阅读说明：本技术 一种掉车识别方法及列车监测诊断系统 (Vehicle falling identification method and train monitoring and diagnosing system ) 是由 唐德尧 蒲金飞 于 2019-09-10 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种掉车识别方法及列车监测诊断系统,通过机车及车辆上的诊断仪之间的通信状态信息来确定是否存在掉车故障,从而及时的反馈掉车故障,保障轨道交通列车的运输安全。掉车识别方法包括：机车及每一个车辆均具有诊断仪,获取诊断仪之间的通信状态信息；根据通信状态信息识别是否有车辆存在掉车故障；若存在,则生成掉车故障信息。(The invention discloses a vehicle-falling identification method and a train monitoring and diagnosing system, which determine whether a vehicle-falling fault exists or not through communication state information between diagnostic instruments on a locomotive and a vehicle, thereby feeding back the vehicle-falling fault in time and ensuring the transportation safety of a rail transit train. The vehicle-falling identification method comprises the following steps: the locomotive and each vehicle are provided with diagnostic instruments, and communication state information between the diagnostic instruments is obtained; identifying whether a vehicle has a vehicle falling fault according to the communication state information; and if so, generating the vehicle falling fault information.)

一种掉车识别方法及列车监测诊断系统

技术领域

本发明涉及轨道交通领域，特别是涉及一种掉车识别方法及列车监测诊断系统。

背景技术

随着社会经济发展，对轨道交通列车的载重和运行速度的要求越来越高，对运输安全也提出了更高的要求，而轨道交通列车的掉车事故，将会导致部分车辆脱离机车的牵引，造成货运或客运的延误，甚至具有与后续列车相撞的安全隐患。为了保障轨道交通列车的运输安全，需使用在线监测诊断系统自动、实时、在线地对掉车故障进行监测与诊断。

国内在用的轨道交通列车监测诊断系统主要为地面监测诊断系统，如红外线轴温探测系统(THDS)、铁路货车运行状态监测系统(TPDS)、铁路货车轴承声学诊断系统(TADS)、铁路货车运行故障动态图像检测系统(TFDS)等，这些系统为保障轨道交通列车运输安全发挥着重要作用。

但是，已有的监测诊断系统，如基于温度和/或振动和/或冲击的走行部监测诊断系统、基于视频的踏面故障监测诊断系统、与障碍物探测结合的脱轨检测系统等，只能用于对过车状态进行事后分析，而掉车故障通常发生在列车行进过程中，那么无法做到及时的反馈，影响了轨道交通列车的运输安全。

发明内容

本发明的目的是提供一种掉车识别方法及列车监测诊断系统，通过机车及车辆上的诊断仪之间的通信状态信息来确定是否存在掉车故障，从而及时的反馈掉车故障，保障轨道交通列车的运输安全。

本发明第一方面提供一种掉车识别方法，应用于轨道交通列车，轨道交通列车包括机车及机车牵引的至少一个车辆，机车及每一个车辆均具有诊断仪，掉车识别方法包括：

获取诊断仪之间的通信状态信息；

根据通信状态信息识别是否有车辆存在掉车故障；

若存在，则生成掉车故障信息。

进一步的，机车的诊断仪与所有车辆的诊断仪之间采用无线数据通信，机车的诊断仪为第0号诊断仪，按照车辆的顺序所有车辆的诊断仪为第1号诊断仪至第M号诊断仪及第M+1号诊断仪至第N号诊断仪，M为大于1的正整数，N为大于M+1的正整数。

进一步的，根据通信状态信息识别是否有车辆存在掉车故障，包括：

根据通信状态信息判断第0号诊断仪与所有的车辆诊断仪的通信状态；

若第0号诊断仪与所有的车辆诊断仪均通信失败，则确定第0号诊断仪通信故障；或，确定所有的车辆都发生掉车故障。

进一步的，根据通信状态信息识别是否有车辆存在掉车故障，包括：

根据通信状态信息判断第0号诊断仪与所有的车辆诊断仪的通信状态；

若第0号诊断仪与第M+1号诊断仪至第N号诊断仪的通信失败，且第1号诊断仪至第M号诊断仪中至少第M号诊断仪与第0号诊断仪通信正常，则确定第M+1号诊断仪至第N号诊断仪对应的车辆发生掉车故障。

进一步的，根据通信状态信息识别是否有车辆存在掉车故障，包括：

根据通信状态信息判断第0号诊断仪与所有的车辆诊断仪的通信状态；

若第0号诊断仪与第M+1号诊断仪通信正常，且第1号诊断仪至第M号诊断仪中存在第X号诊断仪与第0号诊断仪的通信失败，则确定不存在掉车故障，并且确定第X号诊断仪故障，X为大于1且小于M的正整数。

进一步的，任意诊断仪相互之间采用无线数据通信，机车的诊断仪为第0号诊断仪，按照车辆的顺序所有车辆的诊断仪为第1号诊断仪至第M号诊断仪及第M+1号诊断仪至第N号诊断仪，M为大于1的正整数，N为大于M+1的正整数。

进一步的，根据通信状态信息识别是否有车辆存在掉车故障，包括：

根据通信状态信息判断任一车辆的诊断仪与其后的每一个车辆的诊断仪的通信状态；

若第0号诊断仪至第M号诊断仪中的任意一个诊断仪与第M+1号诊断仪至第N号诊断仪的通信失败，则确定第M+1号诊断仪至第N号诊断仪对应的车辆发生掉车故障。

进一步的，根据通信状态信息识别是否有车辆存在掉车故障，包括：

根据通信状态信息判断任一车辆的诊断仪与其后的每一个车辆的诊断仪的通信状态；

若第M号诊断仪与第M+1号诊断仪至第N号诊断仪中的每一个诊断仪的通信失败，且第0号诊断仪至第M-1号诊断仪中有诊断仪与M+1号诊断仪至第N号诊断仪中的每一个诊断仪的通信正常，则确定不存在掉车故障，并确定第M号诊断仪发生通信故障。

进一步的，根据通信状态信息识别是否有车辆存在掉车故障，包括：

根据通信状态信息判断任一车辆的诊断仪与其后的每一个车辆的诊断仪的通信状态；

若第M号诊断仪与第M+1号诊断仪至第N号诊断仪中的每一个诊断仪之间的通信失败，且第0号诊断仪至第M-1号诊断仪中的任意一个诊断仪与第M号诊断仪通信正常，则确定第M+1号诊断仪至第N号诊断仪对应的车辆发生掉车故障。

进一步的，所有的诊断仪的通信能力不超过Y辆车，Y为大于1且小于M的正整数，

根据通信状态信息识别是否有车辆存在掉车故障，包括：

根据通信状态信息判断任一车辆的诊断仪与其后的Y辆车的诊断仪的通信状态；

若第M-Y+1号诊断仪至第M-1号诊断仪与第M号诊断仪通信正常，当出现第M-Y+1号诊断仪至第M-1号诊断仪相继与第M号诊断仪通信失败时，则确定第M号诊断仪对应的车辆发生掉车故障。

进一步的，方法还包括：

当M-1号诊断仪和/或第M-Y+1号诊断仪识别出第M号诊断仪对应的车辆发生掉车故障时，通过第M-1号诊断仪和/或第M-Y+1号诊断仪至第0号诊断仪之间的通信链路进行逐级的掉车故障信息传递。

进一步的，方法还包括：

通过第0号诊断仪，向第1号诊断仪至第N号诊断仪发送机车的转速脉冲信号；

比较第1号诊断仪至第N号诊断仪中任意一个车辆的转速脉冲信号与机车的转速脉冲信号；

若第M号诊断仪至第N号诊断仪的车辆的转速脉冲信号低于机车的转速脉冲信号的转速预置值，则确定第M号诊断仪至第N号诊断仪对应车辆发生掉车故障。

本发明第二方面一种掉车识别装置，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行计算机程序以实现权利要求1-12中任一项的掉车识别方法的步骤。

本发明第三方面提供一种列车监测诊断系统，应用于轨道交通列车，轨道交通列车包括机车及机车牵引的至少一个车辆，列车监测诊断系统包括：

机车及每一个车辆均具有诊断仪，诊断仪包括掉车识别子系统及无线通信模块；

无线通信模块，用于诊断仪之间建立通信连接；

掉车识别子系统，用于执行权利要求1-12中任一项的掉车识别方法。

进一步的，列车监测诊断系统还包括转速传感器，转速传感器分别设置在机车及每一个车辆上；

机车及每一个车辆中的转速传感器与诊断仪连接；

转速传感器，用于实时采集机车及所在车辆的转速脉冲信号，将转速脉冲信号发送至掉车识别子系统；

掉车识别子系统，还用于执行权利要求12中的掉车识别方法。

进一步的，列车监测诊断系统还包括复合传感器，复合传感器分别设置在机车及每一个车辆上；

机车及每一个车辆中的复合传感器与诊断仪连接；

复合传感器，用于实时采集机车及所在车辆的状态信号，将状态信号发送至诊断仪。

进一步的，列车监测诊断系统还包括接线盒，接线盒分别设置在机车及每一个车辆上；

机车及每一个车辆中的接线盒与复合传感器和诊断仪连接；

接线盒，用于将复合传感器的状态信号发送至诊断仪。

进一步的，复合传感器具有自发电器；

复合传感器与接线盒和/或诊断仪和/或转速传感器之间通过电源共享网络连接；

复合传感器，还用于通过电源共享网络给诊断仪和/或转速传感器和/或接线盒提供电能。

进一步的，

当复合传感器不具有自发电器时，诊断仪和复合传感器之间采用有线数据通信；

当复合传感器具有自发电器时，诊断仪和复合传感器之间采用无线数据通信。

进一步的，转速传感器具有自发电器，转速传感器与接线盒和/或诊断仪和/或复合传感器之间通过电源共享网络连接；

转速传感器，还用于通过电源共享网络给诊断仪和/或复合传感器和/或接线盒提供电能；

和/或，

诊断仪还具有自发电器，诊断仪与接线盒和/或转速传感器和/或复合传感器之间通过电源共享网络连接；

诊断仪，用于通过电源共享网络给复合传感器和/或转速传感器和/或接线盒提供电能；

和/或，

接线盒具有自发电器，接线盒与诊断仪和/或转速传感器和/或复合传感器之间通过电源共享网络连接；

接线盒，还用于通过电源共享网络给复合传感器和/或转速传感器和/或诊断仪提供电能。

进一步的，当复合传感器具有自发电器时，

复合传感器还包括信号采集模块、信号调理模块、AD转换模块、数据处理模块及数据传输模块；

信号采集模块，用于采集振动原始信号、冲击原始信号及温度原始信号；

信号采集模块，还用于将振动原始信号及冲击原始信号进行电模拟转换，得到振动电模拟信号和冲击电模拟信号，将振动电模拟信号和冲击电模拟信号发送至信号调理模块；

信号采集模块，还用于将温度原始信号进行数字化转换，得到温度数据，并将温度数据发送至数据处理模块；

信号调理模块，用于对振动电模拟信号及冲击电模拟信号进行放大、滤波、电压或电流转换处理，将处理后的振动电模拟信号及冲击电模拟信号发送至AD转换模块；

数据传输模块，用于当接收到诊断仪的数据需求指令时，将数据需求指令发送至数据处理模块；

数据处理模块，用于根据数据需求指令向AD转换模块发送转换指令；

AD转换模块，用于根据转换指令，对振动电模拟信号及冲击电模拟信号进行数字化转换，得到振动数据和冲击数据，并将振动数据和冲击数据发送至数据处理模块；

数据处理模块，用于对振动数据、冲击数据和温度数据进行数据处理后，发送至数据传输模块；

数据传输模块，用于将振动数据、冲击数据和温度数据发送至诊断仪。

进一步的，诊断仪还包括数据传输模块、转速处理模块、数据处理模块及数据存储模块；

数据传输模块，用于接收复合传感器发送的振动数据、冲击数据和温度数据，并向复合传感器发送数据需求指令；

转速处理模块，用于接收转速传感器发送的转速脉冲信号，对转速脉冲信号进行滤波、整形、隔离、倍频和/或分频处理，将处理后的转速脉冲信号转换为转速脉冲数据，将转速脉冲数据发送至数据处理模块；

数据处理模块，用于对振动数据、冲击数据进行滤波、抽样处理，对温度数据进行预处理和置信识别后，对振动数据、冲击数据和温度数据进行特征提取，得到振动特征值、冲击特征值和温度特征值；

数据存储模块，用于保存根据预设规则筛选出的数据。

进一步的，当复合传感器不具有自发电器时，

复合传感器包括信号采集模块及信号调理模块；

信号采集模块，用于采集振动原始信号、冲击原始信号及温度原始信号；

信号采集模块，还用于将振动原始信号及冲击原始信号进行电模拟转换，得到振动电模拟信号和冲击电模拟信号，将振动电模拟信号和冲击电模拟信号发送至信号调理模块；

信号采集模块，还用于将温度原始信号进行数字化转换，得到温度数据，并将温度数据发送至诊断仪；

信号调理模块，用于对振动电模拟信号及冲击电模拟信号进行放大、滤波、电压或电流转换处理，将处理后的振动电模拟信号、冲击电模拟信号发送至诊断仪。

进一步的，诊断仪包括数据传输模块、转速处理模块、振动/冲击信号处理模块、AD转换模块、数据处理模块及数据存储模块；

数据传输模块，用于接收复合传感器发送的振动电模拟信号、冲击电模拟信号和温度数据，将振动电模拟信号、冲击电模拟信号发送至振动/冲击信号处理模块，将温度数据发送至数据处理模块，并且向复合传感器发送预置指令；

转速处理模块，用于接收转速传感器发送的转速脉冲信号，对转速脉冲信号进行滤波、整形、隔离、倍频和/或分频处理，将处理后的转速脉冲信号转换为转速脉冲数据，将转速脉冲数据发送至AD转换模块；

振动/冲击信号处理模块，用于对振动电模拟信号及冲击电模拟信号进行滤波及抗混处理，将处理后的振动电模拟信号及冲击电模拟信号发送至AD转换模块；

AD转换模块，用于根据转速脉冲数据为采样时钟对振动电模拟信号及冲击电模拟信号进行转速跟踪采样，得到振动数据及冲击数据，将振动数据及冲击数据发送至数据处理模块；

数据处理模块，用于对温度信号进行预处理和置信识别，对振动信号、冲击信号和处理后的温度信号进行特征提取，得到振动特征值、冲击特征值和温度特征值；

数据存储模块，用于保存根据预设规则筛选出的数据。

进一步的，诊断仪还包括走行部诊断子系统；

走行部诊断子系统，用于判断振动特征值、冲击特征值和温度特征值是否符合预设规则，若符合，则识别出相应的轴承及踏面故障，确定存在走行部故障；若不符合，则确定不存在走行部故障。

进一步的，诊断仪还包括脱轨诊断子系统；

脱轨诊断子系统，用于判断冲击特征值及振动特征值是否大于预设冲击幅值和预设振动幅值，若冲击特征值大于预设冲击幅值，则确定存在脱轨故障；若冲击特征值不大于预设冲击幅值，则确定不存在脱轨故障；若振动特征值大于预设振动幅值，则确定存在脱轨风险。

进一步的，诊断仪还包括轨道诊断子系统；

轨道诊断子系统，用于判断车辆在目标路段的振动特征值及冲击特征值不符合轴承及踏面故障的故障特征值，且超过预设特征值时，生成轨道故障信息；

轨道诊断子系统，还用于判断轨道故障信息的数量，若轨道故障信息超过预设数量时，则识别出目标路段发生轨道故障。

进一步的，自发电器包括自发电模块、储能模块及电源管理模块；

自发电模块，用于利用地电位方式和/或振动方式和/或风力方式进行发电产生电能，将电能传输至储能模块；

电源管理模块，用于对储能模块充电管理及电源共享管理；

电源管理模块，还用于对储能模块的存储电能进行电压转换、稳压处理。

由上可见，本发明中轨道交通列车包括机车及机车牵引的至少一个车辆，机车及每一个车辆均具有诊断仪，获取诊断仪之间的通信状态信息，根据通信状态信息识别是否有车辆存在掉车故障，若存在，则生成掉车故障信息。通过机车及车辆上的诊断仪之间的通信状态信息，就能够确定是否存在掉车故障，从而及时的反馈掉车故障，保障轨道交通列车的运输安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的掉车识别方法的一个实施例的流程示意图；

图2为本发明提供的诊断仪的一个连接关系示意图；

图3为本发明提供的掉车识别方法的另一个实施例的流程示意图；

图4为本发明提供的掉车识别方法的又一个实施例的流程示意图；

图5为本发明提供的掉车识别方法的再一个实施例的流程示意图；

图6为本发明提供的诊断仪的另一个连接关系示意图；

图7为本发明提供的掉车识别方法的又一个实施例的流程示意图；

图8为本发明提供的掉车识别方法的又一个实施例的流程示意图；

图9为本发明提供的掉车识别方法的又一个实施例的流程示意图；

图10为本发明提供的诊断仪的又一个连接关系示意图；

图11为本发明提供的掉车识别方法的又一个实施例的流程示意图。

图12为本发明提供的列车监测诊断系统的一个实施例的结构示意图；

图13为本发明提供的列车监测诊断系统的另一个实施例的结构示意图；

图14为本发明提供的列车监测诊断系统的又一个实施例的结构示意图；

图15为本发明提供的电源共享网络的实施例的结构示意图；

图16为本发明提供的复合传感器的一个实施例的结构示意图；

图17为本发明提供的诊断仪的一个实施例的结构示意图；

图18为本发明提供的复合传感器的另一个实施例的结构示意图；

图19为本发明提供的诊断仪的另一个实施例的结构示意图；

图20为本发明提供的诊断仪的又一个实施例的结构示意图；

图21为本发明提供的自发电器的一个实施例的结构示意图；

图22为本发明提供的掉车识别装置的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种掉车识别方法及列车监测诊断系统，通过机车及车辆上的诊断仪之间的通信状态信息来确定是否存在掉车故障，从而及时的反馈掉车故障，保障轨道交通列车的运输安全。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

如图1所示，本发明实施例一种掉车识别方法，包括：

101、获取诊断仪之间的通信状态信息；

本实施例中，具体是应用于在轨道交通列车，轨道交通列车包括机车及机车牵引的至少一个车辆，机车及每一个车辆均具有诊断仪，诊断仪之间可以建立无线数据通信，那么通过诊断仪之间的通信状态就能判断是否掉车，因此，需要先获取诊断仪之间的通信状态信息。

102、根据通信状态信息识别是否有车辆存在掉车故障；

本实施例中，对通信状态信息进行解析，就能确定通信状态，从而识别是否有车辆存在掉车故障，若有车辆存在掉车故障，那么执行步骤803。

103、生成掉车故障信息。

本实施例中，如果识别出了有车辆存在掉车故障，那么生成掉车故障信息，用于给出发生掉车故障的车辆的警示信息。

在图1所示的实施例中，并未具体的描述掉车识别方法是如何实现掉车故障的识别的，在利用诊断仪之间的通信状态信息进行掉车故障识别时，由于诊断仪分为两类，一类是机车上的诊断仪，另一类是车辆上的诊断仪，那么具体是利用到了哪种类型的诊断仪之间的通信状态信息来判断，就需要进行详细的说明，下面通过实施例，进行详细的说明。

(一)、利用机车的诊断仪与车辆的诊断仪之间的通信状态信息；

可选的，如图2所示，本发明的一些实施例中，机车的诊断仪与所有车辆的诊断仪之间采用无线数据通信，机车的诊断仪为第0号诊断仪901，按照车辆的顺序所有车辆的诊断仪为第1号诊断仪902至第M号诊断仪903及第M+1号诊断仪904至第N号诊断仪905，M为大于1的正整数，N为大于M+1的正整数。

结合图2所示的实施例，如图3所示，本发明实施例提供一种掉车识别方法，包括：

301、获取诊断仪之间的通信状态信息；

本实施例中，在图2所示的实施例的连接关系的基础上，获取第0号诊断仪与第1号诊断仪至第N号诊断仪中所有诊断仪的通信状态信息，具体的获取方式可以是：由于采用的是无线数据通信，那么只需要第0号诊断仪向每一个诊断仪发送寻呼指令，假设第3号诊断仪接收到寻呼指令，如果第3号诊断仪通信能力正常，则向第0号诊断仪反馈寻呼回复，那么第0号诊断仪确定与第3号诊断仪的通信状态信息是“11”，表示通信状态正常；如果第3号诊断仪通信能力不正常，则第3号诊断仪无法反馈寻呼指令，在预置时间之后，第0号诊断仪还没有接收到寻呼回复，就能确定与第3号诊断仪的通信状态信息是“00”，表示通信状态不正常。

302、根据通信状态信息判断第0号诊断仪与所有的车辆诊断仪的通信状态；

本实施例中，根据步骤301的描述，根据通信状态信息能够判断第0号诊断仪与所有的车辆诊断仪的通信状态，如果第0号诊断仪与所有的车辆诊断仪均通信失败，此时可能有两种情况，一是第0号诊断仪通信故障，执行步骤303；另一种是所有的车辆都发生掉车故障，执行步骤304。

303、确定第0号诊断仪通信故障；

本实施例中，如果第0号诊断仪与所有的车辆诊断仪均通信失败，则确定第0号诊断仪通信故障。

304、确定所有的车辆都发生掉车故障；

本实施例中，如果第0号诊断仪与所有的车辆诊断仪均通信失败，则所有的车辆都发生掉车故障。

305、生成掉车故障信息。

本实施例中，如果识别出了所有的车辆存在掉车故障，那么生成掉车故障信息。

结合图2所示的实施例，如图4所示，本发明实施例提供一种掉车识别方法，包括：

401、获取诊断仪之间的通信状态信息；

详情请参考图3所示的步骤301。

402、根据通信状态信息判断第0号诊断仪与所有的车辆诊断仪的通信状态；

本实施例中，根据通信状态信息能够判断第0号诊断仪与所有的车辆诊断仪的通信状态，如果第0号诊断仪与第M+1号诊断仪至第N号诊断仪的通信失败，且第1号诊断仪至第M号诊断仪中至少第M号诊断仪与第0号诊断仪通信正常，则执行步骤403。

403、确定第M+1号诊断仪至第N号诊断仪对应的车辆发生掉车故障；

本实施例中，当第0号诊断仪与第M+1号诊断仪至第N号诊断仪的通信失败时，可能是第0号诊断仪故障，也可能是第M+1号诊断仪至第N号诊断仪的车辆掉车故障。如果此时第1号诊断仪至第M号诊断仪中至少第M号诊断仪与第0号诊断仪通信正常，就排除了第0号诊断仪故障，确定第M+1号诊断仪至第N号诊断仪对应的车辆发生掉车故障。

404、生成掉车故障信息。

本实施例中，根据第M+1号诊断仪至第N号诊断仪对应的车辆发生掉车故障，生成掉车故障信息。

结合图2所示的实施例，如图5所示，本发明实施例提供一种掉车识别方法，包括：

501、获取诊断仪之间的通信状态信息；

详情请参考图3所示的步骤301。

502、根据通信状态信息判断第0号诊断仪与所有的车辆诊断仪的通信状态；

本实施例中，根据通信状态信息能够判断第0号诊断仪与所有的车辆诊断仪的通信状态，如果第0号诊断仪与第M+1号诊断仪通信正常，且第1号诊断仪至第M号诊断仪中存在第X号诊断仪与第0号诊断仪的通信失败，则执行步骤503，其中，X为大于1且小于M的正整数。

503、确定不存在掉车故障，并且确定第X号诊断仪故障。

本实施例中，当第0号诊断仪与第M+1号诊断仪通信正常，且第1号诊断仪至第M号诊断仪中存在第X号诊断仪与第0号诊断仪的通信失败。确定不存在掉车故障，并且确定第X号诊断仪故障。

需要说明的是，在确定第X号诊断仪故障时，还可以生成诊断仪故障信息，用于提醒第X号诊断仪发生通信故障。

(二)、利用任意诊断仪相互之间的通信状态信息。

可选的，如图6所示，本发明的一些实施例中，任意诊断仪相互之间采用无线数据通信，机车的诊断仪为第0号诊断仪1301，按照车辆的顺序所有车辆的诊断仪为第1号诊断仪1302至第M号诊断仪1303及第M+1号诊断仪1304至第N号诊断仪1305，M为大于1的正整数，N为大于M+1的正整数。

结合图6所示的实施例，如图7所示，本发明实施例提供一种掉车识别方法，包括：

701、获取诊断仪之间的通信状态信息；

本实施例中，在图6所示的实施例的连接关系的基础上，由于任意两个诊断仪之间都通过无线数据通信，那么具体的获取方式可以是：一个诊断仪向目标诊断仪发送寻呼指令，目标诊断仪反馈寻呼回复，那么确定通信状态信息是“11”，表示通信状态正常；如果目标诊断仪通信能力不正常，则目标诊断仪无法反馈寻呼指令，在预置时间之后，还没有接收到目标诊断仪的寻呼回复，就能确定与目标诊断仪的通信状态信息是“00”，表示通信状态不正常。

702、根据通信状态信息判断任一车辆的诊断仪与其后的每一个车辆的诊断仪的通信状态；

本实施例中，根据步骤701的描述，根据通信状态信息能够判断任意诊断仪之间的通信状态，如果第0号诊断仪至第M号诊断仪中的任意一个诊断仪与第M+1号诊断仪至第N号诊断仪的通信失败，则确定第M+1号诊断仪至第N号诊断仪对应的车辆发生掉车故障，则执行步骤1403。

703、确定第M+1号诊断仪至第N号诊断仪对应的车辆发生掉车故障；

本实施例中，如果第0号诊断仪至第M号诊断仪中没有一个诊断仪能够和第M+1号诊断仪至第N号诊断仪正常通信，就表示第M+1号诊断仪至第N号诊断仪对应的车辆发生掉车故障。

704、生成掉车故障信息。

本实施例中，根据第M+1号诊断仪至第N号诊断仪对应的车辆发生掉车故障，生成掉车故障信息。

结合图6所示的实施例，如图8所示，本发明实施例提供一种掉车识别方法，包括：

801、获取诊断仪之间的通信状态信息；

详情请参考图7所示实施例的步骤701。

802、根据通信状态信息判断任一车辆的诊断仪与其后的每一个车辆的诊断仪的通信状态；

本实施例中，根据步骤701的描述，根据通信状态信息能够判断任意诊断仪之间的通信状态，如果第M号诊断仪与第M+1号诊断仪至第N号诊断仪中的每一个诊断仪的通信失败，且第1号诊断仪至第M-1号诊断仪中任意一个诊断仪与M+1号诊断仪至第N号诊断仪中的每一个诊断仪的通信正常，则执行步骤803。

803、确定不存在掉车故障，并确定第M号诊断仪发生通信故障；

本实施例中，当第M号诊断仪与第M+1号诊断仪至第N号诊断仪中的每一个诊断仪的通信失败，且第1号诊断仪至第M-1号诊断仪中任意一个诊断仪与M+1号诊断仪至第N号诊断仪中的每一个诊断仪的通信正常，就表示确定不存在掉车故障，并确定第M号诊断仪发生通信故障。

需要说明的是，在确定第M号诊断仪发生通信故障时，还可以生成诊断仪故障信息，用于提醒第M号诊断仪发生通信故障。

结合图6所示的实施例，如图9所示，本发明实施例提供一种掉车识别方法，包括：

901、获取诊断仪之间的通信状态信息；

详情请参考图7所示实施例的步骤701。

902、根据通信状态信息判断任一车辆的诊断仪与其后的每一个车辆的诊断仪的通信状态；

本实施例中，根据步骤701的描述，根据通信状态信息能够判断任意诊断仪之间的通信状态，如果第M号诊断仪与第M+1号诊断仪与第N号诊断仪中的每一个诊断仪之间的通信失败，且第0号诊断仪至第M-1号诊断仪中的任意一个诊断仪与第M号诊断仪通信正常，则执行步骤903。

903、确定第M+1号诊断仪至第N号诊断仪对应的车辆发生掉车故障；

本实施例中，如果第1号诊断仪至第M号诊断仪中没有一个诊断仪能够和第M+1号诊断仪至第N号诊断仪正常通信，就表示第M+1号诊断仪至第N号诊断仪对应的车辆发生掉车故障。

904、生成掉车故障信息。

本实施例中，根据第M+1号诊断仪至第N号诊断仪对应的车辆发生掉车故障，生成掉车故障信息。

结合图6所示的实施例，如图10所示，增加诊断仪的通信能力，设定为诊断仪的通信能力不能超过Y辆车的距离，其中，Y为大于1且小于M的正整数，在图10中，由于通信能力值为Y辆车，那么连接关系为，第0号诊断仪1001能够与第1号诊断仪1702至第M-Y+1号诊断仪1005连接；第1号诊断仪1002能够与第2号诊断仪至第M-Y号诊断仪1004连接，依次类推，只要两个诊断仪之间的车辆数小于或等于Y即可无线数据通信。

结合图10所示的实施例，如图11所示，本发明实施例提供一种掉车识别方法，包括：

1101、获取诊断仪之间的通信状态信息；

本实施例中，由于考虑到了增加诊断仪的通信能力，那么两个诊断仪之间的车辆数小于或等于Y即可无线数据通信，一旦超过就不能进行无线数据通信。

1102、根据通信状态信息判断任一车辆的诊断仪与其后的Y-1辆车的诊断仪的通信状态；

本实施例中，根据通信状态信息判断任一车辆的诊断仪与其后的Y-1辆车的诊断仪的通信状态，如果第M-Y+1号诊断仪至第M-1号诊断仪与第M号诊断仪通信正常，当出现第M-Y+1号诊断仪至第M-1号诊断仪相继与第M号诊断仪通信失败时，则执行步骤1103。

1103、确定第M号诊断仪对应的车辆发生掉车故障；

本实施例中，第M-1号诊断仪至第M-Y+1号诊断仪与第M号诊断仪通信正常，如果发生第M-Y+1号诊断仪至第M-1号诊断仪相继与第M号诊断仪通信失败时，这就表明了第M号诊断仪正在逐渐远离第M-Y+1号诊断仪至第M-1号诊断仪，说明第M号诊断仪对应的车辆发生掉车故障。

1104、通过第M-1号诊断仪和/或第M-Y+1号诊断仪至第0号诊断仪之间的通信链路进行逐级的掉车故障信息传递。

本实施例中，当M-1号诊断仪和/或第M-Y+1号诊断仪识别出第M号诊断仪对应的车辆发生掉车故障时，通过第M-1号诊断仪和/或第M-Y+1号诊断仪至第0号诊断仪之间的通信链路进行逐级的掉车故障信息传递。

在以上的掉车识别方法的实施例中，都是利用诊断仪的通信状态信息来进行掉车识别，除此之外，还可以通过机车的转速脉冲信号来进行掉车识别。下面通过实施例进行说明。

可选的，本发明的一些实施例中，方法还包括：

通过第0号诊断仪，向第1号诊断仪至第N号诊断仪发送机车的转速脉冲信号；

比较第1号诊断仪至第N号诊断仪中任意一个的车辆的转速脉冲信号与机车的转速脉冲信号；

若第M号诊断仪至第N号诊断仪的车辆的转速脉冲信号低于机车的转速脉冲信号的转速预置值，则确定第M号诊断仪至第N号诊断仪对应车辆发生掉车故障。

本发明实施例中，由于机车是牵引车辆的，那么车辆与机车之间的速度大致是相同的，考虑到牵引和制动阶段，车辆与机车之间可能会有速度差，因此，设置了转速预置值，一旦车辆的转速脉冲信号低于机车的转速脉冲信号的转速预置值，就表示车辆发生掉车故障了。在本实施例中，实施的前提是第0号诊断仪与第1号诊断仪至第N号诊断仪建立无线数据通信，通过第0号诊断仪，向第1号诊断仪至第N号诊断仪发送机车的转速脉冲信号，比较第1号诊断仪至第N号诊断仪中任意一个的车辆的转速脉冲信号与机车的转速脉冲信号，若第M号诊断仪至第N号诊断仪的车辆的转速脉冲信号低于机车的转速脉冲信号的转速预置值，则确定第M号诊断仪至第N号诊断仪对应车辆发生掉车故障。

在以上描述的实施例中，详细的说明了掉车识别方法，下面通过实施例对应用该掉车识别方法的列车监测诊断系统进行详细说明。

请参阅图12，本发明实施例提供了一种列车监测诊断系统，应用于轨道交通列车，轨道交通列车包括机车120及机车牵引的至少一个车辆121，列车监测诊断系统包括：

机车120及每一个车辆121均具有诊断仪122，诊断仪122包括掉车识别子系统123及无线通信模块124；

无线通信模块124，用于诊断仪之间建立通信连接；

掉车识别子系统123，用于执行以上图1-图11所示的实施例中的任意一种掉车识别方法的步骤。

本发明实施例中，具体是应用于在轨道交通列车，轨道交通列车包括机车120及机车牵引的至少一个车辆121，机车120及每一个车辆121均具有诊断仪122，诊断仪122之间可以建立无线数据通信，那么通过诊断仪122之间的通信状态就能判断是否掉车，因此，掉车识别子系统123需要先获取诊断仪之间的通信状态信息，根据通信状态信息识别是否有车辆存在掉车故障，若有车辆存在掉车故障，那么生成掉车故障信息。从而及时的反馈掉车故障，保障轨道交通列车的运输安全。

可选的，结合图12所示的实施例，本发明的一些实施例中，如图13所示，列车监测诊断系统还包括转速传感器131，转速传感器131分别设置在机车120及每一个车辆121上；

机车120及每一个车辆121中的转速传感器131与诊断仪122连接；

转速传感器131，用于实时采集机车120及所在车辆121的转速脉冲信号，将转速脉冲信号发送至掉车识别子系统123；

掉车识别子系统123，还用于通过第0号诊断仪，向第1号诊断仪至第N号诊断仪发送机车的转速脉冲信号；比较第1号诊断仪至第N号诊断仪中任意一个的车辆的转速脉冲信号与机车的转速脉冲信号；若第M号诊断仪至第N号诊断仪的车辆的转速脉冲信号低于机车的转速脉冲信号的转速预置值，则确定第M号诊断仪至第N号诊断仪对应车辆发生掉车故障。

本发明实施例中，由于机车120是牵引车辆121的，那么车辆121与机车120之间的速度大致是相同的，考虑到牵引和制动阶段，车辆121与机车120之间可能会有速度差，因此，设置了转速预置值，一旦车辆的转速脉冲信号低于机车的转速脉冲信号的转速预置值，就表示车辆发生掉车故障了。在本实施例中，实施的前提是第0号诊断仪与第1号诊断仪至第N号诊断仪建立无线数据通信，通过第0号诊断仪，向第1号诊断仪至第N号诊断仪发送机车的转速脉冲信号，比较第1号诊断仪至第N号诊断仪中任意一个的车辆的转速脉冲信号与机车的转速脉冲信号，若第M号诊断仪至第N号诊断仪的车辆的转速脉冲信号低于机车的转速脉冲信号的转速预置值，则确定第M号诊断仪至第N号诊断仪对应车辆发生掉车故障。

可选的，结合图13所示的实施例，本发明的一些实施例中，如图14所示，列车监测诊断系统还包括复合传感器141，复合传感器141分别设置在机车120及每一个车辆121上；

机车120及每一个车辆121中的复合传感器141与诊断仪122连接；

复合传感器141，用于实时采集机车120及所在车辆121的状态信号，将状态信号发送至诊断仪122；

列车监测诊断系统还包括接线盒142，接线盒142分别设置在机车120及每一个车辆121上,；

机车120及每一个车辆121中的接线盒142与复合传感器141和诊断仪122连接；

接线盒142，用于将复合传感器141的状态信号发送至诊断仪122。

本发明实施例中，图14所示的结合为机车或者车辆的结构，机车或者车辆具有转向架1和转向架2，复合传感器141一般都是布置在转向架，诊断仪122设置在转向架1侧，如果转向架2侧的复合传感器141直接与诊断仪122连接，两个转向架之间的车体长度可能会造成信号传输延时，因此，需要在转向架2中增加接线盒142，接线盒142是一个用于收敛线缆的集线器，将转向架2中的所有复合传感器141的状态信号发送到诊断仪122。

具体的，复合传感器141安装于机车和车辆的轴承座的承载区，诊断仪122和接线盒142安装于转向架或车底，转速传感器131安装于车轴轴端。

可选的，如图15所示，本发明的一些实施例中，复合传感器具有自发电器；

复合传感器与接线盒和/或诊断仪和/或转速传感器之间通过电源共享网络连接；

复合传感器，还用于通过电源共享网络给诊断仪和/或转速传感器和/或接线盒提供电能；

当复合传感器不具有自发电器时，诊断仪和复合传感器之间采用有线数据通信；

当复合传感器具有自发电器时，诊断仪和复合传感器之间采用无线数据通信。

可选的，如图15所示，本发明的一些实施例中，转速传感器具有自发电器，转速传感器与接线盒和/或诊断仪和/或复合传感器之间通过电源共享网络连接；

转速传感器，还用于通过电源共享网络给诊断仪和/或复合传感器和/或接线盒提供电能；

和/或，

诊断仪还具有自发电器，诊断仪与接线盒和/或转速传感器和/或复合传感器之间通过电源共享网络连接；

诊断仪，用于通过电源共享网络给复合传感器和/或转速传感器和/或接线盒提供电能；

和/或，

接线盒具有自发电器，接线盒与诊断仪和/或转速传感器和/或复合传感器之间通过电源共享网络连接；

接线盒，还用于通过电源共享网络给复合传感器和/或转速传感器和/或诊断仪提供电能。

本发明实施例中，机车及每一个车辆中的转速传感器、复合传感器、接线盒及诊断仪中的至少一种具有自发电器，如图15所示，转速传感器、复合传感器、接线盒及诊断仪都具有电源共享接口，通过电源共享接口任意两个间建立电源共享网络，从而实现电源共享。为本发明的列车监测诊断系统，提供了自供电的可能性，并且能够电源共享，解决了货车车厢无供电的问题。但是复合传感器只有在具有自发电器时，才能实现和诊断仪之间采用无线数据通信。当复合传感器不具有自发电器时，和诊断仪之间只能采用有线数据通信，并且需要通过电源共享网络为复合传感器供电。

可选的，如图16所示，本发明的一些实施例中，当复合传感器160具有自发电器1601时，

复合传感器160还包括信号采集模块1602、信号调理模块1603、AD转换模块1604、数据处理模块1605及数据传输模块1606；

信号采集模块1602，用于采集振动原始信号、冲击原始信号及温度原始信号；

信号采集模块1602，还用于将振动原始信号及冲击原始信号进行电模拟转换，得到振动电模拟信号和冲击电模拟信号，将振动电模拟信号和冲击电模拟信号发送至信号调理模块1603；

信号采集模块1602，还用于将温度原始信号进行数字化转换，得到温度数据，并将温度数据发送至数据处理模块1605；

信号调理模块1603，用于对振动电模拟信号及冲击电模拟信号进行放大、滤波、电压或电流转换处理，将处理后的振动电模拟信号及冲击电模拟信号发送至AD转换模块1604；

数据传输模块1606，用于当接收到诊断仪的数据需求指令时，将数据需求指令发送至数据处理模块1605；

数据处理模块1605，用于根据数据需求指令向AD转换模块1604发送转换指令；

AD转换模块1604，用于根据转换指令，对振动电模拟信号及冲击电模拟信号进行数字化转换，得到振动数据和冲击数据，并将振动数据和冲击数据发送至数据处理模块1605；

数据处理模块1605，用于对振动数据、冲击数据和温度数据进行数据处理后，发送至数据传输模块1606；

数据传输模块1606，用于将振动数据、冲击数据和温度数据发送至诊断仪。

可选的，结合图16所示的实施例，如图17所示，本发明的一些实施例中，诊断仪170还包括数据传输模块1701、转速处理模块1702、数据处理模块1703及数据存储模块1704；

数据传输模块1701，用于接收复合传感器发送的振动数据、冲击数据和温度数据，并向复合传感器发送数据需求指令；

转速处理模块1702，用于接收转速传感器发送的转速脉冲信号，对转速脉冲信号进行滤波、整形、隔离、倍频和/或分频处理，将处理后的转速脉冲信号转换为转速脉冲数据，将转速脉冲数据发送至数据处理模块1703；

数据处理模块1703，用于对振动数据、冲击数据进行滤波、抽样处理，对温度数据进行预处理和置信识别后，对振动数据、冲击数据和温度数据进行特征提取，得到振动特征值、冲击特征值和温度特征值；

数据存储模块1704，用于保存根据预设规则筛选出的数据。

以上图16及图17所示的实施例中，是复合传感器160和诊断仪170之间无线数据传输时，分别进行数据处理的过程，在复合传感器160完成AD转换，将数字化的信号传输给诊断仪。

可选的，如图18所示，本发明的一些实施例中，当复合传感器180不具有自发电器时，

复合传感器180包括信号采集模块1801及信号调理模块1802；

信号采集模块1801，用于采集振动原始信号、冲击原始信号及温度原始信号；

信号采集模块1801，还用于将振动原始信号及冲击原始信号进行电模拟转换，得到振动电模拟信号和冲击电模拟信号，将振动电模拟信号和冲击电模拟信号发送至诊断仪；

信号采集模块1801，还用于将温度原始信号进行数字化转换，得到温度数据，并将温度数据发送至信号调理模块1802；

信号调理模块1802，用于对振动电模拟信号及冲击电模拟信号进行放大、滤波、电压或电流转换处理，将处理后的振动电模拟信号、冲击电模拟信号发送至诊断仪。

可选的，结合图18所示的实施例，如图19所示，本发明的一些实施例中，诊断仪190包括数据传输模块1901、转速处理模块1902、振动/冲击信号处理模块1903、AD转换模块1904、数据处理模块1905及数据存储模块1906；

数据传输模块1901，用于接收复合传感器发送的振动电模拟信号、冲击电模拟信号和温度数据，将振动电模拟信号、冲击电模拟信号发送至振动/冲击信号处理模块1903，将温度数据发送至数据处理模块1905，并且向复合传感器发送预置指令；

转速处理模块1902，用于接收转速传感器发送的转速脉冲信号，对转速脉冲信号进行滤波、整形、隔离、倍频和/或分频处理，将处理后的转速脉冲信号转换为转速脉冲数据，将转速脉冲数据发送至AD转换模块1904；

振动/冲击信号处理模块1903，用于对振动电模拟信号及冲击电模拟信号进行滤波及抗混处理，将处理后的振动电模拟信号及冲击电模拟信号发送至AD转换模块1904；

AD转换模块1904，用于根据转速脉冲数据为采样时钟对振动电模拟信号及冲击电模拟信号进行转速跟踪采样，得到振动数据及冲击数据，将振动数据及冲击数据发送至数据处理模块1905；

数据处理模块1905，用于对温度信号进行预处理和置信识别，对振动信号、冲击信号和处理后的温度信号进行特征提取，得到振动特征值、冲击特征值和温度特征值；

数据存储模块1906，用于保存根据预设规则筛选出的数据。

以上图18及图19所示的实施例中，是复合传感器180和诊断仪190之间有线数据传输时，分别进行数据处理的过程，在复合传感器180生成的是振动电模拟信号、冲击电模拟信号和温度数据，而由诊断仪190的振动/冲击信号处理模块1903和AD转换模块1904完成数据处理，得到振动数据和冲击数据。

在以上实施例中，诊断仪除了具有掉车识别子系统之外，还可以包括走行部诊断子系统、脱轨诊断子系统或轨道诊断子系统，可选的，如图20所示，本发明的一些实施例中，诊断仪200还包括走行部诊断子系统2001；

走行部诊断子系统2001，用于判断振动特征值、冲击特征值和温度特征值是否符合预设规则，若符合，则识别出相应的轴承及踏面故障，确定存在走行部故障；若不符合，则确定不存在走行部故障。

本发明实施例中，在列车正常行驶状态下，检测振动特征值、冲击特征值和温度特征值，搜集并整理列车在出现轴承及踏面故障时的历史数据，进行归纳总结处理得到，发生轴承及踏面故障时的一套特征值规则，设定为预设规则，当振动特征值、冲击特征值和温度特征值符合预设规则，表明轴承及踏面发生了故障，由于轴承和踏面是属于走行部的重要部件，那么就能确定走行部发生故障。当振动特征值、冲击特征值和温度特征值不符合预设规则，就表明不存在走行部故障。

可选的，如图20所示，本发明的一些实施例中，诊断仪200还包括脱轨诊断子系统2002；

脱轨诊断子系统2002，用于判断冲击特征值及振动特征值是否大于预设冲击幅值和预设振动幅值，若冲击特征值大于预设冲击幅值，则确定存在脱轨故障；若冲击特征值不大于预设冲击幅值，则确定不存在脱轨故障；若振动特征值大于预设振动幅值，则确定存在脱轨风险。

本发明实施例中，冲击特征值和振动特征值用于衡量的是列车相对于轨道的运动特征，如果冲击特征值超过预设冲击幅值，表明存在脱轨故障；小于预设冲击幅值，表明不存在脱轨故障；如果振动特征值大于预设振动幅值，就表明存在脱轨风险，但是尚未发生脱轨故障；相反，如果振动特征值小于预设振动幅值，就表明不存在脱轨风险。

可选的，如图20所示，本发明的一些实施例中，诊断仪200还包括轨道诊断子系统2003；

轨道诊断子系统2003，用于判断车辆在目标路段的振动特征值及冲击特征值不符合轴承及踏面故障的故障特征值，且超过预设特征值时，生成轨道故障信息；

轨道诊断子系统2003，还用于判断轨道故障信息的数量，若轨道故障信息超过预设数量时，则识别出目标路段发生轨道故障。

本发明实施例中，振动特征值及冲击特征值超过预设特征值的时候，也有可能是轨道出现故障了，因此，在车辆通过目标路段的振动特征值及冲击特征值不符合轴承及踏面故障的故障特征值，但是又超过预设特征值时，生成一个轨道故障信息，然后通过轨道故障信息的数量判断存在同样情况的车辆数，如果超过了预设数量，甚至是全部车辆都是时，就表明目标路段发生了轨道故障。

可选的，如图21所示，本发明的一些实施例中，自发电器包括自发电模块2101、储能模块2102及电源管理模块2103；

自发电模块2101，用于利用地电位方式和/或振动方式和/或风力方式进行发电产生电能，将电能传输至储能模块；

电源管理模块2103，用于对储能模块2102充电管理及电源共享管理；

电源管理模块2103，还用于对储能模块2102的存储电能进行电压转换、稳压处理。

本发明实施例中，自发电器中的自发电模块2101能够利用地电位方式和/或振动方式和/或风力方式进行发电产生电能，从而无需外界提供能源，自发电模块2101产生的电能，不一定适用于所属器件的其他模块或者电路，因此，需要电源管理模块2103对储能模块2102的存储电能进行电压转换、稳压处理，并且电源管理模块2103还可以对储能模块2102充电管理及电源共享管理。

在以上实施例中，详细描述了掉车识别方法及列车监测诊断系统，下面对应用掉车识别方法的掉车识别装置进行说明。

请参阅图22，本发明实施例提供一种掉车识别装置，包括：

存储器2201，用于存储计算机程序；

处理器2202，用于执行计算机程序以实现图1-图11所示的实施例中的任意一种掉车识别方法的步骤。

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。

还需要说明的是，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，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。