一种轨道车辆刮雨器生命周期控制方法、系统及轨道车辆与流程

1.本发明属于轨道车辆技术领域，涉及一种轨道车辆刮雨器生命周期控制方法、系统及轨道车辆。


背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
3.对于轨道车辆，目前国内外已逐渐全自动无人驾驶车辆。刮雨器用于扫除车窗玻璃上妨碍视线的雨雪和尘土，是轨道车辆的重要部件，对于车辆运行安全有重要作用。
4.但是目前对于刮雨器的监测主要集中在作业控制，如中国发明专利无人驾驶地铁列车的自动刮雨器控制方法，是雨量的监测，再匹配控制刮雨器，以及监测水箱是否缺水、是否和车辆模式匹配等或者是否发生故障等。对于刮雨器的故障诊断、以及剩余使用时间等鲜有涉及。


技术实现要素：

5.本发明为了解决上述问题，提出了一种轨道车辆刮雨器生命周期控制方法、系统及轨道车辆，本发明在控制刮雨器的工作方式以外，还进行故障诊断控制，以及部件寿命预测，能够对刮雨器目前时间段和未来时间段的工作状态进行全生命周期的管理，以保证车辆的安全运行。
6.根据一些实施例，本发明采用如下技术方案：
7.一种轨道车辆刮雨器生命周期控制方法，包括以下步骤：
8.判断刮雨器的作业模式，若处于第一模式，根据接收的控制指令确定工作挡位，执行相应作业动作，若处于第二模式，根据获取的雨量信息，确定相匹配的工作挡位，执行相应作业动作；
9.获取刮雨器的作业参数，根据作业参数判断是否发生故障，在发生故障时发出报警信号；
10.记录刮雨器的动作次数，并累计计数；
11.根据累计的动作次数和故障判断结果，结合预存储的关键部件动作阈值，预测刮雨器相应部件的剩余使用时间，根据预测结果进行相应部件的管控。
12.作为可选择的实施方式，所述第一模式的控制指令包含预定的刮雨器的工作挡位，根据所述工作挡位控制刮雨器的刮臂或/和洗涤器相应速度、相应位置的作业动作。
13.作为可选择的实施方式，根据作业参数判断是否发生故障的具体过程包括：
14.根据电流值和设定阈值的关系，判断刮雨器的电机是否发生堵转；
15.根据和tcms是否有通信信号，判断刮雨器的控制电路板是否失效；
16.根据刮雨器挂刷频率和相应挡位对应的设置值，判断刮雨器是否发生转速异常。
17.作为可选择的实施方式，所述关键部件动作阈值根据相应部件的耐久性试验确定
得到。
18.作为可选择的实施方式，剩余使用时间的计算过程为：相应部件全寿命动作次数和该部件已动作次数的差值，除以该部件单位时间内平均动作次数。
19.一种轨道车辆刮雨器生命周期控制单元，被配置为：
20.判断刮雨器的作业模式，若处于第一模式，根据接收的控制指令确定工作挡位，执行相应作业动作，若处于第二模式，根据获取的雨量信息，确定相匹配的工作挡位，执行相应作业动作；
21.获取刮雨器的作业参数，根据作业参数判断是否发生故障，在发生故障时发出报警信号；
22.记录刮雨器的动作次数，并累计计数；
23.根据累计的动作次数和故障判断结果，结合预存储的关键部件动作阈值，预测刮雨器相应部件的剩余使用时间，根据预测结果进行相应部件的管控。
24.一种轨道车辆刮雨器生命周期控制系统，包括：
25.控制模块，被配置为判断刮雨器的作业模式，若处于第一模式，根据接收的控制指令确定工作挡位，执行相应作业动作，若处于第二模式，根据获取的雨量信息，确定相匹配的工作挡位，执行相应作业动作；
26.故障判断模块，被配置为获取刮雨器的作业参数，根据作业参数判断是否发生故障，在发生故障时发出报警信号；
27.计数模块，被配置为记录刮雨器的动作次数，并累计计数；
28.剩余使用时间预测模块，被配置为根据累计的动作次数和故障判断结果，结合预存储的关键部件动作阈值，预测刮雨器相应部件的剩余使用时间，根据预测结果进行相应部件的管控。
29.作为可选择的实施方式，还包括控制开关，所述控制开关配置有自动档位、多种速度档位、中立位、停止位和喷淋档位。
30.作为可选择的实施方式，还包括雨量传感器，所述雨量传感器和控制模块连接。
31.作为可选择的实施方式，所述控制模块和tcms进行网络通信。
32.作为可选择的实施方式，还包括位置传感器，所述位置传感器设置于刮雨器的作业区域内，用于检测刮雨器挂刷频率。
33.作为可选择的实施方式，还包括电流检测元件，用于检测刮雨器的电机的工作电流。
34.一种轨道交通车辆，包括上述单元或系统。
35.与现有技术相比，本公开的有益效果为：
36.本公开控制刮雨器的工作方式以外，还进行故障诊断控制，以及部件寿命预测，能够对刮雨器目前时间段和未来时间段的工作状态进行全生命周期的管理，以保证车辆的安全运行。
37.本公开进行多维度的故障诊断，能够针对关键部件，及时发现问题，及时保修，降级在运营时发生故障，以免影响车辆运营。
38.本公开根据历史单位时间内平均动作次数、已经动作次数，来预测剩余使用时间，实现刮雨器各部件寿命预测，能够做到提前检修、提前更换，优化刮雨器检修修程及各部件
更换周期。
39.为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
40.构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
41.图1是本公开的方法流程图；
42.图2是本公开的系统结构图。
具体实施方式：
43.下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
44.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
45.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
46.实施例一
47.如图1所示，一种轨道车辆刮雨器生命周期控制方法，包括以下步骤：
48.判断刮雨器的作业模式，若处于第一模式，根据接收的控制指令确定工作挡位，执行相应作业动作，若处于第二模式，根据获取的雨量信息，确定相匹配的工作挡位，执行相应作业动作；
49.获取刮雨器的作业参数，根据作业参数判断是否发生故障，在发生故障时发出报警信号；
50.记录刮雨器的动作次数，并累计计数；
51.根据累计的动作次数和故障判断结果，结合预存储的关键部件动作阈值，预测刮雨器相应部件的剩余使用时间，根据预测结果进行相应部件的管控。
52.本实施例的第一模式即为手动模式，控制指令包含预定的刮雨器的工作挡位，根据所述工作挡位控制刮雨器的刮臂或/和洗涤器相应速度、相应位置的作业动作。
53.本实施例的第二模式为自动模式。
54.在本实施例中，根据作业参数判断是否发生故障的具体过程包括：
55.根据电流值和设定阈值的关系，判断刮雨器的电机是否发生堵转；
56.根据和tcms是否有通信信号，判断刮雨器的控制电路板是否失效；
57.根据刮雨器挂刷频率和相应挡位对应的设置值，判断刮雨器是否发生转速异常。
58.在本实施例中，关键部件动作阈值根据相应部件的耐久性试验确定得到。
59.在本实施例中，剩余使用时间的计算过程为：相应部件全寿命动作次数和该部件已动作次数的差值，除以该部件单位时间内平均动作次数。
60.在本实施例中，单位时间为天。即部件剩余寿命取决于该部件全寿命动作次数，以及该部件平均每天动作次数。
61.在本实施例中，部件每天动作次数，tcms网络系统根据刮雨器系统通过网络传输的已动作次数进行计算。
62.部件全寿命动作次数为该部件根据耐久性试验后动作次数进行换算。举例说明，刮雨器耐久性基本要求为50万次挂刷动作后，功能正常。200万次后，仍具有一定工作能力，则耐久性试验得到的阈值可以取200万次。
63.实施例二
64.一种轨道车辆刮雨器生命周期控制单元，被配置为：
65.判断刮雨器的作业模式，若处于第一模式，根据接收的控制指令确定工作挡位，执行相应作业动作，若处于第二模式，根据获取的雨量信息，确定相匹配的工作挡位，执行相应作业动作；
66.获取刮雨器的作业参数，根据作业参数判断是否发生故障，在发生故障时发出报警信号；
67.记录刮雨器的动作次数，并累计计数；
68.根据累计的动作次数和故障判断结果，结合预存储的关键部件动作阈值，预测刮雨器相应部件的剩余使用时间，根据预测结果进行相应部件的管控。
69.实施例三
70.如图2所示，一种轨道车辆刮雨器生命周期控制系统，包括：
71.实施例二所提供的控制单元，以及控制开关，通过控制开关进行刮雨器控制，控制开关分为自动档位、高速档位、中速档位、低速档位、中立位、停止位、喷淋档位等。
72.控制开关将不同档位指令输入给刮雨器控制单元，刮雨器控制单元根据开关档位控制驱动装置从而控制刮雨器刮臂进行挂刷动作，以及控制洗涤器进行喷淋动作。
73.当刮雨器开关打到自动位，则刮雨器控制单元根据雨量传感器采集雨量信息自动刮刷，或者根据tcms网络系统发出的刮刷指令进行刮刷(保留网络通讯接口)。
74.刮雨器控制单元可通过位置/计数传感器记录刮雨器的动作次数，并且能进行累计计数。
75.刮雨器控制单元跟tcms进行网络通信，通信接口为以太网接口。
76.在部分实施例中，还包括雨量传感器，所述雨量传感器和控制模块连接。
77.进一步的，还包括位置传感器，所述位置传感器设置于刮雨器的作业区域内，用于检测刮雨器挂刷频率。
78.进一步的，还包括电流检测元件，用于检测刮雨器的电机的工作电流。
79.控制单元还包括处理模块、用于和tcms进行网络通信的通信模块和供电模块。
80.实施例四
81.一种轨道交通车辆，包括实施例二的单元或实施例三的系统。
82.上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。

技术特征：
1.一种轨道车辆刮雨器生命周期控制方法，其特征是，包括以下步骤：判断刮雨器的作业模式，若处于第一模式，根据接收的控制指令确定工作挡位，执行相应作业动作，若处于第二模式，根据获取的雨量信息，确定相匹配的工作挡位，执行相应作业动作；获取刮雨器的作业参数，根据作业参数判断是否发生故障，在发生故障时发出报警信号；记录刮雨器的动作次数，并累计计数；根据累计的动作次数和故障判断结果，结合预存储的关键部件动作阈值，预测刮雨器相应部件的剩余使用时间，根据预测结果进行相应部件的管控。2.如权利要求1所述的一种轨道车辆刮雨器生命周期控制方法，其特征是，所述第一模式的控制指令包含预定的刮雨器的工作挡位，根据所述工作挡位控制刮雨器的刮臂或/和洗涤器相应速度、相应位置的作业动作。3.如权利要求1所述的一种轨道车辆刮雨器生命周期控制方法，其特征是，根据作业参数判断是否发生故障的具体过程包括：根据电流值和设定阈值的关系，判断刮雨器的电机是否发生堵转；根据和tcms是否有通信信号，判断刮雨器的控制电路板是否失效；根据刮雨器挂刷频率和相应挡位对应的设置值，判断刮雨器是否发生转速异常。4.如权利要求1所述的一种轨道车辆刮雨器生命周期控制方法，其特征是，所述关键部件动作阈值根据相应部件的耐久性试验确定得到。5.如权利要求1所述的一种轨道车辆刮雨器生命周期控制方法，其特征是，剩余使用时间的计算过程为：相应部件全寿命动作次数和该部件已动作次数的差值，除以该部件单位时间内平均动作次数。6.一种轨道车辆刮雨器生命周期控制单元，其特征是，被配置为：判断刮雨器的作业模式，若处于第一模式，根据接收的控制指令确定工作挡位，执行相应作业动作，若处于第二模式，根据获取的雨量信息，确定相匹配的工作挡位，执行相应作业动作；获取刮雨器的作业参数，根据作业参数判断是否发生故障，在发生故障时发出报警信号；记录刮雨器的动作次数，并累计计数；根据累计的动作次数和故障判断结果，结合预存储的关键部件动作阈值，预测刮雨器相应部件的剩余使用时间，根据预测结果进行相应部件的管控。7.一种轨道车辆刮雨器生命周期控制系统，其特征是，包括：控制模块，被配置为判断刮雨器的作业模式，若处于第一模式，根据接收的控制指令确定工作挡位，执行相应作业动作，若处于第二模式，根据获取的雨量信息，确定相匹配的工作挡位，执行相应作业动作；故障判断模块，被配置为获取刮雨器的作业参数，根据作业参数判断是否发生故障，在发生故障时发出报警信号；计数模块，被配置为记录刮雨器的动作次数，并累计计数；剩余使用时间预测模块，被配置为根据累计的动作次数和故障判断结果，结合预存储
的关键部件动作阈值，预测刮雨器相应部件的剩余使用时间，根据预测结果进行相应部件的管控。8.如权利要求7所述的一种轨道车辆刮雨器生命周期控制系统，其特征是，还包括控制开关，所述控制开关配置有自动档位、多种速度档位、中立位、停止位和喷淋档位。9.如权利要求7或8所述的一种轨道车辆刮雨器生命周期控制系统，其特征是，还包括雨量传感器，所述雨量传感器和控制模块连接。10.如权利要求7所述的一种轨道车辆刮雨器生命周期控制系统，其特征是，所述控制模块和tcms进行网络通信。11.如权利要求9所述的一种轨道车辆刮雨器生命周期控制系统，其特征是，还包括位置传感器，所述位置传感器设置于刮雨器的作业区域内，用于检测刮雨器挂刷频率。12.如权利要求11所述的一种轨道车辆刮雨器生命周期控制系统，其特征是，还包括电流检测元件，用于检测刮雨器的电机的工作电流。13.一种轨道交通车辆，其特征是，包括权利要求7所述的单元或权利要求7-12中任一项所述的系统。

技术总结
本公开提供了一种轨道车辆刮雨器生命周期控制方法、系统及轨道车辆，判断刮雨器的作业模式，执行相应作业动作；获取刮雨器的作业参数，根据作业参数判断是否发生故障，在发生故障时发出报警信号；记录刮雨器的动作次数，并累计计数；根据累计的动作次数和故障判断结果，结合预存储的关键部件动作阈值，预测刮雨器相应部件的剩余使用时间，根据预测结果进行相应部件的管控。本发明在控制刮雨器的工作方式以外，还进行故障诊断控制，以及部件寿命预测，能够对刮雨器目前时间段和未来时间段的工作状态进行全生命周期的管理，以保证车辆的安全运行。全运行。全运行。


技术研发人员：张立明 张军磊 梁德龙 王寿峰 刘倩倩
受保护的技术使用者：中车青岛四方机车车辆股份有限公司
技术研发日：2023.03.22
技术公布日：2023/7/6