一种高速机车走行部齿轮箱大数据健康管理装置
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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110775107A(43)申请公布日2020.02.11(21)申请号201910312536.X(22)申请日2019.04.17(66)本国优先权数据201810854466.62018.07.30CN(71)申请人西安英特迈思信息科技有限公司地址710000陕西省西安市高新区锦业路38号粤汉国际1号楼10803室(72)发明人申中杰李盼宮云杰(74)专利代理机构北京前审知识产权代理有限公司11760代理人张波涛尹秀峰(51)Int.Cl.B61L27/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种高速机车走行部齿轮箱大数据健康管理装置(57)摘要本发明公开了一种高速机车走行部齿轮箱大数据健康管理装置，包括信息感知单元1、智能监测单元2、车载PHM系统3、服务器4和企业PHM系统5。其中，信息感知单元1、智能监测单元2、车载PHM系统3直接安装在高速机车上，全面监测高速机车走行部齿轮箱运行状态，并提供智能监测、存储和报警服务，在特定站点组网与服务器4连接，组建大数据传输系统。服务器4用于数据存储与大数据管理。企业PHM系统对齿轮箱监测数据进行深度挖掘，实现故障诊断、趋势分析、故障预测、混合智能诊断和剩余寿命预测。该发明实现了高速机车走行部齿轮箱的监测诊断向运维管理的过渡，为下一步相关企业的智能运维、协同管理的服务奠定基础。CN110775107ACN110775107A权利要求书1/1页1.一种高速机车走行部齿轮箱大数据健康管理装置，其特征在于：包括信息感知单元1、智能监测单元2、车载PHM系统3、服务器4和企业PHM系统5，其中，信息感知单元1实时采集齿轮箱状态信息，智能监测单元2将来自信息感知单元1的原始数据存放在高速缓存区并计算时频域统计特征，按照报警机制判断故障，当故障发生时，保存故障时刻前后一定时间段内的原始数据，并给出相应的报警指示；当无故障时，只存储统计特征数据，其中，信息感知单元1、智能监测单元2、车载PHM系统3直接安装在高速机车上以监测高速机车走行部齿轮箱运行状态，并提供智能监测、存储和报警服务，在特定站点组网与用于数据存储与大数据管理的服务器4连接，组建大数据传输系统，连接服务器4的企业PHM系统对齿轮箱监测数据进行深度挖掘以故障诊断、趋势分析、故障预测、混合智能诊断和剩余寿命预测。2.根据权利要求1所述的一种高速机车走行部齿轮箱大数据健康管理装置，其特征在于，优选的，所述的信息感知单元1包含振动传感器11、转速传感器12、温度传感器13和油液传感器14，全方位获取齿轮箱的状态信息。3.根据权利要求1所述的一种高速机车走行部齿轮箱大数据健康管理装置，其特征在于，所述的智能监测单元2直接集成在高速机车的机柜中，智能监测单元2配备1T的硬盘，实现列车运行和非上传站点的数据存储，智能监测单元2还配备无线传输模块，可在不打开机柜、不影响列车运行的情况下实现与移动存储设备的数据传输。4.根据权利要求1所述的一种高速机车走行部齿轮箱大数据健康管理装置，其特征在于，用于列车的监测和短时间内的故障预测的所述的车载PHM系统3直接从智能监测单元2硬盘中获取数据，显示齿轮箱的当前状态，读取齿轮箱的历史趋势，预测短期内的发展趋势。5.根据权利要求1所述的一种高速机车走行部齿轮箱大数据健康管理装置，其特征在于，所述的服务器4采用双机热备模式，WEB服务+数据存储的结构，一台服务器宕机，另一台5s内接管应用，确保业务不中断，数据不丢失。6.根据权利要求1所述的一种高速机车走行部齿轮箱大数据健康管理装置，其特征在于，所述的智能监测单元2与服务器4在特点站点通过以太网连接，组建大数据传输系统，实现服务器4的数据更新。7.根据权利要求1所述的一种高速机车走行部齿轮箱大数据健康管理装置，其特征在于，所述的企业PHM系统5从服务器4获取数据以数据挖掘，在故障诊断中，运用FFT、包络谱、自适应滤波解调、小波分析、二代小波分析或多小波分析判断故障；在趋势分析，结合故障特征和多变量回归方法分析齿轮箱状态发展规律；在故障预测中，运用贝叶斯网络、隐马尔科夫链模型预测齿轮箱故障趋势；在混合智能诊断中，运用深度神经网络、超限学习机等综合判断故障的可能性，给出故障的出现的百分比，在剩余寿命预测中，基于模型驱动与数据驱动获得预测结果。2CN110775107A说明书1/4页一种高速机车走行部齿轮箱大数据健康管理装置技术领域[0001]本发明属监测诊断领域，具体涉及一种高速机车走行部齿轮箱大数据健康管理装置。背景技术[0002]随着我国铁路的高速发展，高速列车已经成为中国高端制造业崛起的重要标志。然而，高速列车属于典型复杂机电系统，以分布式、网络化方
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