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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der Fehlerdiagnose- und Wartung, insbesondere eine Fehlerdiagnose- und Wartungsvorrichtung für ein Bremssystem eines Hochgeschwindigkeitszugs.
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STAND DER TECHNIK
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Eisenbahnen sind bedeutende landwirtschaftliche Infrastruktur, große Arterien der Volkswirtschaft und popularisierende Verkehrsmittel, sind die Stütze integrierter Transportsysteme, die eine wichtige Rolle bei der Förderung einer soliden und raschen Entwicklung der chinesischen Wirtschaft und Gesellschaft spielen. Bis Jahresende 2013 hatten Hochgeschwindigkeitsbahnen in China eine Betriebskilometerzahl von 11.152 Kilometern, darunter 6.354 Kilometer für 300 bis 350 Kilometer pro Stunde und 4.798 Kilometer für 200 bis 250 Kilometer pro Stunde.
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Hochgeschwindigkeitszüge fahren häufig mit einer Geschwindigkeit von mehr als 300 Kilometern pro Stunde. In diesem Fall ist ein effizientes und zuverlässiges Bremssystem für Hochgeschwindigkeitszüge wichtig. Fehler des Bremssystems können schwere Unfälle hervorrufen, wirtschaftlichen Verlusten und einem Personenschaden bringen. Eine rechtzeitige Fehlerdiagnose und Wartung des Bremssystems sind wichtige Aufgaben, um den sicheren Betrieb eines Bremssystems eines Hochgeschwindigkeitszugs zu gewährleisten und die Lebensdauer des Bremssystems zu erhöhen. Jedoch sind die vorhandene Fehlerdiagnose und Wartungsarbeit in hohem Maße von der menschlichen Arbeitskraft abhängig, die korrekte Fehlerdiagnose hängt von der Erfahrung des Wartungspersonals ab, die Kosten sind hoch und die Schwierigkeiten sind groß.
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INHALT DES VORLIEGENDEN GEBRAUCHSMUSTERS
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Im Hinblick auf die Probleme des Standes der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fehlerdiagnose- und Wartungsvorrichtung für ein Bremssystem eines Hochgeschwindigkeitszugs bereitzustellen. Diese Vorrichtung kann unabhängig von einer Menschenkraft eine Fehlerdiagnose an Sensoren und Aktuatoren des Bremssystems durchführen, und einfach eine unbemannte Anleitung vor Ort an einen Wartungspersonal bieten, das über eine unzureichende Wartungserfahrung verfügt und den Wartungsprozess für bestimmte Fehler nicht versteht.
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Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die vorliegende Erfindung eine Fehlerdiagnose- und Wartungsvorrichtung für ein Bremssystem eines Hochgeschwindigkeitszugs, die mehrere Bremssystemzustandssensoren, mehrere Bremssystemaktuatorsensoren, eine interne CPU des Bremssystems, ein tragbares, mobiles, intelligentes Terminal umfasst,
wobei das tragbare, mobile, intelligente Terminal und die interne CPU des Bremssystems über eine spezielle Netzleitung der Hochgeschwindigkeitsstrecke verbunden sind, und wobei die interne CPU des Bremssystems und die Bremssystemzustandssensoren sowie die Bremssystemaktuatorsensoren über eine Bordinformationsnetzleitung des Hochgeschwindigkeitszugs verbunden sind, und wobei das Ergebnis der Erfassung von Sensor durch das tragbare, mobile, intelligente Terminal angezeigt wird, um das Wartungspersonal zu mahnen.
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Weiter umfasst die interne CPU des Bremssystems ein Informationserfassungsmodul, ein Bremssystem-Steuermodul, eine Fehlerdiagnoseeinheit und ein Ergebnisausgabemodul.
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Weiter umfasst das tragbare, mobile, intelligente Terminal ein Fehlerzeigemodul, ein Wartungsprozessanleitungsmodul und ein Wartungsprozess-effektives Erinnerungsmodul.
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Weiter sind mehrere Bremssystemzustandssensoren und mehrere Bremssystemaktuatorsensoren mit dem Informationserfassungsmodul zur Informationserfassung und -übertragung verbunden.
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Weiter umfasst die Fehlerdiagnoseeinheit ein Bremssystemzustandsschätzmodul, ein Bremssystemschwellenwertvergleichsmodul.
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Weiter sind die Bremssystemzustandssensoren, das Informationserfassungsmodul und das Bremssystemschwellenwertvergleichsmodul nacheinander eingeschaltet, um eine erste Zustandüberwachungsleitung zu bilden.
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Weiter sind die Bremssystemaktuatorsensoren, das Informationserfassungsmodul, das Bremssystemzustandsschätzmodul und das Bremssystemschwellenwertvergleichsmodul nacheinander eingeschaltet, um eine zweite Zustandsvergleichsleitung zu bilden.
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Weiter ist das tragbare, mobile, intelligente Terminal über eine spezielle Netzleitung der Hochgeschwindigkeitsstrecke mit einem Cloud-Manager verbunden.
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Weiter sind das Ergebnisausgabemodul, das Fehlerzeigemodul und der Cloud-Manager verbunden, um eine erste Back-End-Anzeigeverbindungsleitung zu bilden.
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Weiter sind der Cloud-Manager und das Wartungsprozessanleitungsmodul verbunden, um eine zweite Back-End-Feedbackverbindungsleitung zu bilden.
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Die vorliegende Erfindung kann das Problem der schweren Fehlerdetektion des Bremssystem eines Hochgeschwindigkeitszugs effektiv lösen. Durch das Vorsehen mehrerer Sensoren kann der Zustand der Bremseinrichtung auf der gesamten Hochgeschwindigkeitsstrecke vollständig erfasst werden. Gleichzeitig werden die Verbindungsleitungen der Komponenten geplant, was den Aufbau erheblich vereinfacht und die Benutzerfreundlichkeit verbessert und die Betriebssicherheit des Hochgeschwindigkeitszugs gewährleistet.
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Figurenliste
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- 1: eine schematische Darstellung der Struktur der Erfindung.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Nachfolgend wird die technische Lösung der vorliegenden Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen deutlich und vollständig beschrieben. Es ist offensichtlich, dass die beschriebenen Ausführungsformen einige, aber nicht alle Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind. Alle anderen Ausführungsformen, die der Fachmann auf dem einschlägigen Gebiet basierend auf den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ohne erfinderische Tätigkeit erlangen kann, fallen in den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung.
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In der Beschreibung der Erfindung ist es zu beachten, dass die Begriffe „Mitte“, „oben“, „unten“, „links“, „rechts“, „vertikal“, „horizontal“, „innen“, „außen“ und dergleichen eine Ausrichtung oder eine Lagebeziehung angeben, die auf der Grundlage der in den Figuren gezeigten Ausrichtung oder Lagebeziehung lediglich zur Vereinfachung der Beschreibung der vorliegenden Erfindung und zur Vereinfachung der Beschreibung angegeben werden, und nicht angeben oder implizieren, dass die betreffende Vorrichtung oder das betreffende Element eine besondere Ausrichtung haben muss, in einer besonderen Ausrichtung ausgebildet und betätigt sein muss, und daher dies ist nicht als eine Beschränkung der Erfindung zu verstehen. Darüber hinaus werden die Begriffe „erste“, „zweite“ und „dritte“ lediglich zum Zwecke der Beschreibung verwendet und sollen nicht derart zu verstehen, dass sie eine relative Wichtigkeit angeben oder implizieren.
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In der Beschreibung der Erfindung ist es zu beachten, dass die Begriffe „angebracht“, „verbunden“ und „gekoppelt“ in einem breiten Sinn zu verstehen sind, soweit nicht anders angegeben oder definiert ist, und dass sie beispielsweise fest verbunden, lösbar verbunden oder einstückig verbunden sein können; mechanisch verbunden oder elektrisch verbunden sein können; direkt miteinander verbunden oder indirekt intermediär miteinander verbunden sein können, oder es können beide Elemente intern miteinander in Verbindung stehen. Für den Fachmann auf dem einschlägigen Gebiet kann die spezifische Bedeutung der oben genannten Begriffe in der Erfindung unter bestimmten Umständen verstanden werden.
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Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es versteht sich, dass die hier beschriebenen Ausführungsformen nur zum Zweck der Veranschaulichung und Erläuterung der Erfindung dienen und nicht als eine Beschränkung der Erfindung sind.
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Wie in 1 gezeigt, schafft die vorliegende Erfindung eine Fehlerdiagnose- und Wartungsvorrichtung für ein Bremssystem eines Hochgeschwindigkeitszugs, die mehrere Bremssystemzustandssensoren 1, mehrere Bremssystemaktuatorsensoren 2, eine interne CPU 3 des Bremssystems, ein tragbares, mobiles, intelligentes Terminal 4 umfasst.
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An der Bremsvorrichtung des Hochgeschwindigkeitszugs sind mehrere Bremssystemzustandssensoren 1 und mehrere Bremssystemaktuatorsensoren 2 angebracht, um den Betriebszustand der Bremsvorrichtung und den Zustand des Bremsbetätigungsvorgangs zu überwachen und relevante Zustandsparameter zu erfassen. Die Zustandssensoren 1 umfassen einen Zugbeschleunigungssensor (wie beispielsweise CA-YD-168 piezoelektrischen Beschleunigungssensor), einen Zuggeschwindigkeitssensor (wie beispielsweise FA-01 Geschwindigkeitssensor). Die Aktuatorsensoren 2 umfassen einen regenerativen Bremsmechanismusgeschwindigkeitssensor (beispielsweise photoelektrischen Geschwindigkeitssensor), einen Bremsscheibenwegsensor (beispielsweise LK-G5000 Wegsensor), einen Bremsklemmwegsensor (beispielsweise LK-G5000 Wegsensor), einen Windflügelwegsensor (beispielsweise LK-G5000 Wegsensor). Die interne CPU 3 des Bremssystems umfasst ein Informationserfassungsmodul 5, ein Bremssystem-Steuermodul 6, eine Fehlerdiagnoseeinheit 7 und ein Ergebnisausgabemodul 8. Die Fehlerdiagnoseeinheit 7 umfasst ein Bremssystemzustandsschätzmodul 12 und ein Bremssystemschwellenwertvergleichsmodul 13. Das Informationserfassungsmodul ist wie beispielsweise ein DFM206 Datenerfassungsmodul. Das Bremssystem-Steuermodul ist wie beispielsweise ein Modell 050822231000 einer elektronischen Bremssteuerungseinheit. Das Ergebnisausgabemodul ist wie beispielsweise ein 240128 LCD-Bildschirmmodul. Die Fehlerdiagnoseeinheit ist ein Modell 0281013298 einer elektronischen Steuereinheit, das einen Systemzustands-Schätzalgorithmus und einen Schwellenwertvergleichsalgorithmus lädt.
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Mehrere Bremssystemzustandssensoren 1 und mehrere Bremssystemaktuatorsensoren 2 sind mit dem Informationserfassungsmodul 5 zur Informationserfassung und -übertragung verbunden.
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Konkrete Verbindungsstruktur der Leitung sind: dass das tragbare, mobile, intelligente Terminal 4 und die interne CPU 3 des Bremssystems über eine spezielle Netzleitung der Hochgeschwindigkeitsstrecke verbunden sind, und wobei die interne CPU 3 des Bremssystems und die Bremssystemzustandssensoren 1 sowie die Bremssystemaktuatorsensoren 2 über eine Bordinformationsnetzleitung des Hochgeschwindigkeitszugs verbunden sind. Die Bremssystemzustandssensoren 1, das Informationserfassungsmodul 5 und das Bremssystemschwellenwertvergleichsmodul 13 sind nacheinander eingeschaltet, um eine erste Zustandüberwachungsleitung zu bilden. Die Bremssystemaktuatorsensoren 2, das Informationserfassungsmodul 5, das Bremssystemzustandsschätzmodul 12 und das Bremssystemschwellenwertvergleichsmodul 13 sind nacheinander eingeschaltet, um eine zweite Zustandsvergleichsleitung zu bilden.
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Im tatsächlichen Betrieb sammeln die Bremssystemzustandssensoren 1 Zustandsinformationen über eine Bordinformationsnetzleitung des Hochgeschwindigkeitszugs, und die Bremssystemaktuatorsensoren 2 sammeln Aktuatorinformationen über eine Bordinformationsnetzleitung des Hochgeschwindigkeitszugs. Die Bremssystemzustandssensoren 1, das Informationserfassungsmodul 5 und das Bremssystemschwellenwertvergleichsmodul 13 geben die Zustandsinformationen über eine erste Zustandsüberwachungsleitung aufeinanderfolgend an die interne CPU 3 des Bremssystems weiter. Die Bremssystemaktuatorsensoren 2, das Informationserfassungsmodul 5, das Bremssystemzustandsschätzmodul 12 und das Bremssystemschwellenwertvergleichsmodul 13 geben die Aktuatorinformationen über eine zweite Zustandsvergleichsleitung aufeinanderfolgend an die interne CPU 3 des Bremssystems weiter.
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Das tragbare, mobile, intelligente Terminal 4 umfasst ein Fehlerzeigemodul 9, ein Wartungsprozessanleitungsmodul 10 und ein Wartungsprozess-effektives Erinnerungsmodul 11. Das Fehlerzeigemodul ist wie beispielsweise ein Modell JLX12864G-936 Flüssigkristallmodul. Das Wartungsprozessanleitungsmodul ist wie beispielsweise ein Modell JLX12864-335-P Flüssigkristallmodul. Das Wartungsprozess-effektives Erinnerungsmodul wie beispielsweise ein JQ8900-16P Sprachmodul.
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Das Ergebnisausgabemodul 8 ist jeweils mit dem Fehlerzeigemodul 9 und dem Wartungsprozess-effektives Erinnerungsmodul 11 verbunden. Das Ergebnis der Erfassung durch den Sensor wird durch ein tragbares, mobiles, intelligentes Terminal 4 angezeigt, um das Wartungspersonal zu warnen. Das tragbare, mobile, intelligente Terminal 4 ist über eine spezielle Netzleitung der Hochgeschwindigkeitsstrecke mit dem Cloud-Manager 14 verbunden. Der Cloud-Manager 14 ist wie zum Beispiel TencentCloud Cloud-Server Modell CVM. Der Cloud-Manager 14 wird zum Speichern und Verwalten relevanter Informationen des tragbaren, mobilen, intelligenten Terminal 4 verwendet, was für den tatsächlichen Betrieb und die Verwaltung bequem ist. Die konkrete Verbindungsstruktur ist: das Ergebnisausgabemodul 8, das Fehlerzeigemodul 9 und der Cloud-Manager 14 sind verbunden, um eine erste Back-End-Anzeigeverbindungsleitung zu bilden; das Ergebnisausgabemodul 8, das Wartungsprozess-effektives Erinnerungsmodul 11 und der Cloud-Manager 14 sind verbunden, um eine zweite Back-End-Erinnerungsverbindungsleitung zu bilden; der Cloud-Manager 14 und das Wartungsprozessanleitungsmodul 10 sind verbunden, um eine zweite Back-End-Feedbackverbindungsleitung zu bilden. Jede Leitung ist sehr transparent und vereinfacht die gesamte Leitungskonstruktion.
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Die Erfindung ist vor allem zum Schutz der Merkmale der Verbindungsstruktur der oben genannten Komponenten sowie der technische Lösung der Leitungsverbindungen verwendet, wobei die Konstruktion durch Optimierung und Planung der Verbindungsstrecke wesentlich vereinfacht, die Zweckmäßigkeit bei der Verwendung verbessert und die Betriebssicherheit der Hochgeschwindigkeitsstrecke gewährleistet werden.
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Die folgende spezifische Vorgehensweise ist ist nicht wesentlich für die Erfindung. Die Beschreibung der folgenden Vorgehensweise ist nur ein Beispiel, um dem Fachmann das Verständnis der Produktstruktur, Aufbau und Verbindungsweise der Erfindung im Detail zu erleichtern.
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Im Gebrauch erfasst die interne CPU 3 des Bremssystems Daten von den Bremssystemzustandssensoren 1 und den Bremssystemzustandssensoren 1 über das Informationserfassungsmodul 5. Zusätzlich werden die Bremssystem-Steuereingangsbefehle und Aktuatorsensordaten an das Bremssystemzustandsschätzmodul 12 übertragen, um den Zustand des Bremssystem abzuschätzen. Schließlich werden der geschätzte Zustand und der von den Zustandssensoren gemessene Zustand an das Schwellenwertvergleichsmodul übertragen. Nachdem der spezifische Fehler diagnostiziert wurde, führt das Wartungsprozessanleitungsmodul 10 das Wartungspersonal zur Durchführung der Wartung, und das Wartungsprozess-effektives Erinnerungsmodul 11 spiegelt wider, ob die Wartungsarbeiten durchgeführt wurden. Die Informationen in dieser Reihe von Prozessen werden an den Cloud-Manager 14 übertragen, um die Aufzeichnung und Verwaltung von Dateien zu erleichtern. Das Wartungsprozessanleitungsmodul 10 kann bei Bedarf aktualisiert werden, um einfach eine unbemannte Anleitung vor Ort an einen Wartungspersonal bieten, das über eine unzureichende Wartungserfahrung verfügt und den Wartungsprozess für bestimmte Fehler nicht versteht.
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Das Bremssystemzustandsschätzmodul 12 verwendet Eingabebefehle und Aktuatorsensoreingabe, um eine Zustandsschätzung durchzuführen. Anschließend werden die beiden geschätzten Zustände und der von den Bremssystemzustandssensoren 1 erhaltene Zustand an das Bremssystemschwellenwertvergleichsmodul 13 übergeben, um den spezifischen Fehlertyp zu erhalten, der an das Ergebnisausgangsmodul 8 übertragen wird. Das Ergebnisausgabemodul 8 überträgt das Diagnoseergebnis an das Fehleranzeigemodul 9 des tragbaren, mobilen, intelligenten Terminal 4, um den spezifischen Fehler anzuzeigen. Wenn der Fehler schwerwiegend ist und repariert werden muss, wird das Wartungspersonal daran erinnert, und das Wartungsprozessanleitungsmodul 10 wird für das Wartungspersonal aufgerufen, um dem Wartungspersonal, das mit der Wartung nicht vertraut ist, eine Prozessanleitung bereitzustellen. Danach wird das Diagnoseergebnis an das Erinnerungsmodul ausgegeben, ob der Wartungsprozess wirksam ist. Die spezifischen Fehler und ob der Wartungsprozess wirksam sind, werden an den Cloud-Manager 14 übertragen, und die gesammelte Erfahrung wird an das Wartungsprozessanleitungsmodul 10 übertragen, wenn das Netzwerk anwendbar ist, und die Wartungsprozess-Bibliothek innerhalb des Wartungsprozessanleitungsmodul 10 wird aktualisiert.
