一种磁浮巴士的故障定位方法、装置以及介质与流程

1.本技术涉及信息化领域，特别是涉及一种磁浮巴士的故障定位方法、装置以及介质。


背景技术：

2.在磁浮巴士的日常运行过程中，可能会出现各种故障，当磁浮巴士出现故障后，一般由维修人员依据自身维修经验及车辆的故障现象，对可能发生故障的区域进行全面测试，完成对磁浮巴士的故障判断。
3.但是，采用这种方式对故障进行排查，过程繁琐，对故障进行定位时需要较长时间，导致磁浮巴士的故障定位和维修的时间过长。
4.由此可见，如何实现磁浮巴士的故障快速定位，是本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.本技术的目的是提供一种磁浮巴士的故障定位方法、装置以及介质，以实现磁浮巴士的故障快速定位。
6.为解决上述技术问题，本技术提供一种磁浮巴士的故障定位方法，包括：
7.通过磁浮巴士的无线can网络读取正常运行下的所述磁浮巴士内部的第一can报文；
8.解析所述第一can报文得到所述磁浮巴士的第一状态参数信息；
9.分析所述第一状态参数信息确定第一故障位置；其中，所述第一故障位置包括悬浮环节和牵引环节；
10.若所述第一故障位置为所述悬浮环节，则发送测试报文至所述磁浮巴士；
11.通过所述无线can网络读取所述磁浮巴士接收到所述测试报文后内部的第二can报文；
12.解析所述第二can报文得到所述磁浮巴士的第二状态参数信息；
13.分析所述第二状态参数信息得到第二故障位置。
14.优选地，所述第二故障位置包括：传感器、控制环节、执行环节。
15.优选地，所述第二状态参数信息包括：
16.所述传感器的间隙值、电压值、电流值、温度值、加速度值；
17.所述控制环节的板卡起浮信息、板卡报文、板卡控制板电源信息、通讯模块的生命信号；
18.所述执行环节的igbt驱动板反馈信号、igbt温度值、接触器状态信号、母线电容的过压和欠压状态、线缆的电压值、线缆的电流值。
19.优选地，所述分析所述第二状态参数信息得到第二故障位置包括：
20.若所述传感器的间隙值、电压值、电流值、温度值、加速度值中的任意一项或多项
超过对应的阈值，则确定所述第二故障位置为所述传感器。
21.优选地，所述分析所述第二状态参数信息得到第二故障位置包括：
22.若出现所述控制环节的板卡起浮故障、板卡报文异常、板卡控制板电源异常、通讯模块的生命信号异常中的任意一项或多项，则确定所述第二故障位置为所述控制环节。
23.优选地，所述分析所述第二状态参数信息得到第二故障位置包括：
24.若出现所述执行环节的igbt驱动板反馈信号异常、igbt温度值超过阈值、接触器状态信号异常、母线电容过压、母线电容欠压、线缆的电压值超过阈值、线缆的电流值超过阈值中的任意一项或多项，则确定所述第二故障位置为所述执行环节。
25.优选地，所述测试报文用于控制所述磁浮巴士进行相应的测试动作，所述测试动作包括车辆启动、车辆停止、车辆悬浮、以及各元器件的工作。
26.为解决上述技术问题，本技术还提供一种磁浮巴士的故障定位装置，包括：
27.第一读取模块，用于通过磁浮巴士的无线can网络读取正常运行下的所述磁浮巴士内部的第一can报文；
28.第一解析模块，用于解析所述第一can报文得到所述磁浮巴士的第一状态参数信息；
29.第一分析模块，用于分析所述第一状态参数信息确定第一故障位置；其中，所述第一故障位置包括悬浮环节和牵引环节；
30.发送模块，用于若所述第一故障位置为悬浮环节，则发送测试报文至所述磁浮巴士；
31.第二读取模块，用于通过所述无线can网络读取所述磁浮巴士接收到所述测试报文后内部的第二can报文；
32.第二解析模块，用于解析所述第二can报文得到所述磁浮巴士的第二状态参数信息；
33.第二分析模块，用于分析所述第二状态参数信息得到第二故障位置。
34.为解决上述技术问题，本技术还提供一种磁浮巴士的故障定位装置，包括：存储器，用于存储计算机程序；
35.处理器，用于执行计算机程序时实现上述磁浮巴士的故障定位方法的步骤。
36.为解决上述技术问题，本技术还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述磁浮巴士的故障定位方法的步骤。
37.本技术所提供的磁浮巴士的故障定位方法，通过磁浮巴士的无线can网络读取正常运行下的磁浮巴士内部的第一can报文，解析第一can报文得到磁浮巴士的第一状态参数信息，并分析第一状态参数信息确定第一故障位置；其中，第一故障位置包括悬浮环节和牵引环节；若确定为牵引环节故障，则可根据生产厂家给出的信息分析故障。若第一故障位置为悬浮环节，则发送测试报文至磁浮巴士，通过无线can网络读取磁浮巴士接收到测试报文后内部的第二can报文，解析第二can报文得到磁浮巴士的第二状态参数信息后，分析第二状态参数信息得到第二故障位置。本技术不需要对可能发生故障的区域进行全面测试，只需要通过磁浮巴士的无线can网络读取can报文，从而确定出故障位置，能够实现磁浮巴士故障的快速定位。
38.本技术还提供了一种磁浮巴士的故障定位装置和计算机可读存储介质，与上述方法对应，故具有与上述方法相同的有益效果。
附图说明
39.为了更清楚地说明本技术实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
40.图1为本技术实施例提供的一种磁浮巴士的故障定位方法的流程图；
41.图2为本技术实施例提供的一种磁浮巴士转向架结构示意图；
42.图3为本技术实施例提供的磁浮巴士和上位机的无线传输示意图；
43.图4为本技术实施例提供的一种上位机功能模块示意图；
44.图5为本技术实施例提供的一种磁浮巴士故障树的示意图；
45.图6为本技术实施例提供的磁浮巴士的故障定位装置的结构图；
46.图7为本技术另一实施例提供的磁浮巴士的故障定位装置的结构图。
具体实施方式
47.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护范围。
48.本技术的核心是提供一种磁浮巴士的故障定位方法、装置以及介质，以实现磁浮巴士的故障快速定位。
49.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。
50.本技术所要解决的技术问题是在磁浮巴士出现故障状态的情况下，如何快速便捷的根据磁浮巴士内部控制器域网(controller area network，can)总线网络的数据进行故障诊断。图1为本技术实施例提供的一种磁浮巴士的故障定位方法的流程图；如图1所示，该方法包括如下步骤：
51.s10：通过磁浮巴士的无线can网络读取正常运行下的磁浮巴士内部的第一can报文。
52.s11：解析第一can报文得到磁浮巴士的第一状态参数信息。
53.s12：分析第一状态参数信息确定第一故障位置。
54.s13：若第一故障位置为悬浮环节，则发送测试报文至磁浮巴士。
55.s14：通过无线can网络读取磁浮巴士接收到测试报文后内部的第二can报文。
56.s15：解析第二can报文得到磁浮巴士的第二状态参数信息。
57.s16：分析第二状态参数信息得到第二故障位置。
58.一般情况下，本技术实施例提供的方案的应用场景是在磁浮巴士出现故障或者对磁浮巴士进行定期检修，磁浮巴士在专门检修的路线上进行测试时。先控制磁浮巴士正常运行，磁浮巴士的无线can网络会产生can报文，根据can报文可以定位故障。因此，通过无线
can网络实时读取磁浮巴士整车内部的can报文，解析can报文得到第一状态参数信息，以掌握磁浮巴士内部设备状态和工作状态，从而综合分析后得出磁浮巴士的故障状态及故障信息，通过对故障状态和故障信息的大致判定得到第一故障位置，其中，第一故障位置包括悬浮环节和牵引环节。若第一故障位置为悬浮环节，则生成测试报文，通过向磁浮巴士发送测试报文控制磁浮巴士进行相应的测试动作，根据测试动作中的第二状态参数信息，可以验证磁浮巴士的故障状态，从而对故障进行精准定位，具体包括传感器故障、控制环节故障、执行环节故障。若第一故障位置为牵引环节，则不需要复杂的判断步骤，牵引环节故障主要包括直线电机故障和变频器故障，设备生产厂家都会给出详细的故障代码和故障报文信息，只需要根据这些信息就可以判定牵引环节的故障问题。第一can报文和第二can报文是磁浮巴士在不同运行场景下产生的，两者的具体内容存在区别，解析得到的第一状态参数信息和第二状态参数信息也有区别，第一状态参数信息可以和第二状态参数信息大致相同，但分析第一状态参数信息确定第一故障位置的过程是对故障位置的大致判定，若是传感器故障、控制环节故障、执行环节故障中的任意一项，则确定为悬浮环节故障，否则为牵引环节故障。若第一故障位置为悬浮环节，则生成专门的测试报文，根据磁浮巴士接收到测试报文后产生的第二can报文，精确的找到故障的位置。
59.本技术实施例的工作过程与原理是：磁浮巴士内部整车can总线网络通过安装在车上的canwifi模块的无线传输方式实时向外发出can报文信息，磁浮巴士正常运行时，上位机通过canwifi模块从诊断网接收第一can报文，上位机通过对第一can报文的解析，获得磁浮巴士内部各种状态参数和元器件状态信息(第一状态参数信息)，根据磁浮巴士当前出现的故障状态，分析出可能存在的故障，若第一故障位置为悬浮环节，则通过上位机生成测试报文通过调试网发送给磁浮巴士，让磁浮巴士在测试状态下进行各种测试动作，如单点悬浮、四点悬浮、前进等，此时通过诊断网获取第二can报文从而得到测试动作状态下磁浮巴士的各种状态参数和元器件状态信息(第二状态参数信息)，通过综合的故障诊断分析后，再对故障进行精准定位。当上位机与车载canwifi模块连接成功后，便可接收磁浮巴士内部can报文，首先从磁浮巴士的诊断网中获取原始报文数据，通过对报文数据的解析，将报文中的车辆状态参数，如传感器电压、电流、间隙等解析出来，并将报文中关于设备元器件状态的信息解析出来，如接触器，igbt等关键器件(均为第一状态参数信息)。综合上述两种车辆信息，对车辆进行故障诊断，定位可能出现的车辆故障。定位故障完成后，上位机根据可能的故障点，生成对应的测试报文，通过调试网发送给检修状态下的磁浮巴士，磁浮巴士通过调试网接收到测试报文后进入检修模式，响应测试报文进行测试动作，例如单点悬浮、四点悬浮等，同时诊断网获取测试时的车辆状态信息，通过对车辆状态参数和元器件状态的综合对比分析，定位磁浮巴士故障，最终向维修人员提供磁浮巴士故障信息。
60.本实施例通过无线方式接入车内已有的can总线网络，解决了传统有线连接方式导致的距离影响。通过接收can网内的报文数据，实时获取磁浮巴士内部状态信息，可以通过对报文数据的解析，在磁浮巴士工作状态下监视其健康状态，也可以将各个设备的can报文数据进行整合，通过故障诊断算法，初步判断故障点，根据can报文中的异常数据生成测试报文，再通过上位机向磁浮巴士发送测试报文信息后，获取磁浮巴士响应测试报文时，磁浮巴士内部诊断网向外界发出的状态报文信息，再通过对接受的反馈报文信息的整合处理，对磁浮巴士的故障进行故障诊断和定位。
61.图2为本技术实施例提供的一种磁浮巴士转向架结构示意图；如图2所示，包括悬浮控制器1、牵引变频器2；磁浮巴士的悬浮控制器1作为磁浮巴士悬浮系统的重要组成部分，其设备的运行状态直接决定磁浮巴士的悬浮能力，这部分故障为悬浮环节故障。磁浮巴士的牵引变频器2主要用于磁浮巴士在轨道上的正常运行，这部分故障为牵引环节故障。它们作为磁浮巴士重要的运行设备，其通信方式均为can总线通信方式，通过can总线连接在一起，可以将当前悬浮控制器和牵引变频器的实时数据上传到车辆控制系统，车辆控制系统通过车载canwifi模块将所有的can报文数据发送出去。
62.图3为本技术实施例提供的磁浮巴士和上位机的无线传输示意图；如图3所示，磁浮巴士和上位机之间进行无线传输，图中包括：上位机3，车载canwifi模块4和磁浮巴士5，磁浮巴士5通过车上安装的canwifi模块4实时向外界发送can报文信息，上位机3实时接收磁浮巴士的can报文，通过数据处理，获取磁浮巴士5的当前状态参数信息。
63.图4为本技术实施例提供的一种上位机功能模块示意图；从图4中可以看出，整个上位机3包括诊断网的数据监测和故障诊断功能，调试网的测试报文生成发送功能。其中诊断网的数据监测和故障诊断功能包括磁浮巴士车辆参数及元器件状态处理模块6，用于对接收的can报文进行数据分析；还包括故障预定位模块7，将处理报文后的数据进行综合分析，给出可能的故障原因，以确定第一故障位置；最后还有故障诊断模块8，通过接收测试模式下的车辆的can报文信息，综合分析后，定位故障给出故障诊断结果，以确定第二故障位置。调试网的测试报文生成发送功能主要包括测试报文生成模块9和调试网报文发送模块10，测试报文生成模块9主要用于分析诊断网的预定位故障，通过上位机内部的数据库，匹配到预定位故障所需要的测试报文。调试网报文发送模块10主要是将要发送的测试报文通过调试网发送给磁浮巴士，使得磁浮巴士进入测试模式，可以响应测试报文进行动作，从而反馈出测试数据，通过诊断网传送回故障诊断模块，定位故障。
64.本技术实施例所提供的磁浮巴士的故障定位方法，通过磁浮巴士的无线can网络读取正常运行下的磁浮巴士内部的第一can报文，解析第一can报文得到磁浮巴士的第一状态参数信息，并分析第一状态参数信息确定第一故障位置；其中，第一故障位置包括悬浮环节和牵引环节；若确定为牵引环节故障，则可根据生产厂家给出的信息分析故障。若第一故障位置为悬浮环节，则发送测试报文至磁浮巴士，通过无线can网络读取磁浮巴士接收到测试报文后内部的第二can报文，解析第二can报文得到磁浮巴士的第二状态参数信息后，分析第二状态参数信息得到第二故障位置。本技术实施例提供的方案不需要对可能发生故障的区域进行全面测试，只需要通过磁浮巴士的无线can网络读取can报文，从而确定出故障位置，能够实现磁浮巴士故障的快速定位。
65.上述实施例中提到，第一故障位置包括：悬浮环节和牵引环节；而牵引环节对应的第二故障位置为直线电机和变频器。本技术实施例主要针对悬浮环节对应的第二故障位置进行说明，具体包括：传感器、控制环节、执行环节，对应的，第二状态参数信息包括：传感器的间隙值、电压值、电流值、温度值、加速度值；控制环节的板卡起浮信息、板卡报文、板卡控制板电源信息、通讯模块的生命信号；执行环节的igbt驱动板反馈信号、igbt温度值、接触器状态信号、母线电容的过压和欠压状态、线缆的电压值、线缆的电流值。图5为本技术实施例提供的一种磁浮巴士故障树的示意图；如图5所示，磁浮巴士的故障主要分为悬浮环节故障和牵引环节故障，其中悬浮环节故障主要分为传感器故障、控制环节故障、执行环节故
障。
66.分析第二状态参数信息得到第二故障位置包括：若传感器的间隙值、电压值、电流值、温度值、加速度值中的任意一项或多项超过阈值，则确定第二故障位置为传感器，传感器故障的判定主要是根据采集的数据是否超过阈值来判定，在磁浮巴士正常工作状态下，每一个传感器采集的数据值都有一个正常工作范围，超过这个范围可以判定此时相应传感器出现故障。
67.若出现控制环节的板卡起浮故障、板卡报文异常、板卡控制板电源异常、通讯模块的生命信号异常中的任意一项或多项，则确定第二故障位置为控制环节，控制环节故障主要是以核心控制板卡为主的硬件故障，其中板卡故障的表现形式包括通讯模块的生命信号异常和板卡搭载的程序出现异常，导致报文出错及控制异常，进而导致悬浮出现起浮故障。
68.若出现执行环节的igbt驱动板反馈信号异常、igbt温度值超过阈值、接触器状态信号异常、母线电容过压、母线电容欠压、线缆的电压值超过阈值、线缆的电流值超过阈值中的任意一项或多项，则确定第二故障位置为执行环节，执行环节主要是悬浮控制器中的主回路器件，其中包括igbt模块，接触器，母线电容，线缆这些易故障元器件，如图5所示，这些元器件的故障判定也主要是通过主回路的电压电流以及元器件自身的状态反馈进行故障诊断。其中igbt模块可以根据自身驱动板的故障反馈信号判定是否出现故障，也可以根据温度值是否超过正常范围和电流是否出现短路过流的情况进行故障判定。接触器可以通过自身的故障反馈信号进行故障判断。至于母线电容和线缆，只能通过流过上面的电流电压值和正常状态的阈值进行交叉比对，从而确定故障状态。
69.上位机通过读取悬浮环节和牵引环节的所有报文信息，通过图5的故障树和上文描述的故障诊断逻辑规则，便可以通过读取报文进行故障诊断，通过预诊断结果，发送已经设定好的测试报文，再获取磁浮巴士的状态，从而快速定位故障。
70.另外，测试报文用于控制磁浮巴士进行相应的测试动作，测试动作可包括车辆启动、车辆停止、车辆悬浮、以及各元器件的工作。针对不同的情况，可控制磁浮巴士进行不同的测试动作，以快速的定位故障。
71.在上述实施例中，对于磁浮巴士的故障定位方法进行了详细描述，本技术还提供磁浮巴士的故障定位装置对应的实施例。需要说明的是，本技术从两个角度对装置部分的实施例进行描述，一种是基于功能模块的角度，另一种是基于硬件的角度。
72.基于功能模块的角度，本实施例提供一种磁浮巴士的故障定位装置，图6为本技术实施例提供的磁浮巴士的故障定位装置的结构图，如图6所示，该装置包括：
73.第一读取模块11，用于通过磁浮巴士的无线can网络读取正常运行下的磁浮巴士内部的第一can报文；
74.第一解析模块12，用于解析第一can报文得到磁浮巴士的第一状态参数信息；
75.第一分析模块13，用于分析第一状态参数信息确定第一故障位置；其中，第一故障位置包括悬浮环节和牵引环节；
76.发送模块14，用于若第一故障位置为悬浮环节，则发送测试报文至磁浮巴士；
77.第二读取模块15，用于通过无线can网络读取磁浮巴士接收到测试报文后内部的第二can报文；
78.第二解析模块16，用于解析第二can报文得到磁浮巴士的第二状态参数信息；
79.第二分析模块17，用于分析第二状态参数信息得到第二故障位置。
80.由于装置部分的实施例与方法部分的实施例相互对应，因此装置部分的实施例请参见方法部分的实施例的描述，这里暂不赘述。
81.本实施例提供的磁浮巴士的故障定位装置，与上述方法对应，故具有与上述方法相同的有益效果。
82.基于硬件的角度，本实施例提供了另一种磁浮巴士的故障定位装置，图7为本技术另一实施例提供的磁浮巴士的故障定位装置的结构图，如图7所示，磁浮巴士的故障定位装置包括：存储器20，用于存储计算机程序；
83.处理器21，用于执行计算机程序时实现如上述实施例中所提到的磁浮巴士的故障定位方法的步骤。
84.其中，处理器21可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器21可以采用数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、现场可编程门阵列(field－programmable gate array，fpga)、可编程逻辑阵列(programmable logic array，pla)中的至少一种硬件形式来实现。处理器21也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称中央处理器(central processing unit，cpu)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器21可以集成有图像处理器(graphics processing unit，gpu)，gpu用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器21还可以包括人工智能(artificial intelligence，ai)处理器，该ai处理器用于处理有关机器学习的计算操作。
85.存储器20可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器20还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。本实施例中，存储器20至少用于存储以下计算机程序201，其中，该计算机程序被处理器21加载并执行之后，能够实现前述任一实施例公开的磁浮巴士的故障定位方法的相关步骤。另外，存储器20所存储的资源还可以包括操作系统202和数据203等，存储方式可以是短暂存储或者永久存储。其中，操作系统202可以包括windows、unix、linux等。数据203可以包括但不限于磁浮巴士的故障定位方法涉及到的数据等。
86.在一些实施例中，磁浮巴士的故障定位装置还可包括有显示屏22、输入输出接口23、通信接口24、电源25以及通信总线26。
87.本领域技术人员可以理解，图中示出的结构并不构成对磁浮巴士的故障定位装置的限定，可以包括比图示更多或更少的组件。
88.本技术实施例提供的磁浮巴士的故障定位装置，包括存储器和处理器，处理器在执行存储器存储的程序时，能够实现如下方法：磁浮巴士的故障定位方法。
89.本实施例提供的磁浮巴士的故障定位装置，与上述方法对应，故具有与上述方法相同的有益效果。
90.最后，本技术还提供一种计算机可读存储介质对应的实施例。计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述方法实施例中记载的步骤。
91.可以理解的是，如果上述实施例中的方法以软件功能单元的形式实现并作为独立
的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，执行本技术各个实施例描述的方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
92.本实施例提供的计算机可读存储介质，与上述方法对应，故具有与上述方法相同的有益效果。
93.以上对本技术所提供的磁浮巴士的故障定位方法、装置以及介质进行了详细介绍。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。对于实施例公开的装置而言，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。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。
94.还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括上述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。