一种机车检修周期确定方法及系统与流程

1.本发明涉及机车检修技术领域，特别是涉及一种机车检修周期确定方法及系统。


背景技术：

2.我国铁路机车检修采用计划预防修体制，在这种维修体制中，很重要的一点就是要科学合理地确定检修周期。只有当计划维修的周期接近机车发生故障的实际周期时，这种维修计划才是最有效的。检修周期过短，将产生过剩维修，造成不必要的浪费；检修周期过长，将使得机车维修不足，影响机车的运用和安全。因此，机车检修周期应符合机车的实际损耗状况。
3.国外铁路机车确定检修周期的标准主要有两种参数：运行时间和走行公里。我国铁路对不同用途的机车分别采用走行公里、运行时间这两种参数作为确定检修周期的标准。走行公里来确定客、货运本务机车的检修周期；运行时间来确定调车、补机和小运转机车的检修周期。
4.然而，在内燃机车实际运用过程中，机车主要部件柴油机的损耗，除了与走行公里有关外，还要受其它因素的影响，如机车运行的负荷状况、机车在不同负荷状况下的实际工作时间等，所以单一地由机车实际走行公里来确定内燃机车检修周期已能不满足机车检修实践及机车检修管理的要求。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种机车检修周期确定方法及系统，以实现准确确定内燃机车检修周期。
6.为实现上述目的，本发明提供了一种机车检修周期确定方法，所述方法包括：
7.步骤s1：每隔设定时间间隔获取列车行驶数据；所述列车行驶数据包括机车速度、列车行驶工况和柴油机转速；
8.步骤s2：判断机车速度是否大于零；如果机车速度等于零，则判断柴油机转速是否大于零；如果柴油机转速大于零，则计算有动力停留工况下持续时间t1和有动力停留工况下当量公里s
d1
；如果机车速度大于零，则执行“步骤s3”；
9.步骤s3：确定列车在各种行驶工况下的当量公里；
10.步骤s4：根据列车在各种行驶工况下的当量公里计算总的当量公里；
11.步骤s5：根据总的当量公里确定检修周期。
12.可选地，所述确定列车在各种行驶工况下的当量公里，具体包括：
13.当列车行驶工况为惰行工况时，则根据s
d2
＝k
×
t2 c
×
s2计算惰行工况当量公里s
d2
；其中，t2为惰行工况持续时间，s2为惰行工况机车实际走行公里，k为4，c为0.3；
14.当列车行驶工况为电阻制动工况时，则根据s
d3
＝k
×
t3 c
×
s3 c0×
s3计算电阻制动工况当量公里s
d3
；其中，t3为电阻制动工况持续时间，s3为电阻制动工况机车实际走行公里，c0为0.3；
15.当列车行驶工况为牵引工况时，则根据s
d4
＝a
×
η
×
t4 k
×
t4 c
×
s4计算牵引工况当量公里s
d4
；其中，t4为牵引工况持续时间，s4为牵引工况机车实际走行公里，η为牵引工况平均牵引负荷率，a为72。
16.可选地，所述根据列车在各种行驶工况下的当量公里计算总的当量公里，具体公式为：
17.s
d
＝s
d1
s
d2
s
d3
s
d4
；
18.其中，s
d
为总的当量公里。
19.可选地，所述方法还包括：
20.步骤s6：根据总的当量公里进行整备、调度以及检修。
21.本发明还提供一种机车检修周期确定系统，所述系统包括：
22.获取模块，用于每隔设定时间间隔获取列车行驶数据；所述列车行驶数据包括机车速度、列车行驶工况和柴油机转速；
23.判断模块，用于判断机车速度是否大于零；如果机车速度等于零，则判断柴油机转速是否大于零；如果柴油机转速大于零，则计算有动力停留工况下持续时间t1和有动力停留工况下当量公里s
d1
；如果机车速度大于零，则执行“当量公里确定模块”；
24.当量公里确定模块，用于确定列车在各种行驶工况下的当量公里；
25.总的当量公里计算模块，用于根据列车在各种行驶工况下的当量公里计算总的当量公里；
26.检修周期确定模块，用于根据总的当量公里确定检修周期。
27.可选地，所述当量公里确定模块，具体包括：
28.第一当量公里确定单元，用于当列车行驶工况为惰行工况时，则根据s
d2
＝k
×
t2 c
×
s2计算惰行工况当量公里s
d2
；其中，t2为惰行工况持续时间，s2为惰行工况机车实际走行公里，k为4，c为0.3；
29.第二当量公里确定单元，用于当列车行驶工况为电阻制动工况时，则根据s
d3
＝k
×
t3 c
×
s3 c0×
s3计算电阻制动工况当量公里s
d3
；其中，t3为电阻制动工况持续时间，s3为电阻制动工况机车实际走行公里，c0为0.3；
30.第三当量公里确定单元，用于当列车行驶工况为牵引工况时，则根据s
d4
＝a
×
η
×
t4 k
×
t4 c
×
s4计算牵引工况当量公里s
d4
；其中，t4为牵引工况持续时间，s4为牵引工况机车实际走行公里，η为牵引工况平均牵引负荷率，a为72。
31.可选地，所述根据列车在各种行驶工况下的当量公里计算总的当量公里，具体公式为：
32.s
d
＝s
d1
s
d2
s
d3
s
d4
；
33.其中，s
d
为总的当量公里。
34.可选地，所述系统还包括：
35.调整模块，用于根据总的当量公里进行整备、调度以及检修。
36.本发明还提供一种机车检修周期确定系统，所述系统包括：
37.至少一个车载插件，设置在列车上，与列车监控系统lkj连接，用于获取列车行驶数据；所述列车行驶数据包括机车速度、列车行驶工况和柴油机转速；
38.地端服务器，与各所述车载插件连接，用于根据所述列车行驶数据确定检修周期；
39.至少一个地端上位机，与所述地端服务器连接，用于访问所述地端服务器内存储的所述列车行驶数据以及检修周期。
40.可选地，所述系统还包括：
41.基站，用于通过移动网络实现各所述车载插件和所述地端服务器之间连接。
42.根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
43.本发明将机车速度、列车行驶工况和柴油机转速相结合来确定总的当量公里，进而基于总的当量公里确定检修周期，当量公里能基本反映内燃机车柴油机做功的实际情况，能够准确确定检修周期，可以为机车修制改革提供一些决策依据，解决过剩维修和维修不足的问题。
附图说明
44.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
45.图1为本发明机车检修周期确定流程图；
46.图2为本发明机车检修周期确定系统结构图一；
47.图3为本发明机车检修周期确定系统结构图二；
48.图4为本发明车载插件结构示意图；
49.图5为本发明车载插件结构方框图；
50.图6为本发明整备、调度以及检修流程图。
具体实施方式
51.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
52.本发明的目的是提供一种机车检修周期确定方法及系统，以实现准确确定内燃机车检修周期。
53.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
54.实施例1
55.内燃机车当量公里的基本思路是：以机车走行公里为基础，从柴油机损耗的角度出发，综合考虑机车负荷及工作时间的影响，对各种工况下的机车走行公里进行修正；在机车平均运行工况下，机车当量公里与走行公里相等；在机车实际运行过程中，以平均运行工况为比较基准，使机车损耗的有关因素增大时，机车当量公里大于实际走行公里；使机车损耗的有关因素减小时，机车当量公里小于实际走行公里。因此本发明基于上述思路基于总的当量公里来确定检修周期，具体步骤如下：
56.如图1所示，本发明公开一种机车检修周期确定方法，所述方法包括：
57.步骤s1：每隔设定时间间隔获取列车行驶数据；所述列车行驶数据包括机车速度、列车行驶工况和柴油机转速。本实施例中，列车行驶数据还包括：车次、前方距离、累计位置、监控车站号等数据；设定时间间隔根据实际情况进行设置，在此不再一一赘述。
58.步骤s2：判断机车速度是否大于零；如果机车速度等于零，则判断柴油机转速是否大于零；如果柴油机转速大于零，则计算有动力停留工况下持续时间t1和有动力停留工况下当量公里s
d1
，具体公式为：s
d1
＝k
×
t1；如果机车速度大于零，则执行“步骤s3”。
59.步骤s3：确定列车在各种行驶工况下的当量公里。
60.步骤s4：根据列车在各种行驶工况下的当量公里计算总的当量公里。
61.步骤s5：根据总的当量公里确定检修周期。
62.本发明公开的机车检修周期确定方法，还包括：
63.步骤s6：根据总的当量公里进行整备、调度以及检修。
64.本发明还可以根据实时获得的机车走行里程，按系统设置的整备预警阈值进行预警，通知机调安排机车交路回库整备，整备工区完成作业后，登录系统重置当前机车的整备里程。技术科在系统中设置机车小辅修流程，系统根据机车实时走行里程以及设置好的修程，自动生成下旬的小辅修计划，技术科跟踪检修进度，并在检修完成后通知系统重置修程里程，具体进行整备、调度以及检修的过程如图6所示。
65.下面对各个步骤进行详细论述：
66.步骤s3：确定列车在各种行驶工况下的当量公里，具体包括：
67.步骤s31：当列车行驶工况为惰行工况时，则根据s
d2
＝k
×
t2 c
×
s2计算惰行工况当量公里s
d2
；其中，t2为惰行工况持续时间，s2为惰行工况机车实际走行公里，k为4，c为0.3。
68.步骤s32：当列车行驶工况为电阻制动工况时，则根据s
d3
＝k
×
t3 c
×
s3 c0×
s3计算电阻制动工况当量公里s
d3
；其中，t3为电阻制动工况持续时间，s3为电阻制动工况机车实际走行公里，c0为0.3。
69.步骤s33：当列车行驶工况为牵引工况时，则根据s
d4
＝a
×
η
×
t4 k
×
t4 c
×
s4计算牵引工况当量公里s
d4
；其中，t4为牵引工况持续时间，s4为牵引工况机车实际走行公里，η为牵引工况平均牵引负荷率，a为72。
70.下标1、2、3、4分别代表有动力停留工况、惰行工况、电阻制动工况、牵引工况；sd表示当量公里、t表示工作时间，s表示走行公里，η表示牵引工况平均牵引负荷率。
71.数学模型中相关参数取值为：k＝4，c＝0.3，c0＝0.3，a＝72。
72.步骤s4：根据列车在各种行驶工况下的当量公里计算总的当量公里，具体公式为：
73.s
d
＝s
d1
s
d2
s
d3
s
d4
；
74.其中，s
d
为总的当量公里。
75.机车总走行公里：s＝s2 s3 s4。
76.通过上述可知，计算的总的当量公里与总走行公里数完全不等，因此采用本发明公开的方法确定的检修周期更加准确。另外，由上述总结得出，影响机车总的当量公里的因素有：各工况机车走行公里、平均牵引负荷率、各列车行驶工况下的工作时间。上述各种因素中，任何一项参数增大时(其它参数保持不变)，都将使得机车总当量公里增大。
77.当量公里能基本反映内燃机车柴油机做功的实际情况，可以为机车修制改革提供
一些决策依据，解决过剩维修和维修不足的问题。当量公里参与制定内燃机车检修周期是机车检修管理的一种积极有益的尝试。
78.通过建立机车当量公里数学模型(即步骤s3和步骤s4中的公式)，将机车实际走行公里、平均牵引负荷率、各列车行驶工况下的工作时间有机地结合在一起，可以从根本上探究影响机车检修修程及周期的有关因素。探索公里量、负荷量、时间量与机车质量之间的关系，以及三种量之间的相互影响。采用一定的数学手段，使一些感性的内容得到量化。
79.在采用当量公里参与修程制定的时候，必须和机车走行部、牵引电机等其它重要部件的使用状况有机地结合起来，在确保机车质量的前提下，适当延长机车的检修周期，以使机车检修工作更加科学化。
80.实施例2
81.如图2所示，本发明还公开一种机车检修周期确定系统，所述系统包括：
82.获取模块201，用于每隔设定时间间隔获取列车行驶数据；所述列车行驶数据包括机车速度、列车行驶工况和柴油机转速。
83.判断模块202，用于判断机车速度是否大于零；如果机车速度等于零，则判断柴油机转速是否大于零；如果柴油机转速大于零，则计算有动力停留工况下持续时间t1和有动力停留工况下当量公里s
d1
；如果机车速度大于零，则执行“当量公里确定模块”。
84.当量公里确定模块203，用于确定列车在各种行驶工况下的当量公里。
85.总的当量公里计算模块204，用于根据列车在各种行驶工况下的当量公里计算总的当量公里，具体公式为：
86.s
d
＝s
d1
s
d2
s
d3
s
d4
；
87.其中，s
d
为总的当量公里。
88.检修周期确定模块205，用于根据总的当量公里确定检修周期。
89.作为一种可选的实施方式，本发明所述当量公里确定模块203，具体包括：
90.第一当量公里确定单元，用于当列车行驶工况为惰行工况时，则根据s
d2
＝k
×
t2 c
×
s2计算惰行工况当量公里s
d2
；其中，t2为惰行工况持续时间，s2为惰行工况机车实际走行公里，k为4，c为0.3。
91.第二当量公里确定单元，用于当列车行驶工况为电阻制动工况时，则根据s
d3
＝k
×
t3 c
×
s3 c0×
s3计算电阻制动工况当量公里s
d3
；其中，t3为电阻制动工况持续时间，s3为电阻制动工况机车实际走行公里，c0为0.3。
92.第三当量公里确定单元，用于当列车行驶工况为牵引工况时，则根据s
d4
＝a
×
η
×
t4 k
×
t4 c
×
s4计算牵引工况当量公里s
d4
；其中，t4为牵引工况持续时间，s4为牵引工况机车实际走行公里，η为牵引工况平均牵引负荷率，a为72。
93.作为一种可选的实施方式，本发明所述系统还包括：
94.调整模块，用于根据总的当量公里进行整备、调度以及检修。
95.实施例3
96.如图3所示，本发明还提供一种机车检修周期确定系统，所述系统包括：
97.至少一个车载插件1，设置在列车上，与列车监控系统6(即lkj)连接，用于获取列车行驶数据；所述列车行驶数据包括机车速度、列车行驶工况和柴油机转速。
98.地端服务器2，与各所述车载插件1连接，用于根据所述列车行驶数据确定检修周
期，并将列车行驶数据以及检修周期写入地端服务器2的存储设备中。
99.至少一个地端上位机3，与所述地端服务器2连接，用于访问所述地端服务器2内存储的所述列车行驶数据以及检修周期。本实施例中，各地端上位机3通过4g上网设备 专用sim卡接入移动专网，可为段领导、段调度、技术科、整备点提供机车走行公里的统计检索、机车定位、整备预警、小辅修计划编制、系统管理等功能。
100.作为一种可选的实施方式，本发明所述系统还包括：
101.基站4，用于通过移动网络实现各所述车载插件1和所述地端服务器2之间连接。本实施例中，所述基站为4g基站或5g基站或nb
‑
iot基站。图3中采用4g基站进行数据传输，通过4g/3g/gprs、wlan无线局域网进行通信，实现对车载设备运行状况的远程监测。
102.作为一种可选的实施方式，本发明所述系统还包括：网络接口5，用于多个地端服务器2之间相互连接。
103.作为一种可选的实施方式，本发明各所述车载插件1通过rs485与列车监控系统lkj进行通信。
104.作为一种可选的实施方式，本发明车载插件1是在tax箱(即机车安全信息综合监测装置)上扩展的，如图4
‑
图5所示，所述车载插件1包括数据采集电路11、单片机12、无线通讯电路13以及吸顶天线14；所述数据采集电路11、所述单片机12、所述无线通讯电路13以及所述吸顶天线14依次连接；所述数据采集电路11用于获取列车行驶数据；所述单片机12用于根据实施例1中的方法确定检修周期，并将所述列车行驶数据和所述检修周期通过所述无线通讯电路13以及所述吸顶天线14发送至所述地端服务器2。
105.作为一种可选的实施方式，本发明所述车载插件1还包括：电源，分别与所述数据采集电路11、所述单片机12和所述无线通讯电路13连接，用于给所述数据采集电路11、所述单片机12和所述无线通讯电路13提供电能。
106.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
107.本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。