具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行进一步的描述。

本发明实施例以轨道车辆中的箱体设备，如车下的蓄电池箱和充电机箱、车顶的高压箱等箱体的密封性监测为例，提供了一种箱体密封状态监测与评估方法,主要通过检测箱内气压、湿度以及灰尘浓度进行综合评估。其中箱内气压的动态变化是箱体密封性好坏的最直观体现，通过监测箱内气压变化进行对箱体密封状态进行初步的评估。当箱体密封出现问题后，由于箱体内外气压压差导致水汽、灰尘等进入箱内，因此，结合对箱内湿度与灰尘浓度的检测进一步确认箱体密封状态，确认是否因为箱体密封原因引起箱内湿度与灰尘浓度的超标，确认是否对箱内各电器件的正常工作存在影响、是否需要维修。

如图1所示，本实施例提供的箱体密封状态监测与评估方法具体为：

(1)通过监测箱内气压变化对箱体密封状态进行初步评估，包括温度补偿、外部环境影响补偿、超压时间补偿三部分，具体为：

箱内气压检测是判断箱体密封性失效与否的最重要指标，当箱体密封性较差时，箱内气压会出现较大的波动，气压的波动不仅会引起绝缘性能的下降，还会影响空气的导热效果导致箱内温度的升高。由于车体运行环境、箱内温度、地形等对箱内气压均有影响，为排出外部条件的影响，需要进行相应补偿。

①温度补偿：

密闭箱体内，温度越高，气压越大，本实施例采用理想气体状态方程确定标准温度补偿曲线P＝P(T)，如图2所示，其中C是常数、P是箱内气压、V是箱体体积、T是箱内温度。

根据列车运行时箱内工作温度要求及环境温度，确定箱内正常工作温度变化范围[T1,T2]，当箱内温度超过箱内正常工作温度变化范围时，将箱内温度调至正常工作温度变化范围[T1,T2]内，进行温度补偿，其中T1、T2分别为正常工作温度下限值与上限值。

当箱体处于高温环境或者箱内电气件工作发热，箱内温度升高；而在高寒环境中，箱体箱内温度降低。由于箱内温度对气压影响较大，进行气压检测评估时进行温度补偿可以避免由于箱内波动导致的误报、漏报问题。本实施例中具体可以通过在箱内设置温度传感器、温度调节装置，温度传感器实时监测箱内温度，并反馈至处理器。当箱内温度超标时，处理器发出信号，控制温度调节装置进行工作，完成对箱内温度的调节，使其恢复到正常温度范围，以保证产品运行需要的正常温度，同时也保证箱体密封状态监测的准确性。

②外部环境影响补偿：

列车运行过程中，车辆行驶速度、外部气压等会引起箱内气压的轻微变化，导致气压监测结果轻微波动。根据实际的箱体试验情况以及运行环境，设置外部环境评估阈值X，结合标准温度补偿曲线P＝P(T)确定标准气压补偿区[P(T)-X，P(T)+X]，当测得的箱内气压P在标准气压补偿区[P(T)-X，P(T)+X]区间内变化，视为箱内气压正常。

③超压时间补偿：

列车在运行到隧道等特殊环境中时，由于外部环境急剧变化，引起箱内气压的突然变化，出现监测气压P超出[P(T)-X,P(T)+X]区间的情况。因此，根据列车实际运行情况统计，设置标准时间间隔Δt，当测得的箱内气压P＞P(T)+X或P＜P(T)-X对应的超压时间t≤Δt时，测得的箱内气压视为气压正常状态。如图2中，时间区间Δt1时间段测得的箱内气压视为气压正常状态；当超过该时间范围，监测气压P有较大的波动，时间范围超过Δt时，则视为气压超标，如时间区间Δt2所示。

本实施例中将箱内气压检测作为判断箱体密封性失效与否的最重要指标，通过监测箱内气压变化进行对箱体密封状态进行初步的评估，并根据不同的因素的影响，进行温度补偿、外界环境补偿、以及超压时间补偿等三种不同的补偿方案，以保证对箱体气压判断的准备性，避免对箱体密封性产生误判。即：考虑到气压受温度和周围环境的影响，可能会出现波动，进行温度补偿、外部环境影响补偿。根据温度对箱体气压的影响规律，设置温度补偿曲线，保证箱体温度保持在正常工作温度变化范围[T1,T2]，以免因箱内温度变化过大引起判断错误，同时也能有效保证电气件工作环境；进一步根据外部环境对箱体的影响，设置外部环境评估阈值X，结合温度补偿曲线形成评估范围[P(T)-X,P(T)+X]，避免因温度及外部环境变化引起气压轻微波动导致误判，保证对箱内气压判断的准确性；同时为排除因行车环境对箱内气压的影响，设置时间间隔Δt，在短时间内气压P有较大波动，视为正常情况，进一步避免对箱体密封性产生误判。

(2)通过监测箱内灰尘浓度对箱体密封状态进行评估：

当箱体密封性较差的时，灰尘容易进入到箱内，在电气件周围凝聚，造成电气件接触不良甚至短路，检测并清理灰尘对于电气柜体至关重要。因此，本实施例中进一步将灰尘浓度作为箱体密封性判断指标之一。

根据箱体防护等级的要求，设置箱体灰尘浓度阈值A，当测得的箱内灰尘浓度超过箱体灰尘浓度阈值A时，则判定灰尘浓度过高，进行箱内灰尘浓度报警。

(3)监测箱内湿度对箱体密封状态进行评估：

当箱体密封性较差的时，水及水蒸气容易进入到箱内，湿气过大会造成电气件腐蚀，水气凝露容易造成电气件故障，因此，湿度检测也是箱内环境检测的重要内容，本实施例中进一步将箱内湿度作为箱体密封性判断指标之一。根据箱体防护等级的要求，设置箱体湿度阈值B，当箱内湿度超过箱体湿度阈值B时，则判定湿度过高，进行箱内湿度报警。

(4)综合箱内气压、湿度、灰尘浓度三项指标，设置箱内气压的优先级高于湿度与灰尘浓度的优先级，通过确认三项指标的是否超标，综合判定箱体是否密封失效，以确认各种情况下的报警方式以及处理方式。具体为：

①当箱内气压超标时，进一步根据箱体湿度与灰尘浓度，判定箱体密封状态：

当箱内气压超标，湿度与灰尘浓度均正常时，进行一级报警，该检测结果不能完全判定箱体密封失效，对故障情况进行记录，并对箱体密封性做进一步检测；

当箱内气压超标，湿度或灰尘浓度有一项超标时，进行二级报警，并判定箱体密封性失效，根据检测结果，对箱体进行相应的除湿或除尘处理；

当箱内气压、湿度、灰尘浓度均超标时，进行三级报警，并判定箱体密封性失效，并对箱体同时进行除湿和除尘处理。

②当箱内气压正常，无论湿度和灰尘浓度是否超标，均判定箱体密封性有效，不进行报警处理，并根据检测结果，对箱体进行相应的除湿或除尘处理。

综上，本发明的箱体密封状态监测与评估方法综合考虑不同因素对箱体密封性的影响，确认判定箱体密封性的三项指标：气压、湿度、灰尘浓度，综合判定箱体密封状态。将箱内气压作为判断箱体密封性失效与否的主要指标，通过监测箱内气压变化进行对箱体密封状态进行初步的评估，并根据不同的因素的影响，进行温度补偿、外界环境补偿、以及超压时间补偿等三种不同的补偿方案，以保证对箱体气压判断的准备性，避免对箱体密封性产生误判。同时，在箱内气压监测的基础上，进一步增加箱内湿度与灰尘浓度作为次要指标，综合考虑箱内气压、湿度、灰尘浓度，形成整体的密封性判定方案，设置不同的报警方式，以判断箱体密封状态是否失效，保证对箱体密封性判断的准确性，同时根据检测结果，做出相应的处理方式。需要注意的是，本发明提供的箱体密封状态监测与评估方法并不仅限于应用在轨道列车的箱体上，可扩展应用到不同类型的箱体的密封检测上，根据其具体的应用环境等因素的影响，均可以从箱内气压、湿度、灰尘浓度等指标综合判断箱体密封性；并针对箱内气压，根据不同影响因素，可以设置相应的温度补偿、外界环境补偿、以及超压时间补偿方案。

同时，本实施例还进一步提供了相应的箱体密封状态监测系统，在箱内设置温度传感器、温度调节装置、气压传感器、湿度传感器、灰尘浓度传感器等，将温度传感器、温度调节装置、气压传感器、湿度传感器、灰尘浓度传感器均连接至处理器，温度传感器、气压传感器、湿度传感器、以及灰尘浓度传感器分别检测箱内温度、气压、湿度以及灰尘浓度信息并反馈至处理器，处理器根据上述提供的箱体密封状态监测与评估方法判定箱体密封状态，并在箱内温度异常时，控制温度调节装置工作，对箱内温度调节，使其恢复到正常温度范围。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。