铁路货车运行状态监测系统技术方案

本申请涉及一种铁路货车运行状态监测系统，包括：状态检测模块，设置于车辆的各监测点，用于采集车辆的状态数据，并对状态数据进行边缘计算得到第一分析数据；车载网关，用于在车辆处于运行区间时，获取第一分析数据，并对第一分析数据进行雾计算得到第二分析数据，将第二分析数据上传至服务器；就地网关，用于在车辆处于非运行区间时，获取第一分析数据，并对第一分析数据进行雾计算得到第三分析数据，将第三分析数据上传至服务器；服务器用于将第二分析数据或第三分析数据发送至监测中心；监测中心，用于在判断车辆状态异常或故障时，发出报警。本发明专利技术能够实现铁路货车的实时监测，降低数据传输负载压力，降低延时，提高监测的及时性和精准性。

【技术实现步骤摘要】
铁路货车运行状态监测系统
本申请涉及铁路物流
，特别是涉及一种铁路货车运行状态监测系统。
技术介绍
铁路物流(RailwayLogistics)是依托铁路的点、线集合，发挥基础设施和生产运营两个层面的网络经济特征，联结供给主体和需求主体，根据铁路资源配置和优化条件，将运输、储存、装卸、搬运、包装、流通加工、配送、信息处理等功能有机结合，是物品从供应地向接受地实体流动的计划、实施与控制的过程。由于铁路物流站点之间距离较远，因此货运车辆的性能检测非常重要。现有的铁路货车不具备发电或受电条件，因此其信息化、智能化技术发展相对缓慢，主要依靠地面5T系统进行车辆性能和安全检测，5T系统是指：TADS：货车滚动轴承早期故障轨边声学诊断系统；TFDS：货车运行故障动态图像检测系统；THDS：红外线轴温探测系统；TPDS：货车运行状态地面安全监测系统；TCDS：客车运行安全监控系统。5T系统存在监测位置分散、数据不连续等问题，难以满足当前铁路货车重载、快捷和多式联运进一步发展的需求。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提供更及时且精准地运行状态监测的铁路货车运行状态监测系统。一种铁路货车运行状态监测系统，包括：状态检测模块，设置于车辆的各监测点，用于采集车辆的状态数据，并对所述状态数据进行边缘计算得到第一分析数据；车载网关，设置于车辆上，用于在车辆处于运行区间时，获取所述状态检测模块上传的所述第一分析数据，并对所述第一分析数据进行雾计算得到第二分析数据，将所述第二分析数据上传至服务器；就地网关，设置于非运行区间，用于在车辆处于非运行区间时，获取所述状态检测模块上传的所述第一分析数据，并对所述第一分析数据进行雾计算得到第三分析数据，将所述第三分析数据上传至所述服务器；所述服务器用于将所述第二分析数据或所述第三分析数据发送至监测中心；监测中心，用于在根据所述第二分析数据或第三分析数据判断车辆状态异常或故障时，发出报警。上述铁路货车运行状态监测系统，在货车上设置状态检测模块直接采集车辆的状态数据，并进行边缘计算得到第一分析数据，在车辆处于运行区间时，将第一分析数据上传至车载网关；在车辆处于非运行区间时，则将第一分析数据上传至就地网关，车载网关或就地网关对第一分析数据进行雾计算后得到第二分析数据或第三分析数据上传至服务器，服务器将第二分析数据或第三分析数据发送至监测中心，监测中心根据第二分析数据或第三分析数据判断车辆状态是否异常或故障，实现铁路货车的实时监测，并且利用边缘计算和雾计算对数据进行前置处理，降低数据传输负载压力，降低延时，提高监测的及时性和精准性。在其中一个实施例中，铁路货车运行状态监测系统还包括：移动终端，用于获取并显示所述车载网关发送的所述第二分析数据或所述就地网关发送的所述第三分析数据。工作人员能够通过移动终端及时查看车辆的运行状态，提高巡检效率。在其中一个实施例中，所述状态检测模块包括一个以上MEMS传感器，分布于所述车辆的各监测点，用于采集车辆的状态数据，并进行边缘计算得到所述第一分析数据。MEMS传感器便于无损安装至车辆，保证监测数据的可靠性，同时能够进行边缘计算，降低发送至车载网关和就地网关的数据量，进而实现数据传输负载的轻量化，降低数据传输负载压力，实现低延时。在其中一个实施例中，所述MEMS传感器为支持LoRa无线传输协议的传感器，用于通过LoRa无线传输向所述车载网关或就地网关发送所述第一分析数据。在车辆进入蜂窝数据网络信号较差的区域，车载网关也能正常获取状态检测模块上传的第一分析数据，保证数据的连续性。在其中一个实施例中，所述状态检测模块包括顶盖传感器、底门行程传感器、制动缸鞲鞴行程传感器、列车管压力传感器、制动缸压力传感器、转向架振动传感器或车体振动传感器中的任意一个或一个以上。通过将这些传感器设置于车辆的各个监测点，监测对应的状态数据，能够真实反映出车辆运行状态，替代地面5T系统的监测，提供连续的监测数据。在其中一个实施例中，所述车载网关设有定位模块。定位模块能够实时定位，通过服务器发送至监测中心，以便能够实现车辆管控和调度，若车辆遇到紧急情况还能及时安排救援。在其中一个实施例中，所述状态检测模块在车辆处于运行区间时，若任意一个状态数据达到预设的阈值时，生成提示信息发送至所述车载网关；所述车载网关在接收到所述提示信息时获取当前的定位信息，并将所述提示信息及所述定位信息经由所述服务器发送至所述监测中心；所述监测中心用于在接收到所述提示信息及所述定位信息时启动应急预案，并根据所述应急预案生成应急指令发送至所述移动终端。状态检测模块能够进行简单预警，通过对不同的传感器设置阈值，一旦该传感器检测的数据达到阈值，则生成提示信息发送至车载网关进行预警，提高预警的效率，提高车辆安全性。在其中一个实施例中，所述定位模块包括GPS单元和/或BDS单元。在其中一个实施例中，所述车载网关设有低功耗蓝牙模块；所述车载网关在检测到所述移动终端处于蓝牙连接范围内时，通过所述低功耗蓝牙模块向所述移动终端发送所述第二分析数据。通过低功耗蓝牙模块，车载网关能够实现直接与蓝牙通信范围内的移动终端建立通信，使工作人员能够更为及时地获取第二分析数据。在其中一个实施例中，所述车载网关在未检测到所述移动终端处于蓝牙连接范围内时，经由所述服务器向所述移动终端发送所述第二分析数据。车载网关能够通过服务器向运行区间外的移动终端发送数据，便于工作人员为车辆到站检修进行准备。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统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申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为其中一个实施例中，铁路货车运行状态监测系统结构示意图；图2为其中一个实施例中，铁路货车运行状态监测系统结构示意图；图3为其中一个实施例中，铁路货车运行状态监测系统的通信架构图。附图标记说明：100、状态检测模块；200、车载网关；300、就地网关；400、服务器；500、监测中心；600、移动终端。具体实施方式为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铁路货车运行状态监测系统，其特征在于，包括：/n状态检测模块，设置于车辆的各监测点，用于采集车辆的状态数据，并对所述状态数据进行边缘计算得到第一分析数据；/n车载网关，设置于车辆上，用于在车辆处于运行区间时，获取所述状态检测模块上传的所述第一分析数据，并对所述第一分析数据进行雾计算得到第二分析数据，将所述第二分析数据上传至服务器；/n就地网关，设置于非运行区间，用于在车辆处于非运行区间时，获取所述状态检测模块上传的所述第一分析数据，并对所述第一分析数据进行雾计算得到第三分析数据，将所述第三分析数据上传至所述服务器；所述服务器用于将所述第二分析数据或所述第三分析数据发送至监测中心；/n监测中心，用于在根据所述第二分析数据或第三分析数据判断车辆状态异常或故障时，发出报警。/n

【技术特征摘要】
1.一种铁路货车运行状态监测系统，其特征在于，包括：
状态检测模块，设置于车辆的各监测点，用于采集车辆的状态数据，并对所述状态数据进行边缘计算得到第一分析数据；
车载网关，设置于车辆上，用于在车辆处于运行区间时，获取所述状态检测模块上传的所述第一分析数据，并对所述第一分析数据进行雾计算得到第二分析数据，将所述第二分析数据上传至服务器；
就地网关，设置于非运行区间，用于在车辆处于非运行区间时，获取所述状态检测模块上传的所述第一分析数据，并对所述第一分析数据进行雾计算得到第三分析数据，将所述第三分析数据上传至所述服务器；所述服务器用于将所述第二分析数据或所述第三分析数据发送至监测中心；
监测中心，用于在根据所述第二分析数据或第三分析数据判断车辆状态异常或故障时，发出报警。


2.根据权利要求1所述的铁路货车运行状态监测系统，其特征在于，还包括：
移动终端，用于获取并显示所述车载网关发送的所述第二分析数据或所述就地网关发送的所述第三分析数据。


3.根据权利要求1或2所述的铁路货车运行状态监测系统，其特征在于，所述状态检测模块包括一个以上MEMS传感器，分布于所述车辆的各监测点，用于采集车辆的状态数据，并进行边缘计算得到所述第一分析数据。


4.根据权利要求3所述的铁路货车运行状态监测系统，其特征在于，所述MEMS传感器为支持LoRa无线传输协议的传感器，用于通过LoRa无线传输向所述车载网关或就地网关发送所述第一分析数据。

【专利技术属性】
技术研发人员：王洪昆，王文刚，王蒙，边志宏，丁颖，王萌，焦杨，马瑞峰，张俊林，孙亚新，邵文东，韩俊峰，李文波，刘德朋，张宁，李玉丹，
申请(专利权)人：神华铁路装备有限责任公司，北京竞业达沃凯森科技有限公司，中车齐齐哈尔车辆有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11