本發(fā)明涉及一種按照權(quán)利要求1前序部分的用于監(jiān)控和診斷軌道車輛部件的方法，所述軌道車輛為單個(gè)的軌道車輛或者為包括多個(gè)軌道車輛的軌道列車組的組成部分，所述方法針對其至少一個(gè)部件按照需要所要求的修理或者維護(hù)進(jìn)行監(jiān)控和診斷，在該方法中，測量裝置檢測至少一個(gè)測量參量，該測量參量對于評定部件按照需要所要求的修理或者維護(hù)是相關(guān)的；并且通過在軌道車輛或者軌道列車組上隨車設(shè)置的評估裝置中執(zhí)行的評估軟件，針對所涉及部件按照需要立刻或者將來所要求的修理或者維護(hù)，對所檢測的測量參量進(jìn)行評估；并且在評估裝置認(rèn)為需要對所涉及部件立刻或者將來進(jìn)行修理或者維護(hù)的情況下，由評估裝置生成與此有關(guān)的訊息并將該訊息傳輸給控制中心，該控制中心位于軌道車輛或者軌道列車組外部。

背景技術(shù)：

這種方法例如由de10233845b4已知。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的在于，如此改進(jìn)開頭所述型式的方法以及系統(tǒng)，使其能夠更加靈活地使用。

按照本發(fā)明，該目的通過權(quán)利要求1或者權(quán)利要求19的特征來實(shí)現(xiàn)。

按照本發(fā)明規(guī)定：借助由控制中心發(fā)送給評估裝置的指令、數(shù)據(jù)和/或軟件模塊，對在評估裝置中執(zhí)行的評估軟件進(jìn)行補(bǔ)充、擴(kuò)展、改變或者適配。尤其是，所述評估裝置和控制中心構(gòu)成為用于實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，例如通過如下方式：評估軟件的架構(gòu)是模塊式的，使得該評估軟件能夠隨時(shí)通過新的軟件模塊或者通過替換或刪除軟件模塊得以補(bǔ)充或者改變。

這一點(diǎn)在軌道車輛或者軌道列車組常規(guī)使用期間或者行駛運(yùn)行期間進(jìn)行，也就是說，軌道車輛或者軌道列車組位于行駛的線路上，但作為備選也可在停車場。

在此，所說控制中心不應(yīng)僅僅理解為固定式控制中心，該固定式控制中心例如以數(shù)據(jù)處理裝置的形式安置在辦公室中。對于這一概念，確切地說也包括移動(dòng)式的或者便攜式的控制中心，該控制中心例如引入到軌道車輛或者軌道列車組，并且為了進(jìn)行有線數(shù)據(jù)傳輸而連接到為此所設(shè)的接口上，或者為了進(jìn)行無線數(shù)據(jù)傳輸而設(shè)置于對此適合的距離處。

在此，對在評估裝置中執(zhí)行的評估軟件的補(bǔ)充、擴(kuò)展、改變或者適配乃是按照需要進(jìn)行，也就是說，當(dāng)這是必要的時(shí)候或者當(dāng)控制中心的人員認(rèn)為這是必要的時(shí)候。

該措施的優(yōu)點(diǎn)在于，評估算法或者說評估軟件在軌道車輛或者軌道列車組持續(xù)運(yùn)行期間能夠隨車得以補(bǔ)充、改變或者適配，而不必為此中斷運(yùn)行或者使用。對評估軟件的這種補(bǔ)充、改變或者適配無不利反響地實(shí)現(xiàn)，在此情況下不會對軌道車輛或者軌道列車組的常規(guī)運(yùn)行或者運(yùn)行安全性產(chǎn)生不利影響。此外還確保該方法能夠經(jīng)濟(jì)地并且簡單地(可達(dá)性)改變或者能夠在軌道車輛方面補(bǔ)充附加的功能(模塊式且可收放)，而不影響運(yùn)行或者與安全性相關(guān)的功能。

通過所述的措施，實(shí)現(xiàn)了所謂的基于狀態(tài)的維護(hù)(conditionbasedmaintenance(cbm))，其中，基于軌道車輛/軌道列車組的現(xiàn)有運(yùn)行數(shù)據(jù)以及可選地也基于環(huán)境數(shù)據(jù)(例如環(huán)境溫度、空氣濕度、線路數(shù)據(jù))自動(dòng)地測算出維護(hù)預(yù)測并且將該維護(hù)預(yù)測提供給運(yùn)營方或者說維護(hù)方。這種系統(tǒng)所提供的技術(shù)條件能夠?qū)崿F(xiàn)基于狀態(tài)的維護(hù)。對此要求做到軌道車輛上各個(gè)系統(tǒng)(子系統(tǒng)、部件、車輛控制技術(shù))的聯(lián)網(wǎng)以及處理方法的連續(xù)、動(dòng)態(tài)適配用于測算出損耗儲備和由此導(dǎo)出的維護(hù)需求，這通過本發(fā)明得以實(shí)現(xiàn)。這種cbm系統(tǒng)提供可操作的以訊息為形式的維護(hù)信息，所述訊息給出關(guān)于最佳維護(hù)時(shí)刻的建議。

這種cbm系統(tǒng)包括至少一個(gè)在軌道車輛/軌道列車組上的評估裝置(車載單元)和在車道線路上的控制中心(后臺)，其中，維護(hù)預(yù)測分別基于當(dāng)前的運(yùn)行數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)自動(dòng)生成，所述運(yùn)行數(shù)據(jù)和環(huán)境數(shù)據(jù)形式上為由評估裝置發(fā)送到控制中心的訊息。為此，評估軟件或者cbm邏輯包括相應(yīng)的決策邏輯，用于建議最佳維護(hù)時(shí)刻。集成于評估裝置中的cbm邏輯因此由經(jīng)濟(jì)和技術(shù)參數(shù)組合提供了關(guān)于實(shí)施維護(hù)措施的最佳時(shí)刻的結(jié)果。

基于物理測量參量，借助評估軟件確定軌道車輛/軌道列車組所涉及部件或者所涉及子系統(tǒng)的損耗儲備，并由此測算所涉及部件或者所涉及子系統(tǒng)的維護(hù)需求。傳輸給控制中心的訊息(cbm消息)例如包括關(guān)于到何時(shí)應(yīng)該將維護(hù)納入計(jì)劃的信息。

配設(shè)于相應(yīng)部件的不同評估裝置(集成的子系統(tǒng))與車載單元通信，該車載單元于是構(gòu)成了例如在評估裝置與道路或者線路方面的控制中心之間的接口。

為了在軌道車輛/軌道列車組運(yùn)行期間也能夠?qū)崿F(xiàn)軟件架構(gòu)的可擴(kuò)展性用以集成其他一些功能，借助遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸從控制中心(后臺)將數(shù)據(jù)、指令和/或軟件模塊動(dòng)態(tài)下載到車載單元上。

通過在從屬權(quán)利要求中提出的措施，能夠?qū)崿F(xiàn)在權(quán)利要求1中給出的本發(fā)明的一些有利的發(fā)展設(shè)計(jì)和改進(jìn)方案。

尤其優(yōu)選的是，所述評估軟件是模塊式構(gòu)建的，其中按照需要補(bǔ)充、刪除或者替換個(gè)別獨(dú)立的軟件模塊。

按照一種發(fā)展設(shè)計(jì)，給每個(gè)要針對于修理或者維護(hù)進(jìn)行監(jiān)控或者進(jìn)行診斷的部件配設(shè)一個(gè)軟件模塊。換言之，評估軟件的模塊結(jié)構(gòu)優(yōu)選反映出軌道車輛或者軌道列車組的待監(jiān)控或者待診斷部件的結(jié)構(gòu)。于是每個(gè)軟件模塊分別適配于相應(yīng)配設(shè)的部件。

尤其優(yōu)選的是，通過與控制中心的無線通信，來實(shí)現(xiàn)在評估裝置中執(zhí)行的評估軟件的補(bǔ)充、改變或者適配。這種無線通信例如可以經(jīng)由在安裝于軌道車輛/軌道列車組上的發(fā)送/接收裝置和安裝于控制中心中的發(fā)送/接收裝置之間的無線電連接來實(shí)現(xiàn)，但也可以通過停車場中的wlan來實(shí)現(xiàn)。然而作為備選方案，這一點(diǎn)也可借助在道床中的車道線路連接來實(shí)現(xiàn)。由軌道車輛/軌道列車組發(fā)送到控制中心的訊息優(yōu)選同樣使用該路徑。

在此，提供給控制中心的訊息優(yōu)選包括對所涉及部件的識別。

另外，所述訊息優(yōu)選也包括關(guān)于軌道車輛或者軌道列車組的至少一個(gè)涉及磨損的部件還保有的損耗儲備的信息。由此可以在時(shí)間上或者說根據(jù)所涉及部件還可能或還允許的使用周期數(shù)量來預(yù)測達(dá)到預(yù)定磨損極限的情況。因此，所述訊息優(yōu)選包括關(guān)于到必須進(jìn)行所涉及部件維護(hù)或者修理之時(shí)還剩余的時(shí)間或者說還可用的使用周期數(shù)量的預(yù)測。

按照一種發(fā)展設(shè)計(jì)，所述訊息還可以包括關(guān)于部件可能已發(fā)生的故障或者錯(cuò)誤的原因的信息。在此情況下，評估軟件或者說測量裝置為此而設(shè)計(jì)，并且測量參量也適合于使得這樣的信息能夠被提供。

對于多個(gè)組合成一個(gè)軌道列車組的軌道車輛，所述訊息也可以識別涉及所要求的維護(hù)或者修理的軌道車輛。

尤其優(yōu)選的是，所述訊息包括針對于部件所要求的維護(hù)或者修理的不同的緊急性等級。這種緊急性等級例如可以代表所涉及部件的維護(hù)或者修理措施在時(shí)間上為長期限的、短期限的或者立刻的要求。

另外，所述訊息也可以包括軌道車輛或者軌道列車組的即時(shí)位置。

尤其優(yōu)選的是，所述訊息在控制中心中以視覺的形式輸出。

尤其優(yōu)選的是，由控制中心發(fā)送到評估裝置的指令、數(shù)據(jù)和/或軟件模塊也包括那些涉及部件常規(guī)功能的指令、數(shù)據(jù)和/或軟件模塊。換言之，由此不僅是補(bǔ)充、改變或者適配評估軟件，而且還補(bǔ)充、改變或者適配用以針對于所涉及部件的常規(guī)功能對該部件進(jìn)行控制或調(diào)節(jié)的軟件。

尤其優(yōu)選的是，在軌道車輛上或者在軌道列車組上設(shè)有隨車的中央單元(車載單元)，該中央單元與多個(gè)部件的評估裝置建立通信，并且將訊息提供給控制中心。

尤其優(yōu)選的是，由這個(gè)評估裝置或者這些評估裝置評估與所涉及或者所配設(shè)部件無關(guān)聯(lián)的其他測量參量，所述其他測量參量涉及軌道車輛或者軌道列車組的環(huán)境或者行駛線路。

針對其維護(hù)或者修理需求被監(jiān)控的部件優(yōu)選是下列部件中的至少一個(gè)：轉(zhuǎn)向架設(shè)備、空調(diào)設(shè)備、空氣供給系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、撒沙系統(tǒng)、門啟閉系統(tǒng)、風(fēng)擋刮拭裝置、基于摩擦的制動(dòng)系統(tǒng)、發(fā)電制動(dòng)系統(tǒng)(電動(dòng)力制動(dòng)器)、磁軌制動(dòng)器、盥洗器具、制動(dòng)控制裝置，然而該列舉并非窮舉。

附圖說明

后文將參考附圖借助實(shí)施例來詳細(xì)闡述本發(fā)明。圖中示出：

圖1為用于監(jiān)控和診斷軌道車輛部件的系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)，用以實(shí)施按照本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式的用于監(jiān)控和診斷軌道車輛部件的方法；

圖2為該系統(tǒng)的另一實(shí)施方式的一個(gè)截取部分；

圖3為圖2的實(shí)施方式的俯視圖；

圖4為示意性的圖表，該圖表示出了訊息的不同的緊急性等級；

圖5為按照本發(fā)明的方法的一種優(yōu)選實(shí)施方式的流程圖；

圖6為評估軟件的模塊式結(jié)構(gòu)的示意性圖示，該評估軟件應(yīng)用于按照本發(fā)明的方法中。

具體實(shí)施方式

圖1示出了按照一種優(yōu)選實(shí)施方式用于針對軌道車輛1部件2、4按照需要所要求的修理或者維護(hù)來監(jiān)控和診斷所述部件2、4的系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)。所述軌道車輛1例如是一個(gè)單獨(dú)的軌道車輛或者是包括多個(gè)軌道車輛的軌道列車組的一個(gè)軌道車輛。

在圖1中示出的軌道車輛1中，例如對兩個(gè)部件或者子系統(tǒng)2、4就按照需要所要求的修理或者維護(hù)進(jìn)行診斷或者監(jiān)控，例如在軌道車輛1轉(zhuǎn)向架中的基于摩擦的電-氣動(dòng)制動(dòng)器1和撒沙裝置2、4。

在此，分別給一個(gè)部件或者一個(gè)子系統(tǒng)2、4配設(shè)至少一個(gè)形式上為傳感器的測量裝置6、8，所述測量裝置檢測對于所涉及部件2、4的前瞻性維護(hù)或者修理相關(guān)的測量參量。對于以盤式制動(dòng)器為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的基于摩擦的電-氣動(dòng)制動(dòng)器2，這樣的測量參量例如是溫度和/或制動(dòng)襯片的或者盤式制動(dòng)器的制動(dòng)盤的襯片厚度。例如可以通過集成在制動(dòng)襯片中的電氣回路來探測襯片厚度，所述電氣回路在制動(dòng)襯片被磨損至其內(nèi)設(shè)置了該電氣回路的襯片面時(shí)遭到損壞，然后就產(chǎn)生相應(yīng)的電信號。對于撒沙裝置2、4，所述測量參量例如是沙箱的測量的料位或者沙管的測量的流量。

于是優(yōu)選在軌道車輛1上隨車設(shè)置兩個(gè)帶有至少一個(gè)微處理器的電子評估裝置10、12，亦即用來評估關(guān)于基于摩擦的電-氣動(dòng)制動(dòng)器的測量參量的第一評估裝置10以及用來評估關(guān)于撒沙裝置2、4的測量參量的第二評估裝置12。于是，在各個(gè)評估裝置10、12中，通過分別執(zhí)行的評估軟件，針對于所涉及部件按照需要立刻或者將來所要求的修理或者維護(hù)，實(shí)施對所檢測的測量參量的評估。在此，所述評估軟件分別適配于對所涉及測量參量的特定評估。

在評估軟件基于相應(yīng)的測量參量認(rèn)為需要對所涉及部件2、4立刻或者將來進(jìn)行修理或者維護(hù)的情況下，由評估裝置10、12生成與此有關(guān)的訊息14、16。因此優(yōu)選的是，由所涉及評估裝置10、12為每個(gè)受監(jiān)控的部件或者為每個(gè)受監(jiān)控的子系統(tǒng)2、4生成各自專有的訊息14、16，在這里就是第一訊息14和第二訊息16。

這兩個(gè)訊息14、16然后由兩個(gè)評估裝置10、12傳輸給軌道車輛1上的中央單元18。每個(gè)軌道車輛1優(yōu)選隨車具有一個(gè)這樣的中央單元18。所述中央單元18是帶有至少一個(gè)微處理器的電子裝置。

為了與軌道車輛1的其他系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，所述中央單元18一方面連接于軌道車輛1的車輛數(shù)據(jù)總線20上，以及例如無線地與裝置26優(yōu)選無線連接，該裝置檢測和/或存儲軌道車輛1的環(huán)境數(shù)據(jù)(比如環(huán)境溫度)和線路數(shù)據(jù)(例如上坡、下坡或者轉(zhuǎn)彎直徑)并將其提供給中央單元18。由評估裝置10、12或者說評估軟件生成的訊息14、16然后可以在中央單元18中通過這樣的數(shù)據(jù)得以補(bǔ)充或者校正。

代替兩個(gè)評估裝置10、12，也可以為多個(gè)部件和配設(shè)給這些部件的測量裝置僅設(shè)置一個(gè)評估裝置，該評估裝置于是生成多個(gè)訊息14、16。

在此，這樣的訊息14、16一方面優(yōu)選包括對所涉及部件2、4的識別和/或定位，在這里例如為軌道車輛1的第二轉(zhuǎn)向架上第一軸上的盤式制動(dòng)器。對于多個(gè)組合成軌道列車組的軌道車輛，所述訊息14、16還可以識別涉及所要求的維護(hù)或者修理的軌道車輛1。

另外，訊息14、16優(yōu)選還包括關(guān)于制動(dòng)盤或者制動(dòng)襯片還保有的損耗儲備的信息。據(jù)此能夠預(yù)測達(dá)到預(yù)定磨損極限的時(shí)間。因此，訊息優(yōu)選也包括關(guān)于到必須進(jìn)行所涉及部件2、4維護(hù)或者修理之時(shí)還剩余的時(shí)間或者說還可用的使用周期數(shù)量的預(yù)測。

尤其優(yōu)選的是，訊息14、16包括針對于部件2、4所要求的維護(hù)或者修理的不同的緊急性等級。這樣的緊急性等級例如可以代表所涉及部件2、4的維護(hù)或者修理措施在時(shí)間上為長期限的、短期限的或者立刻的要求。

在圖4中說明了四個(gè)可能的緊急性等級號0到號4的例子。因此，當(dāng)所涉及測量參量的評估結(jié)果為：不必有任何處置需求時(shí)(緊急性等級號0)，不生成訊息。在訊息14、16中表述的緊急性等級號1可要求較長期限的維護(hù)或者修理，而對于緊急性等級號2而言，與此有關(guān)的期限更短。部件2、4非常短期限的修理或者維護(hù)可以通過緊急性等級號3在訊息中表明。緊急性等級號4則表示必須要立刻處置，立刻修理或者維護(hù)，甚至包括立刻停運(yùn)軌道車輛1。

訊息14、16然后借助集成在中央單元18中的發(fā)送/接收裝置例如以無線方式在例如云計(jì)算環(huán)境中傳輸給控制中心28中的服務(wù)器22，該控制中心/服務(wù)器同樣具有適合的發(fā)送/接收裝置。在那里，訊息14、16便在顯示裝置24上優(yōu)選以視覺形式輸出。服務(wù)器22優(yōu)選也可以無線地接收裝置26的數(shù)據(jù)，該裝置檢測環(huán)境或者線路數(shù)據(jù)的測量參量。

一旦建立了或者可以建立無線的無線電連接，或者也可通過在停車場中的wlan，就可以實(shí)現(xiàn)這種優(yōu)選無線的傳送。作為備選方案，也可以通過在道床中的車道線路連接來實(shí)現(xiàn)通信。

中央單元18例如具有g(shù)ps，從而訊息14、16也可以包括軌道車輛1或者軌道列車組的即時(shí)位置。

如圖2所示，可以按所述方式對包括多個(gè)軌道車輛(在圖2中：編組1、編組2)的一整隊(duì)軌道列車組的各軌道車輛的部件和子系統(tǒng)(在圖2中：ss1至ss3)針對按照需要所要求的修理或者維護(hù)進(jìn)行診斷或者監(jiān)控，其中，優(yōu)選這些軌道車輛(在圖2中：編組1、編組2)中的每一軌道車輛均具有上述的中央單元18(obm，車載單元)，該中央單元于是將訊息14、16發(fā)送給在控制中心中的服務(wù)器單元22。從控制中心28的服務(wù)器22，然后也可以使訊息6、8通過因特網(wǎng)或者其他數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)為終端用戶(如車隊(duì)運(yùn)營方和維護(hù)方、車輛制造商和/或服務(wù)提供商)所取用。

在圖3的實(shí)施方式中，如同在圖1的實(shí)施方式中那樣，每個(gè)待監(jiān)控部件2、4配設(shè)有自己的測量裝置6、8以及自己的評估裝置10、12連同集成的評估軟件，其中，各評估裝置10、12在此分別連接于車輛數(shù)據(jù)總線20上，以便通過車輛數(shù)據(jù)總線20將由評估裝置生成的訊息14、16發(fā)送給軌道車輛1的中央單元18。作為備選方案，也可以為多個(gè)部件或者子系統(tǒng)僅設(shè)置一個(gè)評估裝置，于是將評估軟件設(shè)計(jì)為，使得它可以處理多個(gè)測量裝置的測量參量并且可以生成多個(gè)訊息。

在圖5中示出了按照一種優(yōu)選實(shí)施方式用于監(jiān)控和診斷軌道車輛部件的方法的一種優(yōu)選實(shí)施方式的流程圖。據(jù)此，在第一步驟中，借助傳感裝置或者測量裝置采集對于部件按照需要所要求的修理或者維護(hù)的預(yù)測而言相關(guān)的測量參量并且在評估軟件中對其進(jìn)行處理或者評估。假如所檢測的和所處理的測量參量不滿足cbm規(guī)則，則對這些測量參量進(jìn)行適配，使其滿足cbm規(guī)則。然后，對所檢測的和所處理的以及必要時(shí)與cbm規(guī)則適配的測量參量在其緊急性等級(水平)方面進(jìn)行分類，并且其中評估軟件是相應(yīng)設(shè)計(jì)的。在圖5中以點(diǎn)劃線表示的方框標(biāo)記出了評估軟件或者cbm邏輯的范圍，如其集成在所涉及的評估裝置中。

接下來，由所述評估軟件或者cbm邏輯生成訊息并且將該訊息傳輸給中央單元18，以便再傳遞給控制中心28。

在圖6中象征性地用向上敞開的盒子示出了在一個(gè)評估裝置或在多個(gè)評估裝置中執(zhí)行的評估軟件或者cbm邏輯，在該盒子中容納有一些獨(dú)立的軟件模塊appl.1至appl.5。優(yōu)選給每個(gè)要針對于所要求的修理或者維護(hù)進(jìn)行監(jiān)控或者診斷的部件配設(shè)一個(gè)這樣的軟件模塊。在當(dāng)前情形中，例如軟件模塊appl.1配設(shè)給門、軟件模塊appl.2配設(shè)給制動(dòng)器、軟件模塊appl.3配設(shè)給撒沙裝置，而軟件模塊appl.1配設(shè)給空氣供給系統(tǒng)。

因此，評估軟件或者cbm邏輯的結(jié)構(gòu)優(yōu)選為模塊式的，其中，所述評估軟件設(shè)計(jì)為，使其能夠補(bǔ)充一些獨(dú)立的軟件模塊。這種情況在圖6中按如下方式闡釋：將軟件模塊appl.x加入盒子內(nèi)的空位中。優(yōu)選的是，還可以刪除或者替換個(gè)別獨(dú)立的軟件模塊。對評估軟件或者cbm邏輯的這種補(bǔ)充、擴(kuò)展、改變或者適配借助于從控制中心28直接發(fā)送或者經(jīng)由中央單元18發(fā)送給評估裝置10、12的指令、數(shù)據(jù)和/或軟件模塊來實(shí)現(xiàn)。

上述實(shí)施例的特征的各種可能組合均處于本發(fā)明的范圍內(nèi)。

附圖標(biāo)記列表

1軌道車輛

2第一部件

4第二部件

6第一測量裝置

8第二測量裝置

10第一評估裝置

12第二評估裝置

14第一訊息

16第二訊息

18中央單元

20數(shù)據(jù)總線

22服務(wù)器

24顯示裝置

26裝置

28控制中心