本發(fā)明涉及貨車牽引車輛,具體涉及一種運輸裝置控制反饋系統(tǒng)。
背景技術:
1、牽引座反饋系統(tǒng)是一種用于貨車牽引車輛的控制系統(tǒng),旨在實現(xiàn)對列車牽引力和制動力的精確控制以提高運行效率和安全性。該系統(tǒng)通過實時監(jiān)測牽引座(牽引裝置與車輪之間的接觸部分)的狀態(tài)和牽引力,以及利用傳感器和控制器進行數(shù)據采集和處理。通過這樣的監(jiān)測和反饋,系統(tǒng)能夠自動調整牽引力,確保列車在不同運行條件下都能保持穩(wěn)定的牽引效果,從而提高牽引效率、降低能耗,同時也有助于減少磨損和延長牽引裝置壽命。
2、這一系統(tǒng)的關鍵在于其實時性和精準性,它能夠根據牽引座的狀態(tài)實時調整列車的牽引力,以適應不同的路況和負載情況。這種智能的牽引座反饋系統(tǒng)不僅提高了列車的運行效率和穩(wěn)定性,還為運輸系統(tǒng)帶來了更高的安全性和可靠性,對于降低事故風險和提升整個網絡的運行水平具有積極的作用。
3、現(xiàn)有技術存在以下不足:
4、現(xiàn)有技術通常是通過牽引力傳感器提供準確的牽引力信息,使系統(tǒng)能夠根據實際運行條件對牽引力進行及時的調整,以適應不同的路況和負載情況,當牽引力調整過程存在突發(fā)性異常時,系統(tǒng)無法及時應對,異常的牽引力調整可能導致制動系統(tǒng)無法及時響應或者提供足夠的制動力,增加列車制動距離,從而增加事故的風險,此外,過大的牽引力可能導致車輪和軌道的額外磨損,增加列車脫軌的危險,因此,目前亟須一種運輸裝置控制反饋系統(tǒng),可在牽引力調整存在異常運行隱患時便可及時感知,并采取相關的措施進行對異常進行監(jiān)控管理,以解決上述問題。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是提供一種運輸裝置控制反饋系統(tǒng),引入了異常檢測機制,通過監(jiān)控牽引力調整的過程,感知異常情況并建立相應的異常指標,這使得系統(tǒng)能夠實時檢測牽引力調整中的潛在問題,通過這種實時的異常監(jiān)測,系統(tǒng)能夠在牽引力調整存在異常運行隱患時及時感知,并采取相關的措施進行監(jiān)控管理,有效降低事故風險,以解決上述背景技術中的問題。
2、為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術方案:一種運輸裝置控制反饋系統(tǒng),其特征在于,包括數(shù)據采集與轉換模塊、數(shù)據處理模塊、牽引力計算與反饋模塊、牽引力調整模塊、異常檢測機制模塊以及遠程調整模塊;
3、數(shù)據采集與轉換模塊,通過牽引力傳感器實時采集牽引座與車輪之間接觸部分的牽引力數(shù)據,并通過轉換電路,將產生的模擬電信號轉換為數(shù)字信號;
4、數(shù)據處理模塊,將數(shù)字信號放大后傳送到系統(tǒng)的控制器,通過控制器對這些數(shù)據進行處理;
5、牽引力計算與反饋模塊,通過控制器使用處理后的數(shù)據計算當前的牽引力,并將計算得到的牽引力數(shù)值反饋回控制系統(tǒng);
6、牽引力調整模塊,通過控制系統(tǒng)在運行過程中持續(xù)地實時調整牽引力,適應列車在不同的運行條件下的變化,確保列車保持穩(wěn)定的運行狀態(tài);
7、異常檢測機制模塊,對牽引力調整的過程建立異常檢測機制,對牽引力調整的整個情況進行實時監(jiān)控,感知牽引力異常調整的隱患;
8、遠程調整模塊,在牽引力調整存在異常時,允許工程師通過遠程連接對系統(tǒng)進行監(jiān)測和調整,并且實時分析遠程調整的情況,做出詳細的分析報告。
9、優(yōu)選的,獲取牽引力調整過程中的牽引力傳感器特性信息和牽引力實時調整信息,獲取后,對牽引力傳感器特性信息進行處理后生成截止頻率低迷指數(shù)和信號放大不穩(wěn)定指數(shù),對牽引力實時調整信息進行處理后生成牽引力調整預期偏差指數(shù)。
10、優(yōu)選的,截止頻率低迷指數(shù)獲取的邏輯如下:
11、在固定時長窗口內,從牽引力傳感器中獲取連續(xù)牽引力數(shù)據,使用傅里葉變換將時域的牽引力數(shù)據轉換為頻域表示,得到牽引力信號的頻譜;
12、在頻譜中尋找對應于列車運行基本頻率或其諧波的牽引力頻率分量,對于找到的主要頻率分量,通過分析其頻譜幅值隨頻率的變化情況,獲取牽引力傳感器的截止頻率;
13、計算截止頻率低迷指數(shù),計算的表達式為:;式中,表示截止頻率低迷指數(shù),表示牽引力傳感器在固定時長窗口內獲取的若干個截止頻率,并且,c表示牽引力傳感器在固定時長窗口內獲取的若干個截止頻率的順序編號,c=1、2、3、4、……、y,y為正整數(shù),為系統(tǒng)期望的工作頻率范圍的下限,為系統(tǒng)期望的工作頻率范圍的上限。
14、優(yōu)選的,信號放大不穩(wěn)定指數(shù)獲取的邏輯如下:
15、在固定時長窗口內,獲取牽引力傳感器采集牽引座與車輪之間接觸部分牽引力數(shù)據時對若干個數(shù)字信號進行放大的實際數(shù)字信號放大倍數(shù),并將實際數(shù)字信號放大倍數(shù)標定為,x表示牽引力傳感器采集牽引座與車輪之間接觸部分牽引力數(shù)據時在固定時長窗口內對若干個數(shù)字信號進行放大的實際數(shù)字信號放大倍數(shù)的順序編號,x=1、2、3、4、……、n,n為正整數(shù);
16、通過在固定時長窗口內獲取的若干個實際數(shù)字信號放大倍數(shù)計算信號放大不穩(wěn)定指數(shù),計算的表達式為:,式中,表示信號放大不穩(wěn)定指數(shù),n表示牽引力傳感器采集牽引座與車輪之間接觸部分牽引力數(shù)據時在固定時長窗口內獲取的實際數(shù)字信號放大倍數(shù)的總數(shù)量。
17、優(yōu)選的,牽引力調整預期偏差指數(shù)獲取的邏輯如下:
18、在固定時長窗口內,獲取控制系統(tǒng)在運行過程中對列車牽引力進行調節(jié)的實時調整牽引力與對應時刻下的預期調整牽引力,并將實時調整牽引力與對應時刻下的預期調整牽引力按照時間序列分別用函數(shù)和進行表示;
19、在牽引座反饋系統(tǒng)中,預期調整牽引力指的是控制系統(tǒng)在特定運行條件下,預先設定或期望實現(xiàn)的理想牽引力水平,這個理想的牽引力水平是基于系統(tǒng)的設計要求、列車的運行狀態(tài)和預期的性能目標等考慮而確定的,預期調整牽引力的目的是確保列車在不同工況下能夠達到期望的牽引效果,以維持運行的穩(wěn)定性和效率;
20、計算牽引力調整預期偏差指數(shù),計算的表達式為:
21、,
22、式中,表示牽引力調整預期偏差指數(shù),和分別為固定時長窗口的起點時間和終點時間。
23、優(yōu)選的,獲取到控制系統(tǒng)在運行過程中對列車牽引力進行調整時在固定時長窗口內生成的截止頻率低迷指數(shù)、信號放大不穩(wěn)定指數(shù)以及牽引力調整預期偏差指數(shù)后,將截止頻率低迷指數(shù)、信號放大不穩(wěn)定指數(shù)以及牽引力調整預期偏差指數(shù)進行公式化分析,生成調整量化評估系數(shù),依據的公式為:,式中,、、分別為截止頻率低迷指數(shù)、信號放大不穩(wěn)定指數(shù)、牽引力調整預期偏差指數(shù)的預設比例系數(shù),且、、均大于0。
24、優(yōu)選的,在牽引力調整存在異常時,允許工程師通過遠程連接對系統(tǒng)進行監(jiān)測和調整,并且實時分析遠程調整的情況,具體的過程如下:
25、獲取牽引力調整時生成的若干個調整量化評估系數(shù)建立分析集合,并將分析集合標定為z,則:,k表示分析集合內的調整量化評估系數(shù)的編號,k=1、2、3、4、……、f,f為正整數(shù);
26、將分析集合內的調整量化評估系數(shù)與預先設定的調整量化評估系數(shù)參考閾值進行比對分析,計算調整系數(shù),依據的公式為:,式中,表示調整系數(shù),表示調整量化評估系數(shù)參考閾值,表示分析集合內大于調整量化評估系數(shù)參考閾值的調整量化評估系數(shù),表示分析集合內大于調整量化評估系數(shù)參考閾值的調整量化評估系數(shù)的編號,,為正整數(shù)。
27、優(yōu)選的,將分析集合內調整量化評估系數(shù)與預先設定的調整量化評估系數(shù)參考閾值進行比對分析后計算生成的調整系數(shù)與預先設定的梯度參考閾值和進行比對分析,分為以下4種情況,,繼續(xù)對這4種情況進一步分析:
28、若出現(xiàn),則生成遠程調整持續(xù)異常信號,當工程師通過遠程連接對系統(tǒng)進行監(jiān)測和調整生成遠程調整持續(xù)異常信號時,表明遠程調整失敗,需要進一步調整;
29、若出現(xiàn),則生成遠程調整不穩(wěn)定型異常信號,當工程師通過遠程連接對系統(tǒng)進行檢測和調整生成遠程調整不穩(wěn)定型異常信號時,表明遠程調整失敗,需要進一步調整;
30、若出現(xiàn),則生成遠程調整突發(fā)性異常信號,當工程師通過遠程連接對系統(tǒng)進行監(jiān)測和調整生成突發(fā)性異常信號時,表明遠程調整失敗,需要進一步調整;
31、若出現(xiàn),則生成遠程調整無異常信號,當工程師通過遠程連接對系統(tǒng)進行檢測和調整生成無異常信號時,表明遠程調整成功;
32、將工程師通過遠程連接對系統(tǒng)進行監(jiān)測和調整生成的結果做出詳細的分析報告。
33、在上述技術方案中,本發(fā)明提供的技術效果和優(yōu)點:
34、本發(fā)明引入了異常檢測機制,通過監(jiān)控牽引力調整的過程,感知異常情況并建立相應的異常指標,這使得系統(tǒng)能夠實時檢測牽引力調整中的潛在問題,通過這種實時的異常監(jiān)測,系統(tǒng)能夠在牽引力調整存在異常運行隱患時及時感知,并采取相關的措施進行監(jiān)控管理,有效降低事故風險;
35、本發(fā)明通過對調整量化評估系數(shù)的分析,建立了一個量化的評估體系,用于判斷遠程調整的效果,工程師可以通過遠程連接對系統(tǒng)進行監(jiān)測和調整,系統(tǒng)將生成調整量化評估系數(shù),通過與預設的參考閾值比對,工程師可以快速了解遠程調整的準確性和穩(wěn)定性,從而判斷是否需要進一步調整,提高了遠程維護的效率;
36、本發(fā)明還考慮了遠程調整的情況,通過比對調整量化評估系數(shù)和梯度參考閾值,生成了遠程調整異常信號,包括持續(xù)異常、不穩(wěn)定型異常、突發(fā)型異常以及正常信號,這為工程師提供了直觀的反饋,使其能夠及時判斷遠程調整的成功與否,從而有針對性地采取進一步的措施,確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行。