一种列车组故障预测与健康管理地面智能处理系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种列车组故障预测与健康管理地面智能处理系统及方法，该地面智能处理系统包括：数据接入模块，接收通过预设路径发送的列车组对应的数据；数据分析模块，利用已构建的地面智能镜像模型对数据进行分析处理，得到分析结果；分析结果包括故障相关信息、列车组健康评估信息以及智能决策信息；其中，地面智能镜像模型为利用实体列车组产生的数据所建立的反应列车组系统状态的数学模型，并具有输入输出的预测传递关系模型；能够节省地面故障预测与健康管理的分析、应用成本，解决现有地面故障分析中心功能可扩展性差，计算负载大的问题，提高车辆安全性以及企业运维效率。

【技术实现步骤摘要】
一种列车组故障预测与健康管理地面智能处理系统及方法
本专利技术涉及数据处理
，特别涉及一种列车组故障预测与健康管理地面智能处理系统及方法。
技术介绍
目前，我国高速铁路里程超过2.2万公里，动车组保有量达到2586标准组，“四纵四横”高铁主骨架基本建成。“十三五”我国高速铁路仍将保持快速发展，高铁覆盖面积从“四纵四横”进一步扩展至“八纵八横”，高速铁路运营里程达到3.8万公里。然而，我国的高速铁路发展也面临着一系列的挑战，主要体现在以下两个方面：(1)“走出去”成为中国高铁未来的重要战略，但在“走出去”的过程中受到来自日本和欧洲产品的强大竞争压力，因此需要我国高铁在技术可靠性、成本、和服务等方面不断提升综合竞争力。(2)目前我国动车组的运维依然采用按里程计划维护策略，动车组的运营及维护费用居高不下，目前只有京沪线等几条繁忙线路实现了盈利，因此需要状态维护和预测性维护手段，用来优化生产组织，延长检修周期，优化检修内容，优化修程修制，提升检修效率，以促进动车组检修服务方式的转变。目前的地面列车组故障预测与健康管理系统存在地面故障分析中心功能可扩展性差、计算负载大、成果应用有限等问题。因此，如何节省地面故障预测与健康管理的分析、应用成本，提高车辆安全性以及企业运维效率，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种列车组故障预测与健康管理地面智能处理系统及方法，节省地面故障预测与健康管理的分析、应用成本，提高车辆安全性以及企业运维效率。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种列车组故障预测与健康管理地面智能处理系统，所述地面智能处理系统包括：数据接入模块，用于接收通过预设路径发送的列车组对应的数据；数据分析模块，用于利用已构建的地面智能镜像模型对所述数据进行分析处理，得到分析结果；所述分析结果包括故障相关信息、列车组健康评估信息以及智能决策信息；其中，所述地面智能镜像模型为利用实体列车组产生的数据所建立的反应列车组系统状态的数学模型，并具有输入输出的预测传递关系模型。可选的，本方案还包括：结果输出模块，用于显示所述分析结果和/或向预设用户发送所述分析结果。可选的，所述数据接入模块，包括：接收单元，用于接收所述列车组搭载的车载列车组故障预测与健康管理系统传输的实时数据和非实时数据，供应商系统发送的运维数据、工厂内部的制造和设计数据以及仿真试验数据；集成单元，用于所述列车组多源异构数据的集成；数据预处理单元，用于将所述接收单元接收的数据以及所述集成单元集成的数据进行清洗、转换。可选的，所述数据分析模块，包括：数据处理单元，用于将所述实时数据利用流式数据处理方法进行处理得到第一数据，将所述非实时数据、所述运维数据、所述制造和设计数据以及所述仿真试验数据利用批式数据处理方法进行处理得到第二数据；地面智能镜像模型分析单元，用于将所述第一数据和所述第二数据作为所述地面智能镜像模型的输入，利用所述地面智能镜像模型进行分析处理，得到分析结果；其中，所述故障相关信息包括故障诊断信息、故障预警信息、故障统计信息、故障预测信息。可选的，所述数据分析模块，还包括：地面智能镜像模型更新单元，用于利用认知计算和大数据挖掘算法对所述非实时数据、所述运维数据、所述制造和设计数据以及所述仿真试验数据进行知识挖掘，并根据知识挖掘结果对所述地面智能镜像模型进行更新。可选的，所述数据分析模块，还包括：分析结果对比单元，用于将所述分析结果与所述车载列车组故障预测与健康管理系统中车载智能镜像模型的分析结果进行聚类分析，并根据聚类分析结果更新所述分析结果。可选的，本方案还包括：数据存储模块，用于对所述数据进行在线存储和/或离线存储。本专利技术还提供一种列车组故障预测与健康管理地面智能处理方法，所述方法包括：接收通过预设路径发送的列车组对应的数据；利用已构建的地面智能镜像模型对所述数据进行分析处理，得到分析结果；所述分析结果包括故障相关信息、列车组健康评估信息以及智能决策信息；其中，所述地面智能镜像模型为利用实体列车组产生的数据所建立的反应列车组系统状态的数学模型，并具有输入输出的预测传递关系模型。可选的，本方案还包括：利用认知计算和大数据挖掘算法对所述非实时数据、所述运维数据、所述制造和设计数据以及所述仿真试验数据进行知识挖掘，病根知识挖掘结果对所述地面智能镜像模型进行更新。可选的，本方案还包括：将所述分析结果与所述车载列车组故障预测与健康管理系统中车载智能镜像模型的分析结果进行聚类分析，并根聚类分析结果更新所述分析结果。本专利技术所提供的一种列车组故障预测与健康管理地面智能处理系统，该地面智能处理系统包括：数据接入模块，接收通过预设路径发送的列车组对应的数据；数据分析模块，利用已构建的地面智能镜像模型对数据进行分析处理，得到分析结果；分析结果包括故障相关信息、列车组健康评估信息以及智能决策信息；其中，地面智能镜像模型为利用实体列车组产生的数据所建立的反应列车组系统状态的数学模型，并具有输入输出的预测传递关系模型。可见，该系统仅利用地面智能镜像模型能够全面的对数据进行分析，得到故障相关数据，列车组健康评估信息以及智能决策信息；即能够节省地面故障预测与健康管理的分析、应用成本，解决现有地面故障分析中心功能可扩展性差，计算负载大的问题，提高车辆安全性以及企业运维效率。本专利技术还提供了一种列车组故障预测与健康管理地面智能处理方法，具有上述有益效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例所提供的列车组故障预测与健康管理地面智能处理系统的结构框图；图2为本专利技术实施例所提供的一种具体的列车组故障预测与健康管理地面智能处理系统的结构示意图；图3为本专利技术实施例所提供的列车组故障预测与健康管理地面智能处理方法的流程图。具体实施方式本专利技术的核心是提供一种列车组故障预测与健康管理地面智能处理系统及方法，节省地面故障预测与健康管理的分析、应用成本，提高车辆安全性以及企业运维效率。为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。请参考图1，图1为本专利技术实施例所提供的列车组故障预测与健康管理地面智能处理系统的结构框图；该地面智能处理系统(可以简称为系统)可以包括：数据接入模块100，用于接收通过预设路径发送的列车组对应的数据；数据分析模块200，用于利用已构建的地面智能镜像模型对数据进行分析处理，得到分析结果；分析结果包括故障相关信息、列车组健康评估信息以及智能决策信息；其中，地面智能镜像模型为利用实体列车组产生的数据所建立的反应列车组系统状态的数学模型，并具有输入输出的预测传递关系模型。具体的，本实施例并不限定具体预设路径的数量以及预设路径的具体对象。用户可以根据自本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种列车组故障预测与健康管理地面智能处理系统，其特征在于，所述地面智能处理系统，包括：数据接入模块，用于接收通过预设路径发送的列车组对应的数据；数据分析模块，用于利用已构建的地面智能镜像模型对所述数据进行分析处理，得到分析结果；所述分析结果包括故障相关信息、列车组健康评估信息以及智能决策信息；其中，所述地面智能镜像模型为利用实体列车组产生的数据所建立的反应列车组系统状态的数学模型，并具有输入输出的预测传递关系模型。

【技术特征摘要】
1.一种列车组故障预测与健康管理地面智能处理系统，其特征在于，所述地面智能处理系统，包括：数据接入模块，用于接收通过预设路径发送的列车组对应的数据；数据分析模块，用于利用已构建的地面智能镜像模型对所述数据进行分析处理，得到分析结果；所述分析结果包括故障相关信息、列车组健康评估信息以及智能决策信息；其中，所述地面智能镜像模型为利用实体列车组产生的数据所建立的反应列车组系统状态的数学模型，并具有输入输出的预测传递关系模型。2.根据权利要求1所述的地面智能处理系统，其特征在于，还包括：结果输出模块，用于显示所述分析结果和/或向预设用户发送所述分析结果。3.根据权利要求2所述的地面智能处理系统，其特征在于，所述数据接入模块，包括：接收单元，用于接收所述列车组搭载的车载列车组故障预测与健康管理系统传输的实时数据和非实时数据，供应商系统发送的运维数据、工厂内部的制造和设计数据以及仿真试验数据；集成单元，用于所述列车组多源异构数据的集成；数据预处理单元，用于将所述接收单元接收的数据以及所述集成单元集成的数据进行清洗、转换。4.根据权利要求3所述的地面智能处理系统，其特征在于，所述数据分析模块，包括：数据处理单元，用于将所述实时数据利用流式数据处理方法进行处理得到第一数据，将所述非实时数据、所述运维数据、所述制造和设计数据以及所述仿真试验数据利用批式数据处理方法进行处理得到第二数据；地面智能镜像模型分析单元，用于将所述第一数据和所述第二数据作为所述地面智能镜像模型的输入，利用所述地面智能镜像模型进行分析处理，得到分析结果；其中，所述故障相关信息包括故障诊断信息、故障预警信息、故障统计信息、故障预...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志强，徐冠基，彭畅，王振中，于伟凯，
申请(专利权)人：中国中车股份有限公司，中车青岛四方机车车辆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11