空压机工作状态监控方法、系统、存储介质、设备及车辆与流程

1.本发明属于空压机监控技术领域，尤其涉及一种空压机工作状态监控方法、系统、存储介质、设备及车辆。


背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
3.空气压缩机，简称空压机是一种用以压缩气体的设备。空压机由电动机直接驱动压缩机，使曲轴产生旋转运动，带动连杆使活塞产生往复运动，引起气缸容积变化。由于气缸内压力的变化，通过进气阀使空气经过空气滤清器(消声器)进入气缸，在压缩行程中，由于气缸容积的缩小，压缩空气经过排气阀的作用，经排气管，单向阀(止回阀)进入储气罐，空压机由车辆tcms及压力开关控制启动。例如：当排气压力达到额定压力(如9bar或9.5bar，根据不同的项目技术参数设定)时由压力开关控制而自动停机。当储气罐压力降至设定压力值(如7bar，根据不同的项目技术参数设定)时压力开关自动联接启动。空压机是提供气源动力，是机电引气源装置中的主体，是轨道交通车辆系统的核心设备。
4.发明人发现，目前的空压机监测技术存在以下问题：尤其是针对全自动无人驾驶轨道交通车辆中的空压机，空压机智能诊断诊断设定参数为固化参数，由于轨道交通车在每个城市、每条线路的运营时间及载客率均不同，并且同一条线路不能时间段的运营条件也不相同，故固化的参数并不能适应每条线路的使用需求，这样在无人值守的条件下，无法及时发现及排除故障隐患，降低了车辆运行的安全性。


技术实现要素：

5.为了解决上述背景技术中存在的技术问题，本发明提供一种空压机工作状态监控方法、系统、存储介质及设备，其具备自学习功能，根据车辆运营情况实时更新监控阀值，及时发现及排除故障隐患，提高车辆运行的安全性。
6.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
7.本发明的第一个方面提供了一种空压机工作状态监控方法，其包括：
8.获取车辆运行时空压机每次启动时间及每次空压机的工作时间；
9.基于空压机连续设定次工作时间均高于耗风预警阈值为判断条件，进行异常耗风预警并记录空压机状态；
10.其中，预先设定耗风预警阈值的初始值，按照设定周期内的所有预设时间段内空压机工作时间的平均数来定期更新耗风预警阈值。
11.作为一种实施方式，定期更新耗风预警阈值的步骤包括：
12.在预设时间段车辆运行结束后，通过去除设定数量的空压机工作时间的最值再求均值，得到每间隔预设时间段内的空压机工作时间；
13.求取设定周期内的所有间隔设定时间段内的空压机工作时间平均数，利用最新周
期的空压机工作时间平均数来更新耗风预警阈值。
14.作为一种实施方式，在进行异常耗风预警的过程中，当出现空压机单次工作时间高于耗风预警阈值时，记录耗风预警指标次数为1。
15.作为一种实施方式，在预设时间段车辆运行结束后，统计预设时间段内空压机工作总时间，并计算空压机工作率并将其与设定工作率阈值比较，根据比较结果来判定空压机工作率及润滑油乳化情况。
16.作为一种实施方式，当空压机工作率计算值小于设定工作率阈值时，发出空压机工作率低及润滑油乳化预警，并计算出预设时间段内空压机需要继续工作的时间以控制空压机的启动。
17.作为一种实施方式，当空压机工作率计算值大于或等于设定工作率阈值时，提示空压机关机或休眠。
18.作为一种实施方式，所述空压机工作状态监控方法还包括：
19.监测干燥器的工作状态，当监控到某个干燥器一直工作且不切换时，则发出干燥器工作状态预警。
20.作为一种实施方式，所述空压机工作状态监控方法还包括：
21.获取管路中压力空气的湿度，并判断其是否超过湿度阀值，若是，则进行空压机干燥器工作能力预警。
22.本发明的第二个方面提供了一种空压机工作状态监控系统，其包括：
23.工作时间获取模块，其用于获取车辆运行时空压机每次启动时间及每次空压机的工作时间；
24.异常耗风预警模块，其用于基于空压机连续设定次工作时间均高于耗风预警阈值为判断条件，进行异常耗风预警并记录空压机状态；
25.其中，预先设定耗风预警阈值的初始值，按照设定周期内的所有预设时间段内空压机工作时间的平均数来定期更新耗风预警阈值。
26.作为一种实施方式，在所述异常耗风预警模块中，定期更新耗风预警阈值的步骤包括：
27.在预设时间段车辆运行结束后，通过去除设定数量的空压机工作时间的最值再求均值，得到每间隔预设时间段内的空压机工作时间；
28.求取设定周期内的所有间隔设定时间段内的空压机工作时间平均数，利用最新周期的空压机工作时间平均数来更新耗风预警阈值。
29.作为一种实施方式，所述空压机工作状态监控系统，还包括：
30.润滑油乳化预警模块，其用于在预设时间段车辆运行结束后，统计预设时间段内空压机工作总时间，并计算空压机工作率并将其与设定工作率阈值比较，根据比较结果来判定空压机工作率及润滑油乳化情况。
31.作为一种实施方式，在所述润滑油乳化预警模块中：
32.当空压机工作率计算值小于设定工作率阈值时，发出空压机工作率低及润滑油乳化预警，并计算出预设时间段内空压机需要继续工作的时间以控制空压机的启动；
33.当空压机工作率计算值大于或等于设定工作率阈值时，提示空压机关机或休眠。
34.作为一种实施方式，所述空压机工作状态监控系统还包括：
35.干燥器工作状态预警模块，其用于监测干燥器的工作状态，当监控到某个干燥器一直工作且不切换时，则发出干燥器工作状态预警。
36.作为一种实施方式，所述空压机工作状态监控系统还包括：
37.干燥器工作能力预警模块，其用于获取管路中压力空气的湿度，并判断其是否超过湿度阀值，若是，则进行空压机干燥器工作能力预警。
38.本发明的第三个方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述所述的空压机工作状态监控方法中的步骤。
39.本发明的第四个方面提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述所述的空压机工作状态监控方法中的步骤。
40.本发明的第五个方面提供了一种车辆，其包括如上述所述的空压机工作状态监控系统。
41.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
42.(1)本发明基于空压机连续设定次工作时间均高于耗风预警阈值为判断条件，进行异常耗风预警并记录空压机状态；其中预先设定耗风预警阈值的初始值，按照设定周期内的所有预设时间段内空压机工作时间的平均数来定期更新耗风预警阈值，使得整个空压机监控过程具备自学习功能，根据车辆运营情况实时更新监控阀值，这样能适应每条线路的使用需求，在无人值守的条件下，可以及时发现及排除故障隐患，提高了车辆运行的安全性。
43.(2)本发明在空压机监控参数上进行逻辑判断，通过既有项目监控的空压机工作状态参数，进行异常耗风预警、空压机工作率不足润滑油乳化预警及空压机干燥器工作状态及工作能力预警，不额外增加传感器，有助于既有项目改造并降低车辆制造成本。
44.本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
45.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
46.图1是本发明实施例的空压机工作状态监控方法流程图；
47.图2是本发明实施例的异常耗风预警自学习逻辑图；
48.图3是本发明实施例的空压机工作率低及润滑油乳化预警逻辑框图；
49.图4是本发明实施例的空压机启动控制系统结构示意图；
50.图5是本发明实施例的空压机工作状态监控系统结构示意图。
具体实施方式
51.下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
52.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
53.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
54.实施例一
55.结合图1和图2，本实施例提供了一种空压机工作状态监控方法，其包括：
56.步骤1：获取车辆运行时空压机每次启动时间及每次空压机的工作时间。
57.步骤2：基于空压机连续设定次工作时间均高于耗风预警阈值为判断条件，进行异常耗风预警并记录空压机状态。
58.例如：
59.当连续3次工作时间高于耗风预警t1时，则进行异常耗风预警，并进行状态记录。
60.其中，预先设定耗风预警阈值的初始值，按照设定周期内的所有预设时间段内空压机工作时间的平均数来定期更新耗风预警阈值。
61.如图2所示，在步骤2中，定期更新耗风预警阈值的步骤包括：
62.步骤2.1：在预设时间段车辆运行结束后，通过去除设定数量的空压机工作时间的最值再求均值，得到每间隔预设时间段内的空压机工作时间。
63.例如：预设时间段设置为一天，每天运行结束后，将本体记录的空压机运行时间去除最大的三个值及去除最小的三个值，后取平均数记为t-day1、t-day2
…
。
64.在步骤2.1中，在进行异常耗风预警的过程中，当出现空压机单次工作时间高于耗风预警阈值时，记录耗风预警指标次数为1。
65.步骤2.2：求取设定周期内的所有间隔设定时间段内的空压机工作时间平均数，利用最新周期的空压机工作时间平均数来更新耗风预警阈值。
66.在图2中，设置设定周期为7天。
67.待车辆运营7天后，对t-day数据取平均数为t2，并将t1替换为t2；当将t1更换为t2后，输出状态更新日志。
68.其中，t1为耗风预警阈值。
69.如图4所示，空压机启动是由车辆网络系统控制，同时车辆网络系统会监控空压机的工作状态，进行数据记录，并对其中的数据进行逻辑判断，当出现异常数据时，会发出预警。
70.在一个或多个实施例中，如图3所示，在预设时间段车辆运行结束后，统计预设时间段内空压机工作总时间，并计算空压机工作率并将其与设定工作率阈值比较，根据比较结果来判定空压机工作率及润滑油乳化情况。
71.具体地，当空压机工作率计算值小于设定工作率阈值时，发出空压机工作率低及润滑油乳化预警，并计算出预设时间段内空压机需要继续工作的时间以控制空压机的启动。
72.当空压机工作率计算值大于或等于设定工作率阈值时，提示空压机关机或休眠。
73.在一个或多个实施例中，所述空压机工作状态监控方法还包括：
74.监测干燥器的工作状态，当监控到某个干燥器一直工作且不切换时，则发出干燥器工作状态预警。
75.例如：
76.对于双塔式干燥装置，可以通过监控双塔式干燥器压力开关动作，来确认切换双塔干燥器的工作状态，双台干燥器的切换时间为60s
±
5s，当监控到某个干燥器一直工作并且不切换时，则发出干燥器工作状态预警。
77.在一个或多个实施例中，所述空压机工作状态监控方法还包括：
78.获取管路中压力空气的湿度，并判断其是否超过湿度阀值，若是，则进行空压机干燥器工作能力预警。
79.其中，湿度阀值，本领域技术认可根据经验来设置。
80.实施例二
81.如图5所示，本实施例提供了一种空压机工作状态监控系统，其包括：
82.(1)工作时间获取模块，其用于获取车辆运行时空压机每次启动时间及每次空压机的工作时间。
83.(2)异常耗风预警模块，其用于基于空压机连续设定次工作时间均高于耗风预警阈值为判断条件，进行异常耗风预警并记录空压机状态；
84.其中，预先设定耗风预警阈值的初始值，按照设定周期内的所有预设时间段内空压机工作时间的平均数来定期更新耗风预警阈值。
85.在具体实施中，在所述异常耗风预警模块中，定期更新耗风预警阈值的步骤包括：
86.在预设时间段车辆运行结束后，通过去除设定数量的空压机工作时间的最值再求均值，得到每间隔预设时间段内的空压机工作时间；
87.求取设定周期内的所有间隔设定时间段内的空压机工作时间平均数，利用最新周期的空压机工作时间平均数来更新耗风预警阈值。
88.在一个或多个实施例中，所述空压机工作状态监控系统，还包括：
89.(3)润滑油乳化预警模块，其用于在预设时间段车辆运行结束后，统计预设时间段内空压机工作总时间，并计算空压机工作率并将其与设定工作率阈值比较，根据比较结果来判定空压机工作率及润滑油乳化情况。
90.在具体实施中，在所述润滑油乳化预警模块中：
91.当空压机工作率计算值小于设定工作率阈值时，发出空压机工作率低及润滑油乳化预警，并计算出预设时间段内空压机需要继续工作的时间以控制空压机的启动；
92.当空压机工作率计算值大于或等于设定工作率阈值时，提示空压机关机或休眠。
93.在一个或多个实施例中，所述空压机工作状态监控系统还包括：
94.(4)干燥器工作状态预警模块，其用于监测干燥器的工作状态，当监控到某个干燥器一直工作且不切换时，则发出干燥器工作状态预警。
95.在一个或多个实施例中，所述空压机工作状态监控系统还包括：
96.(5)干燥器工作能力预警模块，其用于获取管路中压力空气的湿度，并判断其是否超过湿度阀值，若是，则进行空压机干燥器工作能力预警。
97.此处需要说明的是，本实施例中的各个模块与实施例一中的各个步骤一一对应，其具体实施过程相同，此处不再累述。
98.实施例三
99.本实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处
理器执行时实现如上述实施例一所述的空压机工作状态监控方法中的步骤。
100.实施例四
101.本实施例提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述实施例一所述的空压机工作状态监控方法中的步骤。
102.实施例五
103.本实施例提供了一种车辆，其包括如上述实施例二所述的空压机工作状态监控系统。
104.本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
105.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。