CN109658541B - 一种机车空闲能耗监控方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机车空闲能耗监控方法，该方法包括以下步骤：在监测到机车的运行状态为空闲状态，且处于空闲状态的时长达到设定第一时长阈值时，获得针对机车的调度信息；根据调度信息，预测机车的空闲状态是否可持续达到设定的第二时长阈值；如果是，则启动对机车的空闲能耗的监控，并在机车的空闲状态结束时，停止对机车的空闲能耗的监控；获得当前监控时间段对应的机车的空闲能耗。应用本发明实施例所提供的技术方案，可以对机车的空闲能耗进行有效监控，为及时发现机车调度方面或者机车中车载设备存在的问题及节能优化等提供依据。本发明还公开了一种机车空闲能耗监控装置，具有相应技术效果。

Description

一种机车空闲能耗监控方法及装置

技术领域

本发明涉及机车能耗监控技术领域，特别是涉及一种机车空闲能耗监控方法及装置。

背景技术

随着科学技术的发展，对机车能耗监控技术的研究越来越深入，以通过对机车能耗的监控进行节能的尝试。

目前主要着力于对机车运行时消耗的能量、再生制动反馈的能量以及电阻制动消耗的能量的监控，在对机车空闲能耗的监控较少。但在实际应用中，存在较多的机车在空闲状态下能量浪费的情况，对机车的空闲能耗进行有效监控将可为后续进行问题排查、节能优化等处理提供依据。

综上所述，如何对机车的空闲能耗进行有效监控，是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种机车空闲能耗监控方法及装置，以对机车的空闲能耗进行有效监控，为及时发现机车调度方面或者机车中车载设备存在的问题及节能优化等提供依据。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种机车空闲能耗监控方法，包括：

在监测到机车的运行状态为空闲状态，且处于空闲状态的时长达到设定第一时长阈值时，获得针对所述机车的调度信息；

根据所述调度信息，预测所述机车的空闲状态是否可持续达到设定的第二时长阈值；

如果是，则启动对所述机车的空闲能耗的监控，并在所述机车的空闲状态结束时，停止对所述机车的空闲能耗的监控；

获得当前监控时间段对应的所述机车的空闲能耗。

在本发明的一种具体实施方式中，通过以下步骤确定所述机车的运行状态为空闲状态：

获得所述机车的运行状态信息；

如果所述运行状态信息至少包括主断合信息、机车速度为0km/h信息、司机手柄级位为0信息，则确定所述机车的运行状态为空闲状态。

在本发明的一种具体实施方式中，所述获得当前监控时间段内所述机车的空闲能耗，包括：

分别获得监控启动时所述机车的第一能量和监控停止时所述机车的第二能量；

将所述第一能量和所述第二能量的差值确定为当前监控时间段对应的所述机车的空闲能耗。

在本发明的一种具体实施方式中，还包括：

确定设定时长内每个监控时间段对应的所述机车的空闲能耗；

将获得的空闲能耗进行累加，获得所述设定时长对应的所述机车的总空闲能耗。

在本发明的一种具体实施方式中，还包括：

根据所述总空闲能耗与能耗阈值的大小关系，确定是否输出告警信息。

一种机车空闲能耗监控装置，包括：

调度信息获得模块，用于在监测到机车的运行状态为空闲状态，且处于空闲状态的时长达到设定第一时长阈值时，获得针对所述机车的调度信息；

预测模块，用于根据所述调度信息，预测所述机车的空闲状态是否可持续达到设定的第二时长阈值；如果是，则触发监控控制模块；

所述监控控制模块，用于启动对所述机车的空闲能耗的监控，并在所述机车的空闲状态结束时，停止对所述机车的空闲能耗的监控；

空闲能耗获得模块，用于获得当前监控时间段对应的所述机车的空闲能耗。

在本发明的一种具体实施方式中，还包括空闲状态确定模块，用于通过以下步骤确定所述机车的运行状态为空闲状态：

获得所述机车的运行状态信息；

如果所述运行状态信息至少包括主断合信息、机车速度为0km/h信息、司机手柄级位为0信息，则确定所述机车的运行状态为空闲状态。

在本发明的一种具体实施方式中，所述空闲能耗获得模块，具体用于：

分别获得监控启动时所述机车的第一能量和监控停止时所述机车的第二能量；

将所述第一能量和所述第二能量的差值确定为当前监控时间段对应的所述机车的空闲能耗。

在本发明的一种具体实施方式中，还包括总空闲能耗获得模块，用于：

确定设定时长内每个监控时间段对应的所述机车的空闲能耗；

将获得的空闲能耗进行累加，获得所述设定时长对应的所述机车的总空闲能耗。

在本发明的一种具体实施方式中，还包括告警信息输出模块，用于：

根据所述总空闲能耗与能耗阈值的大小关系，确定是否输出告警信息。

应用本发明实施例所提供的技术方案，在监测到机车的运行状态为空闲状态，且处于空闲状态的时长达到设定第一时长阈值时，获得针对机车的调度信息，根据该调度信息，可以预测机车的空闲状态是否可持续达到设定的第二时长阈值，如果是，则可以启动对机车的空闲能耗的监控，并在机车的空闲状态结束时，停止对机车的空闲能耗的监控，获得当前监控时间段对应的机车的空闲能耗。对机车的空闲能耗进行有效监控，以为及时发现机车调度方面或者机车中车载设备存在的问题及节能优化等提供依据。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中机车能量管理***的结构示意图；

图2为本发明实施例中一种机车空闲能耗监控方法的实施流程图；

图3为本发明实施例中一种机车空闲能耗监控装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种机车空闲能耗监控方法，该方法可以应用于机车能量管理***(EMMS)。如图1所示，机车能量管理***可以由车载能耗测量单元(Energy Meter)、车载能耗管理单元(EMMS on board)和地面服务器组成，车载能耗测量单元负责能耗的测量，车载能耗管理单元负责能耗的管理，地面服务器负责能耗的分析。车载能耗管理单元通过GSM/3G/4G等无线网络与地面服务器连接。机车能量管理***与运行调度***进行通信，可获取机车调度相关信息，机车能量管理***与列车控制与管理***(TCMS)进行通信，可获取机车的运行状态信息。本发明实施例基于上述机车能量管理***、列车控制与管理***、运行调度***等实现机车空闲能耗的监控。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图2所示，为本发明实施例所提供的一种机车空闲能耗监控方法的实施流程图，该方法可以包括以下步骤：

S210：在监测到机车的运行状态为空闲状态，且处于空闲状态的时长达到设定第一时长阈值时，获得针对机车的调度信息。

在本发明实施例中，可以对机车的运行状态进行实时监测，确定机车是否处于空闲状态。

在本发明的一种具体实施方式中，可以通过以下步骤确定机车的运行状态为空闲状态：

步骤一：获得机车的运行状态信息；

步骤二：如果运行状态信息至少包括主断合信息、机车速度为0km/h信息、司机手柄级位为0信息，则确定机车的运行状态为空闲状态。

在实际应用中，可以通过车载能耗管理单元与列车控制与管理***的通信实时获得或者按照设定周期获得机车的运行状态信息。机车的运行状态信息可以包括主断状态、机车速度和司机手柄级位等。

获得机车的运行状态信息后，可以根据运行状态信息对机车的运行状态进行判断。如果运行状态信息至少包括以下三种信息：主断合信息、机车速度为0km/h信息、司机手柄级位为0信息，则可以确定机车的运行状态为空闲状态。

相应的，如果运行状态信息不包括上述三种信息中的任何一种，则可以确定机车的运行状态结束，机车处于非空闲状态。如运行状态信息包括主断开信息，或者包括机车速度不为0信息，或者包括司机手柄级位不为0信息。

其中，主断合为判断机车处于能量消耗状态的信息；机车速度为0km/h表明机车处于静止状态，未产生有用功(牵引或制动)；司机手柄档位为0表明司机未对机车实施做功指令动作。

上述三种信息是相关状态通用的观察变量，在实际应用中，还可以通过监测其他信息达到类似的状态判断，如电机转速与速度信息等。即对空闲状态的判断主要是基于机车能量消耗状态、机车做功状态和司机对机车做功指令动作来确定。

在监测到机车的运行状态为空闲状态时，对机车的运行状态继续监测，当处于空闲状态的时长达到设定第一时长阈值时，可以获得针对机车的调度信息。具体的，可以通过车载能耗管理单元将机车空闲达到设定第一时长阈值的信息发送给地面服务器，地面服务器接收到该信息后，通过与运行调度***的通信，获得针对机车的调度信息。

第一时长阈值可以根据实际情况进行设定和调整，如设定为5分钟，本发明实施例对此不做限制。

S220：根据调度信息，预测机车的空闲状态是否可持续达到设定的第二时长阈值。

在步骤S210，获得针对机车的调度信息后，可以根据调度信息，判断机车的空闲状态的可持续性。从而可以预测机车的空闲状态是否可持续达到设定第二时长阈值。具体的，可以通过地面服务器进行预测。

第二时长阈值可以根据实际情况进行设定和调整，如设定为30分钟，本发明实施例对此不做限制。

如果预测机车的空闲状态可持续达到设定的第二时长阈值，则可以继续执行步骤S230的操作，否则，可以不做任何操作。

S230：启动对机车的空闲能耗的监控，并在机车的空闲状态结束时，停止对机车的空闲能耗的监控。

在步骤S220预测机车的空闲状态可持续达到设定的第二时长阈值时，可以启动对机车的空闲能耗的监控。具体的，可以通过地面服务器将空闲能耗监控指令发送给车载能耗管理单元，车载能耗管理单元根据该空闲能耗监控指令，可以启动对机车的空闲能耗的监控。

在本发明实施例中，启动对机车的空闲能耗的监控后，持续对机车的运行状态进行监测，在监测到机车的空闲状态结束时，可以停止对机车的空闲能耗的监控。

S240：获得当前监控时间段对应的机车的空闲能耗。

在步骤S230，预测机车的空闲状态可持续达到设定的第二时长阈值时，启动对机车的空闲能耗的监控，并在机车的空闲状态结束时，停止对机车的空闲能耗的监控，这个监控的过程构成当前监控时间段。可以获得当前监控时间段对应的机车的空闲能耗。

在本发明的一种具体实施方式中，步骤S240可以包括以下步骤：

第一个步骤：分别获得监控启动时机车的第一能量和监控停止时机车的第二能量；

第二个步骤：将第一能量和第二能量的差值确定为当前监控时间段对应的机车的空闲能耗。

为便于描述，将上述两个步骤结合起来进行说明。

在启动对机车的空闲能耗的监控时，可以获得机车的第一能量，在停止对机车的空闲能耗的监控时，可以获得机车的第二能量，具体可以分别通过车载能耗测量单元获得机车的第一能量和第二能量。将第一能量和第二能量的差值可以确定为当前监控时间段对应的机车的空闲能耗。即在当前监控时间段内，机车处于空闲状态所消耗的能量。

在本发明的一个实施例中，该方法还可以包括以下步骤：

步骤一：确定设定时长内每个监控时间段对应的机车的空闲能耗；

步骤二：将获得的空闲能耗进行累加，获得设定时长对应的机车的总空闲能耗。

为便于描述，将上述两个步骤结合起来进行说明。

基于上述步骤S210至步骤S240的操作，对机车的空闲能耗可以进行长时间的有效监控。在实际应用中，可以设定一个时长，确定该时长内每个监控时间段对应的机车的空闲能耗。该时长可以设定为1个星期，1个月等，本发明实施例对此不做限制。在该时长内，机车可能多次处于空闲状态，具有多个监控时间段。

将获得的空闲能耗进行累加，可以获得设定时长对应的机车的总空闲能耗。达到在设定时长内对机车的总空闲能耗进行监控的目的。

在本发明的一种具体实施方式中，该方法还可以包括以下步骤：

根据总空闲能耗与能耗阈值的大小关系，确定是否输出告警信息。

可以理解的是，如果机车的总空闲能耗较大，则可能存在机车调度方面的问题，或者机车中车载设备存在一定的问题。在本发明实施例中，可以设定一个能耗阈值，根据总空闲能耗与能耗阈值的大小关系，确定是否输出告警信息。比如，如果总空闲能耗大于能耗阈值，则确定输出告警信息。输出告警信息后，机车维护人员或者调度人员可以基于该告警信息进行问题排查，对机车的能耗进行优化。

应用本发明实施例所提供的方法，在监测到机车的运行状态为空闲状态，且处于空闲状态的时长达到设定第一时长阈值时，获得针对机车的调度信息，根据该调度信息，可以预测机车的空闲状态是否可持续达到设定的第二时长阈值，如果是，则可以启动对机车的空闲能耗的监控，并在机车的空闲状态结束时，停止对机车的空闲能耗的监控，获得当前监控时间段对应的机车的空闲能耗。对机车的空闲能耗进行有效监控，以为及时发现机车调度方面或者机车中车载设备存在的问题及节能优化等提供依据。

相应于上面的方法实施例，本发明实施例还提供了一种机车空闲能耗监控装置，下文描述的一种机车空闲能耗监控装置与上文描述的一种机车空闲能耗监控方法可相互对应参照。

参见图3所示，该装置可以包括以下模块：

调度信息获得模块310，用于在监测到机车的运行状态为空闲状态，且处于空闲状态的时长达到设定第一时长阈值时，获得针对机车的调度信息；

预测模块320，用于根据调度信息，预测机车的空闲状态是否可持续达到设定的第二时长阈值；如果是，则触发监控控制模块330；

监控控制模块330，用于启动对机车的空闲能耗的监控，并在机车的空闲状态结束时，停止对机车的空闲能耗的监控；

空闲能耗获得模块340，用于获得当前监控时间段对应的机车的空闲能耗。

应用本发明实施例所提供的装置，在监测到机车的运行状态为空闲状态，且处于空闲状态的时长达到设定第一时长阈值时，获得针对机车的调度信息，根据该调度信息，可以预测机车的空闲状态是否可持续达到设定的第二时长阈值，如果是，则可以启动对机车的空闲能耗的监控，并在机车的空闲状态结束时，停止对机车的空闲能耗的监控，获得当前监控时间段对应的机车的空闲能耗。对机车的空闲能耗进行有效监控，以为及时发现机车调度方面或者机车中车载设备存在的问题及节能优化等提供依据。

在本发明的一种具体实施方式中，还包括空闲状态确定模块，用于通过以下步骤确定机车的运行状态为空闲状态：

获得机车的运行状态信息；

如果运行状态信息至少包括主断合信息、机车速度为0km/h信息、司机手柄级位为0信息，则确定机车的运行状态为空闲状态。

在本发明的一种具体实施方式中，空闲能耗获得模块340，具体用于：

分别获得监控启动时机车的第一能量和监控停止时机车的第二能量；

将第一能量和第二能量的差值确定为当前监控时间段对应的机车的空闲能耗。

在本发明的一种具体实施方式中，还包括总空闲能耗获得模块，用于：

确定设定时长内每个监控时间段对应的机车的空闲能耗；

将获得的空闲能耗进行累加，获得设定时长对应的机车的总空闲能耗。

在本发明的一种具体实施方式中，还包括告警信息输出模块，用于：

根据总空闲能耗与能耗阈值的大小关系，确定是否输出告警信息。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种机车空闲能耗监控方法，其特征在于，包括：

在监测到机车的运行状态为空闲状态，且处于空闲状态的时长达到设定第一时长阈值时，获得针对所述机车的调度信息；

根据所述调度信息，预测所述机车的空闲状态是否可持续达到设定的第二时长阈值；

如果是，则启动对所述机车的空闲能耗的监控，并在所述机车的空闲状态结束时，停止对所述机车的空闲能耗的监控；

获得当前监控时间段对应的所述机车的空闲能耗；

确定设定时长内每个监控时间段对应的所述机车的空闲能耗；

将获得的空闲能耗进行累加，获得所述设定时长对应的所述机车的总空闲能耗；

根据所述总空闲能耗与能耗阈值的大小关系，确定是否输出告警信息。

2.根据权利要求1所述的机车空闲能耗监控方法，其特征在于，通过以下步骤确定所述机车的运行状态为空闲状态：

获得所述机车的运行状态信息；

如果所述运行状态信息至少包括主断合信息、机车速度为0km/h信息、司机手柄级位为0信息，则确定所述机车的运行状态为空闲状态。

3.根据权利要求1所述的机车空闲能耗监控方法，其特征在于，所述获得当前监控时间段内所述机车的空闲能耗，包括：

分别获得监控启动时所述机车的第一能量和监控停止时所述机车的第二能量；

将所述第一能量和所述第二能量的差值确定为当前监控时间段对应的所述机车的空闲能耗。

4.一种机车空闲能耗监控装置，其特征在于，包括：

调度信息获得模块，用于在监测到机车的运行状态为空闲状态，且处于空闲状态的时长达到设定第一时长阈值时，获得针对所述机车的调度信息；

预测模块，用于根据所述调度信息，预测所述机车的空闲状态是否可持续达到设定的第二时长阈值；如果是，则触发监控控制模块；

所述监控控制模块，用于启动对所述机车的空闲能耗的监控，并在所述机车的空闲状态结束时，停止对所述机车的空闲能耗的监控；

空闲能耗获得模块，用于获得当前监控时间段对应的所述机车的空闲能耗；

总空闲能耗获得模块，用于确定设定时长内每个监控时间段对应的所述机车的空闲能耗；将获得的空闲能耗进行累加，获得所述设定时长对应的所述机车的总空闲能耗；

告警信息输出模块，用于根据所述总空闲能耗与能耗阈值的大小关系，确定是否输出告警信息。

5.根据权利要求4所述的机车空闲能耗监控装置，其特征在于，还包括空闲状态确定模块，用于通过以下步骤确定所述机车的运行状态为空闲状态：

获得所述机车的运行状态信息；

如果所述运行状态信息至少包括主断合信息、机车速度为0km/h信息、司机手柄级位为0信息，则确定所述机车的运行状态为空闲状态。

6.根据权利要求5所述的机车空闲能耗监控装置，其特征在于，所述空闲能耗获得模块，具体用于：

分别获得监控启动时所述机车的第一能量和监控停止时所述机车的第二能量；

将所述第一能量和所述第二能量的差值确定为当前监控时间段对应的所述机车的空闲能耗。

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