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(19)中華人民共和國國家知識產(chǎn)權(quán)局(12)發(fā)明專利申請(10)申請公布號CN110775107A(43)申請公布日2020.02.11(21)申請?zhí)?01910312536.X(22)申請日2019.04.17(66)本國優(yōu)先權(quán)數(shù)據(jù)201810854466.62018.07.30CN(71)申請人西安英特邁思信息科技有限公司地址710000陜西省西安市高新區(qū)錦業(yè)路38號粵漢國際1號樓10803室(72)發(fā)明人申中杰李盼宮云杰(74)專利代理機構(gòu)北京前審知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11760代理人張波濤尹秀峰(51)Int.Cl.B61L27/00(2006.01)權(quán)利要求書1頁說明書4頁附圖1頁(54)發(fā)明名稱一種高速機車走行部齒輪箱大數(shù)據(jù)健康管理裝置(57)摘要本發(fā)明公開了一種高速機車走行部齒輪箱大數(shù)據(jù)健康管理裝置，包括信息感知單元1、智能監(jiān)測單元2、車載PHM系統(tǒng)3、服務(wù)器4和企業(yè)PHM系統(tǒng)5。其中，信息感知單元1、智能監(jiān)測單元2、車載PHM系統(tǒng)3直接安裝在高速機車上，全面監(jiān)測高速機車走行部齒輪箱運行狀態(tài)，并提供智能監(jiān)測、存儲和報警服務(wù)，在特定站點組網(wǎng)與服務(wù)器4連接，組建大數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。服務(wù)器4用于數(shù)據(jù)存儲與大數(shù)據(jù)管理。企業(yè)PHM系統(tǒng)對齒輪箱監(jiān)測數(shù)據(jù)進行深度挖掘，實現(xiàn)故障診斷、趨勢分析、故障預(yù)測、混合智能診斷和剩余壽命預(yù)測。該發(fā)明實現(xiàn)了高速機車走行部齒輪箱的監(jiān)測診斷向運維管理的過渡，為下一步相關(guān)企業(yè)的智能運維、協(xié)同管理的服務(wù)奠定基礎(chǔ)。CN110775107ACN110775107A權(quán)利要求書1/1頁1.一種高速機車走行部齒輪箱大數(shù)據(jù)健康管理裝置，其特征在于：包括信息感知單元1、智能監(jiān)測單元2、車載PHM系統(tǒng)3、服務(wù)器4和企業(yè)PHM系統(tǒng)5，其中，信息感知單元1實時采集齒輪箱狀態(tài)信息，智能監(jiān)測單元2將來自信息感知單元1的原始數(shù)據(jù)存放在高速緩存區(qū)并計算時頻域統(tǒng)計特征，按照報警機制判斷故障，當故障發(fā)生時，保存故障時刻前后一定時間段內(nèi)的原始數(shù)據(jù)，并給出相應(yīng)的報警指示；當無故障時，只存儲統(tǒng)計特征數(shù)據(jù)，其中，信息感知單元1、智能監(jiān)測單元2、車載PHM系統(tǒng)3直接安裝在高速機車上以監(jiān)測高速機車走行部齒輪箱運行狀態(tài)，并提供智能監(jiān)測、存儲和報警服務(wù)，在特定站點組網(wǎng)與用于數(shù)據(jù)存儲與大數(shù)據(jù)管理的服務(wù)器4連接，組建大數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，連接服務(wù)器4的企業(yè)PHM系統(tǒng)對齒輪箱監(jiān)測數(shù)據(jù)進行深度挖掘以故障診斷、趨勢分析、故障預(yù)測、混合智能診斷和剩余壽命預(yù)測。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速機車走行部齒輪箱大數(shù)據(jù)健康管理裝置，其特征在于，優(yōu)選的，所述的信息感知單元1包含振動傳感器11、轉(zhuǎn)速傳感器12、溫度傳感器13和油液傳感器14，全方位獲取齒輪箱的狀態(tài)信息。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速機車走行部齒輪箱大數(shù)據(jù)健康管理裝置，其特征在于，所述的智能監(jiān)測單元2直接集成在高速機車的機柜中，智能監(jiān)測單元2配備1T的硬盤，實現(xiàn)列車運行和非上傳站點的數(shù)據(jù)存儲，智能監(jiān)測單元2還配備無線傳輸模塊，可在不打開機柜、不影響列車運行的情況下實現(xiàn)與移動存儲設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速機車走行部齒輪箱大數(shù)據(jù)健康管理裝置，其特征在于，用于列車的監(jiān)測和短時間內(nèi)的故障預(yù)測的所述的車載PHM系統(tǒng)3直接從智能監(jiān)測單元2硬盤中獲取數(shù)據(jù)，顯示齒輪箱的當前狀態(tài)，讀取齒輪箱的歷史趨勢，預(yù)測短期內(nèi)的發(fā)展趨勢。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速機車走行部齒輪箱大數(shù)據(jù)健康管理裝置，其特征在于，所述的服務(wù)器4采用雙機熱備模式，WEB服務(wù)+數(shù)據(jù)存儲的結(jié)構(gòu)，一臺服務(wù)器宕機，另一臺5s內(nèi)接管應(yīng)用，確保業(yè)務(wù)不中斷，數(shù)據(jù)不丟失。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速機車走行部齒輪箱大數(shù)據(jù)健康管理裝置，其特征在于，所述的智能監(jiān)測單元2與服務(wù)器4在特點站點通過以太網(wǎng)連接，組建大數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，實現(xiàn)服務(wù)器4的數(shù)據(jù)更新。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速機車走行部齒輪箱大數(shù)據(jù)健康管理裝置，其特征在于，所述的企業(yè)PHM系統(tǒng)5從服務(wù)器4獲取數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)挖掘，在故障診斷中，運用FFT、包絡(luò)譜、自適應(yīng)濾波解調(diào)、小波分析、二代小波分析或多小波分析判斷故障；在趨勢分析，結(jié)合故障特征和多變量回歸方法分析齒輪箱狀態(tài)發(fā)展規(guī)律；在故障預(yù)測中，運用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)、隱馬爾科夫鏈模型預(yù)測齒輪箱故障趨勢；在混合智能診斷中，運用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、超限學習機等綜合判斷故障的可能性，給出故障的出現(xiàn)的百分比，在剩余壽命預(yù)測中，基于模型驅(qū)動與數(shù)據(jù)驅(qū)動獲得預(yù)測結(jié)果。2CN110775107A說明書1/4頁一種高速機車走行部齒輪箱大數(shù)據(jù)健康管理裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本發(fā)明屬監(jiān)測診斷領(lǐng)域，具體涉及一種高速機車走行部齒輪箱大數(shù)據(jù)健康管理裝置。背景技術(shù)[0002]隨著我國鐵路的高速發(fā)展，高速列車已經(jīng)成為中國高端制造業(yè)崛起的重要標志。然而，高速列車屬于典型復雜機電系統(tǒng)，以分布式、網(wǎng)絡(luò)化方

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