布的是其较佳的实施方式，但并不限于此。本领域的普通技术人员极易根据上述实施例，领会本实用新型的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本实用新型的精神，都在本实用新型的保护范围之内。