【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及设备监测，尤其涉及一种地铁行走部轴承健康状态监测系统。
技术介绍
1、地铁行走部轴承是指安装在地铁车辆的行走部（通常是车轮和轴）上的轴承装置。在地铁运行过程中，行走部轴承承载着车辆的重量，同时提供平稳的运行和转动。这些轴承通常采用高强度、耐磨的材料，如钢、铁等，以确保其耐久性和可靠性。地铁行走部轴承的设计和选择对于地铁运行的安全性和舒适性具有重要影响。地铁行走部轴承在长期使用过程中，会因为轴承上动态变化的转速、载重、温度等因素导致使用寿命收到较大的影响，为了保证地铁运行的安全性，对地铁行走部轴承健康状态的监测尤为重要。目前，在现有技术中，对于地铁行走部轴承健康状态的监测方案一般通过实时监测地铁行走部轴承上的部分参数，来判断地铁行走部轴承此时的健康状态，一旦参数异常则对相应的地铁行走部轴承进行及时检修。但是很多情况下，在当前参数异常时，地铁行走部轴承随时可能发生损坏，在检修不及时的情况下，仍然会导致地铁行走部轴承损坏，无法保证乘客在地铁车辆乘坐时的安全性。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种地铁行走部轴承健康状态监测系统，用于提高地铁行走部轴承的耐用性和使用安全性。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种地铁行走部轴承健康状态监测系统，包括：
3、存储模块，用于保存若干历史时刻采集到的轴承历史检测数据以及相应的轴承历史健康分值；
4、训练模块，连接所述存储模块，用于引入预设的初始模型
5、终端模块，用于实时采集地铁行走部轴承上的轴承振动数据、轴承温度数据、轴承载重数据、轴承转速数据以及轴承摩擦系数；
6、预测模块，连接所述终端模块，用于将所述轴承振动数据、所述轴承温度数据、所述轴承载重数据、所述轴承转速数据以及所述轴承摩擦系数输入所述轴承健康预测模型，以预测得到下一时刻的轴承预测健康分值；
7、报警模块，连接所述预测模块，用于将所述轴承预测健康分值在预设的若干状态分值范围区间内进行匹配，并根据匹配得到的所述状态分值范围区间生成相应的报警检修指令；
8、检修模块，连接所述报警模块，用于根据所述报警检修指令对相应所述地铁行走部轴承进行检修。
9、进一步地，所述轴承历史检测数据包括历史振动数据、历史温度数据、历史载重数据、历史转速数据以及历史摩擦系数。
10、进一步地，所述存储模块包括：
11、偏差计算单元，分别将所述历史振动数据、所述历史温度数据、所述历史载重数据、所述历史转速数据以及所述历史摩擦系数与预设的标准振动数据、标准温度数据、标准载重数据、标准转速数据以及标准摩擦系数做差，依次得到振动偏差值、温度偏差值、载重偏差值、转速偏差值以及摩擦系数偏差值；
12、分值计算单元，连接所述偏差计算单元，用于将所述振动偏差值、所述温度偏差值、所述载重偏差值、所述转速偏差值以及所述摩擦系数偏差值输入预设的健康分值计算公式中，计算得到所述轴承健康历史分值。
13、进一步地，所述健康分值计算公式配置为：
14、
15、其中，用于表示所述轴承健康历史分值，用于表示预设的轴承健康初始分值，用于表示所述振动偏差值，用于表示所述温度偏差值，用于表示所述载重偏差值，用于表示所述转速偏差值，用于表示摩擦系数偏差值，用于表示所述历史振动数据，用于表示所述历史温度数据，用于表示所述历史载重数据，用于表示所述历史转速数据，用于表示所述历史摩擦系数，用于表示所述标准振动数据，用于表示所述标准温度数据，用于表示所述标准载重数据，用于表示所述标准转速数据，用于表示所述标准摩擦系数，分别用于表示预设的第一转换系数，第二转换系数，第三转换系数，第四转换系数和第五转换系数，均不为0。
16、进一步地，所述训练模块包括：
17、引入单元，用于引入卷积神经网络模型作为初始模型；
18、训练单元，连接所述引入单元，用于将所述历史振动数据、所述历史温度数据、所述历史载重数据、所述历史转速数据以及所述历史摩擦系数作为输入，将相应的所述轴承历史健康分值作为输出，重新训练所述卷积神经网络模型，得到所述轴承健康预测模型。
19、进一步地，还包括环境检测模块，连接所述训练模块，用于实时检测所述地铁行走部轴承周围的环境温度数据、环境湿度数据和环境ph值；
20、则所述训练模块还包括：
21、干扰单元，用于将所述环境温度数据、所述环境湿度数据和所述环境ph值输入预设的环境干扰计算公式中，计算得到环境干扰系数；
22、矫正单元，分别连接所述干扰单元和所述训练单元，用于根据所述环境干扰系数调整所述轴承健康预测模型的输入层与隐藏层之间的连接权重，得到矫正过后的所述轴承健康预测模型。
23、进一步地，所述环境干扰计算公式配置为：
24、
25、其中，用于表示所述环境干扰系数，用于表示所述环境温度数据，用于表示所述环境湿度数据，用于表示所述环境ph值，、、分别用于表示预设的标准环境温度、标准环境湿度和标准环境ph值，、、分别用于表示预设的第一干扰系数、第二干扰系数和第三干扰系数。
26、进一步地，还包括中继模块，分别连接所述终端模块、所述预测模块和服务器，所述中继模块用于将所述轴承振动数据、所述轴承温度数据、所述轴承载重数据、所述轴承转速数据、所述轴承摩擦系数以及所述轴承预测健康分值压缩处理后发送至所述服务器，所述服务器根据所述轴承振动数据、所述轴承温度数据、所述轴承载重数据、所述轴承转速数据、所述轴承摩擦系数以及所述轴承预测健康分值对列车的轴承状态进行动态更新。
27、进一步地，所述终端模块与所述中继模块之间的连接方式为zigbee自组网方式，所述中继模块与所述服务器之间的连接方式为移动数据连接方式。
28、本专利技术的有益效果：
29、本专利技术利用历史时刻采集到的轴承历史检测数据以及计算得到的轴承历史健康分值训练得到轴承健康预测模型，并将实时采集得到的地铁行走部轴承上的轴承振动数据、轴承温度数据、轴承载重数据、轴承转速数据以及轴承摩擦系数输入轴承健康预测模型，以预测得到下一时刻的轴承预测健康分值，进而根据轴承预测健康分值匹配得到相应的状态分值范围区间，并生成相应的报警检修指令，最终根据报警检修指令对地铁行走部轴承进行检修，实现了在地铁行走部轴承损坏之前提前预测得到下一时刻地铁行走部轴承的轴承预测健康分值，并对地铁行走部轴承进行检修，避免了在地铁行走部轴承使用过程中发生损坏，有效提高了地铁行走部轴承的耐用性和使用安全性。
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1.一种地铁行走部轴承健康状态监测系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的地铁行走部轴承健康状态监测系统，其特征在于：所述轴承历史检测数据包括历史振动数据、历史温度数据、历史载重数据、历史转速数据以及历史摩擦系数。
3.根据权利要求2所述的地铁行走部轴承健康状态监测系统，其特征在于，所述存储模块包括：
4.根据权利要求3所述的地铁行走部轴承健康状态监测系统，其特征在于，所述健康分值计算公式配置为：
5.根据权利要求2所述的地铁行走部轴承健康状态监测系统，其特征在于，所述训练模块包括：
6.根据权利要求5所述的地铁行走部轴承健康状态监测系统，其特征在于，还包括环境检测模块，连接所述训练模块，用于实时检测所述地铁行走部轴承周围的环境温度数据、环境湿度数据和环境PH值；
7.根据权利要求6所述的地铁行走部轴承健康状态监测系统，其特征在于，所述环境干扰计算公式配置为：
8.根据权利要求1所述的地铁行走部轴承健康状态监测系统，其特征在于：还包括中继模块，分别连接所述终端模块、所述预测模块和服务器，
9.根据权利要求8所述的地铁行走部轴承健康状态监测系统，其特征在于：所述终端模块与所述中继模块之间的连接方式为Zigbee自组网方式，所述中继模块与所述服务器之间的连接方式为移动数据连接方式。
...【技术特征摘要】
1.一种地铁行走部轴承健康状态监测系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的地铁行走部轴承健康状态监测系统，其特征在于：所述轴承历史检测数据包括历史振动数据、历史温度数据、历史载重数据、历史转速数据以及历史摩擦系数。
3.根据权利要求2所述的地铁行走部轴承健康状态监测系统，其特征在于，所述存储模块包括：
4.根据权利要求3所述的地铁行走部轴承健康状态监测系统，其特征在于，所述健康分值计算公式配置为：
5.根据权利要求2所述的地铁行走部轴承健康状态监测系统，其特征在于，所述训练模块包括：
6.根据权利要求5所述的地铁行走部轴承健康状态监测系统，其特征在于，还包括环境检测模块，连接所述训练模块，用于实时检测所述地铁行走部轴承周围的环境温度数据、环境湿度数据和环境ph值；
7...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙辰，沈建欢，余泽男，王俊，朱利明，方敬，杨佳，孙立州，姚羚，
申请(专利权)人：杭州中港地铁装备维护有限公司，
类型：发明
国别省市：
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