一种动车组制动产品部件现车状态修便携式测试装置及方法与流程

本发明涉及轨道交通车辆制动领域，特别是一种动车组制动产品部件现车状态修便携式测试装置及方法。

背景技术：

1、动车组制动系统现车状态修主要对制动系统性能进行自动检测、及个别部件(如安全阀、压力开关)进行手动检测，目前无法对制动关键部件(如电空变换阀、中继阀)进行现车自动检测及诊断。对其性能的自动检测，需拆除后在地面台架试验台进行。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种便携式测试装置及方法，现车检测主要制动产品部件在状态修过程中的性能，每次进行1辆车制动产品部件的自动检测，检测完成后，切换至另1辆车。结合历史数据及部件的性能衰退模型，诊断部件的健康状态，对不合格或亚健康部件进行及时更换或维修，提高车辆的可用性，降低故障成本。

2、本发明的目的通过以下技术方案实现。

3、一种动车组制动产品部件现车状态修便携式测试装置，其特征在于，包括：气路模拟装置、自动检测装置、人机交互系统、传感器；

4、气路模拟装置：对被测部件的气压进行控制，包括缓冲缓排模块、气压控制模块、气路通断控制模块；

5、自动检测装置：对被测部件的电信号进行采集与控制，包括crio控制器、电源模块、电信号隔离模块；

6、人机交互系统：硬件基于轻薄款笔记本电脑，通过显示屏进行控制过程与测试数据的人机交互；

7、传感器包括5个压力传感器、1个露点传感器、3个电流传感器。

8、检测对象包括电空变换阀、中继阀、紧急电磁阀、停放电磁阀、压力调整阀b8、压力调整阀b11、压力开关、安全阀、制动控制器、风源装置。

9、所述气路模拟装置、自动检测装置外形均为设备箱形式，设置有拉杆与滚轮。

10、所述缓冲缓排模块、气路通断模块，共同组成5路独立气路，每路气路的缓冲速率、缓排速率可调，每路气路的通断通过电磁阀进行控制；

11、所述气压控制模块，进行1路压力的线性调节，其与缓冲缓排模块、气路通断模块相连接；

12、所述crio控制器，基于fpga的实时控制器，用于采集、控制电信号，其与电信号隔离模块或传感器相连接；

13、所述电源模块，包括4路独立电源，1路可调电源用于控制电空变换阀的恒流控制，1路可调电源用于控制紧急电磁阀、停放电磁阀的恒压控制，1路开关电源供电于crio控制器、传感器、电信号隔离模块，1路开关电源供电于被测部件；

14、所述电信号隔离模块，用于对被测部件的开关量信号进行隔离保护，包括输入与输出信号，与crio控制器、被测部件相连。

15、所述人机交互系统，程序运行、数据存储均位于固态硬盘内。

16、所述压力传感器、露点传感器与被测部件之间通过空气软管进行连接，所述电流传感器与被测部件之间采用非侵入式连接；

17、所述气路模拟装置与被测部件之间通过空气软管进行连接，与所述自动检测装置之间通过多芯线缆进行连接；

18、所述自动检测装置与传感器、被测部件之间通过多芯线缆进行连接，与所述人机交互系统之间通过以太网线缆进行连接。

19、一种动车组制动产品部件现车状态修便携式测试方法，包括如下步骤：

20、a)试验准备步骤：关闭气源供给，所述压力传感器、露点传感器、电流传感器的机械安装，测试装置与被测部件间进行气路软管与电气线缆的连接，打开气源供给，测试装置的自检；

21、b)测试开始步骤：确认试验准备工作完成后，在所述人机交互界面，通过手动的方式下发自动试验命令；

22、c)工况模拟步骤：所述crio控制器接收到自动试验命令后，开始对被测部件的气压、电信号条件进行模拟，并稳定设定时间；

23、d)数据采集步骤：所述crio控制器对该工况条件下被测部件的压力信号、电信号过程数据进行采集，同时采集稳定设定时间后的稳态数据，并上传至所述人机交互系统；

24、e)数据分析处理步骤：所述人机交互系统根据所述crio控制器上传的过程数据及稳态数据，进行计算分析，输出试验结果；

25、f)试验结果判定步骤：所述人机交互系统将试验结果与判定标准相比较，试验结果在判定标准范围内，判定试验结果合格，试验结果不在判定标准范围内，判定试验结果不合格；

26、g)提示更换部件步骤：根据试验结果判定步骤的结论，若判定结果不合格，在所述人机交互系统的屏幕提示更换部件；

27、h)健康状态诊断步骤：根据试验结果判定步骤的结论，若判定结果合格，进行被测部件的健康状态诊断；所述人机交互系统将试验结果与历史数据、衰退模型相比较，试验结果在健康标准范围内，判定试验结果健康，试验结果不在健康标准范围内，判定试验结果亚健康；

28、i)提示维修部件步骤：根据健康状态诊断步骤的结论，若判定结果亚健康，在所述人机交互系统的屏幕提示维修部件；

29、j)数据存储步骤：所述人机交互系统将试验过程数据、试验结果、试验结果判定步骤的结论、健康状态诊断步骤的结论存储于数据库中，并以报表的形式存储试验报告；

30、k)测试结束步骤：完成数据存储后，关闭气源供给，在所述人机交互界面，通过手动的方式下发测试结束命令，所述crio控制器接收到测试结束命令后，排空气路软管中的气压，切除对被测部件的供电；

31、l)车辆侧恢复步骤：所述压力传感器、露点传感器、电流传感器的拆除，测试装置与被测部件间进行气路软管与电气线缆的拆除，恢复车辆气路接口、电气连接器。

32、每次进行1辆车制动产品部件性能的自动检测，检测完成后，切换至另1辆车。

33、相比于现有技术，本发明的优点在于：通过该测试装置，可以现车测试电空变换阀、中继阀等10种制动产品部件的主要性能，结合判定标准、历史数据、衰退模型，将被测部件的健康状态划分为健康、亚健康、不合格，共三种。提前或根据需要对制动部件进行现车测试，及时发现、更换或维修早期故障或亚健康部件，提高车辆可用性，降低故障成本。

技术特征：

1.一种动车组制动产品部件现车状态修便携式测试装置，其特征在于，包括：气路模拟装置、自动检测装置、人机交互系统、传感器；

2.根据权利要求1所述的一种动车组制动产品部件现车状态修便携式测试装置，其特征在于，检测对象包括电空变换阀、中继阀、紧急电磁阀、停放电磁阀、压力调整阀b8、压力调整阀b11、压力开关、安全阀、制动控制器、风源装置。

3.根据权利要求1所述的一种动车组制动产品部件现车状态修便携式测试装置，其特征在于：所述气路模拟装置、自动检测装置外形均为设备箱形式，设置有拉杆与滚轮。

4.根据权利要求1所述的一种动车组制动产品部件现车状态修便携式测试装置，其特征在于：所述缓冲缓排模块、气路通断模块，共同组成5路独立气路，每路气路的缓冲速率、缓排速率可调，每路气路的通断通过电磁阀进行控制；

5.根据权利要求1所述的一种动车组制动产品部件现车状态修便携式测试装置，其特征在于：所述人机交互系统，程序运行、数据存储均位于固态硬盘内。

6.根据权利要求1所述的一种动车组制动产品部件现车状态修便携式测试装置，其特征在于：所述压力传感器、露点传感器与被测部件之间通过空气软管进行连接，所述电流传感器与被测部件之间采用非侵入式连接；

7.一种动车组制动产品部件现车状态修便携式测试方法，利用权利要求1-6任意一项所述的一种动车组制动产品部件现车状态修便携式测试装置，其特征在于包括如下步骤：

8.根据权利要求7所述的一种动车组制动产品部件现车状态修便携式测试方法，其特征在于，

技术总结
本发明公开了一种动车组制动产品部件现车状态修便携式测试装置及方法，该方法包括：试验准备工作完成后，下发自动试验命令；cRIO控制器对被测部件的气压、电信号条件进行模拟，并稳定一段时间；采集该工况条件下被测部件的压力信号、电信号等过程数据，并上传至所述人机交互系统；人机交互系统对采集数据进行计算分析，输出试验结果；将试验结果与判定标准、历史数据、衰退模型相比较，诊断被测部件健康状态；根据不同的诊断结果，进行相应的操作提示；试验过程数据、试验结果、试验结论存储；测试结束并恢复车辆侧状态。本发明对不合格或亚健康部件进行及时更换或维修，提高车辆的可用性，降低故障成本。

技术研发人员：朱飞,鹿峰凯,鲁进军,胡俊,金高
受保护的技术使用者：南京中车浦镇海泰制动设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19