一种铁路产品预防维护装置及方法与流程

本发明涉及交通设备维护领域，更具体的说，涉及一种铁路产品预防维护装置及方法。

背景技术：

目前，铁路产品维护及预防维护主要有以下特点：

1)从管理上管控，根据现场故障率和运营周期，对于现场的大量产品元件进行定期更换的固定模式维护，此方法从一定程度上可以达到预防维护的目的，但太过于笼统，定期维护时大量不需要更换的产品被更换掉，造成浪费；

2)在维护过程中，批量维护和故障维护存在同时进行的情况，造成重复维护，对于部分使用率不高的元件更换会带来不必要的浪费；

3)现场维护，目前国内铁路产品现场故障并且情况紧急时，要求维护人员首先到达，查看故障或者更换产品，此方式过于浪费人力，而在正常定期维护时，对于即将发生故障而又检测不到的器件则无能为力，这不仅增加了现场的故障率，而且影响运营；

4)目前产品序列号一般采用标签方式，贴于设备表面，序列号和产品主体容易分离，对于故障记录采取人工记录序列号的方式，容易出现记录出错的情况；

5)对于应用层记录的故障，产品的记录软件无法区别是电子元件故障还是其他故障，造成故障定位不准确。

中国发明cn201210507163.x记载了一种地铁信号系统的预防性维护方法，包括以下步骤：对地铁信号系统内需要预防维护的设备，设定其状态数据的报警阀值；获取所述各设备的状态原始数据，并根据应用需要将其转换，形成二次数据后存储在数据库中；利用数据拟合和趋势预测方法，根据所述报警阀值和存储在数据库中的二次数据，推演各设备的预期超限时间。该发明通过曲线拟合的方法来预防维护地铁信号产品，是从系统层面进行维护和预防维护，对于电子元器件端的维护并没有提及。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种铁路产品预防维护装置和方法，解决现有技术的产品元件重复维护、不可预计性和产品故障定位不准确的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种铁路产品预防维护装置，包括产品序列号存储单元、统计结果存储单元、维护处理单元：

所述产品序列号存储单元，与维护处理单元连接，存储产品元件的序列号；

所述统计结果存储单元，与维护处理单元连接，存储相应产品序列号的产品元件的动作次数；

所述维护处理单元，与产品元件连接，采集相应产品序列号的产品元件的状态数据，读取统计结果存储单元的动作次数值，统计产品元件的当前动作次数，判断统计结果是否达到设定值，并输出统计结果到统计结果存储单元。

在一实施例中，铁路产品预防维护装置还包括状态缓存单元，连接维护处理单元和产品元件，接收并缓存产品元件发送的状态数据，维护处理单元周期性采集状态缓存单元中的状态数据。

在一实施例中，所述维护处理单元还包括维护接口，连接维护处理单元，获取产品元件的序列号，获取和更改统计结果存储单元存储的统计结果。

在一实施例中，所述维护处理单元，根据系统处理单元发送的系统指令，结合产品元件反馈的状态数据，判断系统指令的执行情况，记录产品元件的当前状态。

在一实施例中，所述维护处理单元还包括通信接口，通过通信接口与系统处理单元通信，获取系统处理单元的系统指令，将产品元件的实时状态发送给系统处理单元。

在一实施例中，所述统计结果存储单元采取断电存储的方式。

为了实现上述目的，本发明提供了一种铁路产品预防维护方法，包括以下步骤：

步骤s1、存储产品序列号；

步骤s2、统计并存储相应产品序列号的产品元件的动作次数；

步骤s3、产品元件执行指定动作，记录相应产品序列号的产品元件每次运行的动作次数；

步骤s4、根据对应产品序列号的产品元件存储的动作次数和当前的动作次数，判断新的统计结果是否达到设定值，如果达到设定值，则进入步骤s5，如果没有达到设定值，则进入步骤s6；

步骤s5、进行产品元件更换，对相应产品序列号的产品元件的动作次数的统计结果进行重置；

步骤s6、将新的统计结果存储。

在一实施例中，在步骤s2之后，步骤s3之前进一步包括，根据系统指令，判断产品元件是否执行指定动作，如果没有执行则反馈预警信号，进入步骤s5。

本发明提出的一种铁路产品预防维护装置和方法，从产品元件入手对于铁路产品中的关键电子元器件的工作状态和动作次数进行采集统计并将统计结果进行存储，在维护过程中通过查看统计结果，来确定产品元件是否更换并评估寿命及可靠性，以此达到设备维护和预防维护的目的，与传统维护方法相比，本发明能够更可靠更准确的定位设备故障，提升了产品预防维护的有效性。

本发明提出的一种铁路产品预防维护装置和方法，具体具有以下有益效果：

1)可以根据统计结果来判定产品元件生命周期是否即将到期，便于通过预防性措施减少系统故障的发生；

2)采取产品序列号固化在存储器内部的方式，提升维护的效率，避免了因标签丢失或者人为记录错误给维护造成的不便；

3)可以实时查看电子元器件生命周期状态，避免重复维护，降低维护成本。

附图说明

本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：

图1揭示了根据本发明一实施例的铁路产品预防维护装置的原理框图；

图2揭示了根据本发明一实施例的铁路产品预防维护装置的预防维护示意图；

图3揭示了根据本发明一实施例的铁路产品预防维护装置的使用流程图；

图4揭示了根据本发明一实施例的铁路产品预防维护方法流程图。

图中各附图标记的含义如下：

100产品序列号存储单元；

200统计结果存储单元；

300维护处理单元；

301维护接口；

302通信接口；

400产品元件；

411采集触点；

412采集触点；

421功能触点；

422功能触点；

500状态缓存单元；

600系统处理单元。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释发明，并不用于限定发明。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提出的一种铁路产品预防维护装置和方法，通过对铁路设备关键元件状态的采集和统计，确认关键元件应用的可靠性和预测关键元件的生命周期，从而达到预防维护目的。

图1揭示了根据本发明一实施例的铁路产品预防维护装置的原理框图，在图1所示的实施例中，本发明提出的一种铁路产品预防维护装置，包括产品序列号存储单元100、统计结果存储单元200和维护处理单元300。

产品序列号存储单元100，与维护处理单元300连接，存储产品元件400的序列号；

统计结果存储单元200，与维护处理单元300连接，存储产品元件400的动作次数，通过产品序列号将统计数据与产品元件相对应；

维护处理单元300，与产品元件400连接，采集产品元件的状态数据，读取统计结果存储单元的动作次数值，统计产品元件的当前动作次数，判断统计结果是否达到设定值，并输出统计结果到统计结果存储单元200。

更进一步的，产品元件400是指产品的关键元件或称为关键电子元器件，例如对外输出的继电器、存储器、开关、晶体管、比较器等，在运行过程中这些器件的状态对于设备工作和系统运行有着重要意义。

更进一步的，产品序列号存储设备100存储的产品元件序列号，是指产品的关键元件所在插件的序列号，采用固化方式固化在存储器中，此序列号应跟随关键元件所在插件，不能变更。可直接从维护接口或者通信接口中直接读取产品序列号。

产品序列号存储单元100的产品元件序列号用于标记相应的产品元件，可以起到以下两方面的作用：

一方面，当产品进行维护时，可直接读取所存储的序列号，确认与产品序列号是否一致，自动将统计数据与产品元件的序列号对应，避免人为记录的不变及容易发生错误；

另一方面，当产品序列号标识不清，特别是插件标签序列号外表损坏难以看清时，通过直接读取所存储的产品序列号，可以反向推出当前的产品序列号。

当产品序列号存储单元100发生故障时，更换新的产品序列号存储单元100后，同样需要将所有相应的产品序列号固化在内。

统计结果存储单元200，用于存储产品元件的动作次数，将动作次数作为统计结果。

较佳的，为确保统计的完整性，统计结果存储单元200采取断电存储的方式。举例来说，断电后数据不会丢失的存储器可以是硬盘或者闪存。

维护处理单元300通过统计结果存储单元200存储的产品元件的动作次数，并且根据系统每次运行的动作次数，用来确定产品的生命周期是否到期，以此来评判产品元件是否需要进行更换。

可选的，产品元件的动作次数到某个设定值时，认为产品元件的生命周期已经到期，产品元件达到设计寿命。

另外，当产品出现故障时，可以通过存储的产品元件的统计数据是否已经达到设定值，来判断此次故障是否是由产品元件到达设计寿命引起的，从而达到精确定位故障的目的。

维护处理单元300，采集产品元件400的状态数据，状态数据主要包括产品元件的当前动作次数。

维护处理单元300，读取产品序列号存储单元100中的产品元件400的序列号，读取统计结果存储单元200中对应序列号的产品元件的动作次数，统计产品元件400的当前动作次数，并将新的统计结果输出到统计结果存储单元200进行存储。

可选的，维护处理单元300在装置断电前将新的统计结果输出到统计结果存储单元200进行存储。

维护处理单元300，提前设定产品元件400的动作次数，当统计结果达到设定值时，认为产品元件400达到设计寿命，结束产品生命周期。

在图1所示的实施例中，本发明提出的铁路产品预防维护装置，还包括状态缓存单元500，连接产品元件400和维护处理单元300，产品元件400将其状态数据发送到状态缓存单元500进行缓存，维护处理单元300周期性采集状态缓存单元500中的状态数据。

更进一步的，维护处理单元300还包括维护接口301，维护接口301用于配置产品元件。通过维护接口301访问读取产品元件的序列号，读取和写入修改产品元件的动作次数。

当产品元件发生故障更换、查看统计结果发现有产品元件寿命即将到期或者其他原因需要更换产品元件时，通过维护接口301进行操作，重置或修改统计结果存储单元200存储的对应的产品元件统计结果。

在图1所示的实施例中，本发明提出的铁路产品预防维护装置，还包括系统处理单元600，与产品元件400、维护处理单元300连接，向产品元件400发出系统指令，由产品元件完成指定动作，同时会将该系统指令发送给维护处理单元300。

维护处理单元300，根据系统指令，结合采集到的产品元件反馈的状态数据，判断产品元件400是否执行了系统指令，并且将产品元件400的当前状态记录。

从而，系统处理单元600和维护处理单元300配合，完成对产品元件400是否能正常工作的测试维护，当有产品发生故障时，通过判断产品元件是否执行系统指令，可以起到对产品元件的故障检测与排除。

维护处理单元300，如果经过规定时间，判断系统指令仍未被产品元件400执行，则向系统处理单元600反馈预警信号。

更进一步的，维护处理单元300还包括通信接口302，通过通信接口302与系统处理单元600通信，获取系统处理单元600的系统指令，将产品元件400的实时状态发送给系统处理单元600，当产品元件400的实际动作与系统指令的预期动作不一致时可发出预警信号，方便定位故障点。

图2揭示了根据本发明一实施例的铁路产品预防维护装置的预防维护示意图，在图2所示的实施例中，产品元件400为继电器，在其他实施例中产品元件的电子元器件种类繁多，还包含开关，开关晶体管等状态变化明显并且状态变化易于采集的电子元器件。

在图2所示的实施例中，本发明提出的铁路产品预防维护装置，同样包括产品序列号存储单元100、统计结果存储单元200、维护处理单元300和状态缓存单元500。

产品序列号存储单元100，与维护处理单元300连接，存储有继电器的序列号。

统计结果存储单元200，与维护处理单元300连接，存储有继电器的动作次数，通过产品序列号将统计数据与继电器相对应。

系统处理单元向继电器发送系统指令，继电器的功能触点421和功能触点422完成开关动作，继电器的采集触点411和采集触点412采集开关状态数据并发送到状态缓存单元500进行缓存。

维护处理单元300，通过状态缓存单元500与继电器连接，采集继电器的开关状态数据。

维护处理单元300，读取统计结果存储单元200中存储的继电器的开关动作次数值，根据继电器开关状态数据统计当前的开关动作次数，判断统计结果即开关动作次数是否达到设定值，并输出统计结果到统计结果存储单元200。

维护处理单元300，通过通信接口302与系统处理单元通信，获取系统处理单元通信的系统指令，根据系统指令，结合继电器的开关状态数据，判断继电器是否执行了系统指令，如果在规定时间内，继电器并没有执行系统指令，向系统处理单元反馈预警信号。

维护处理单元300对继电器的开关状态进行采集统计，并将统计结果存储在统计结果存储单元200中，操作人员可通过维护处理单元300预留的维护接口301获取统计结果，对于寿命到期的继电器进行维护。

下面结合图3进一步说明本发明提出的铁路产品预防维护装置在产品使用过程中，发生故障和产品定期维护时的具体操作流程。

图3揭示了本发明一实施例的铁路产品预防维护装置的产品使用流程图，如图3所示的产品使用流程如下：

产品出厂后，对应的产品元件的产品序列号进行存储写入；

用户使用过程中，产品元件的动作次数进行自动统计并存储；

当产品发生故障时，判断产品元件是否发生故障或者已经达到设定值；

如果产品元件发生故障或者达到设定值，则更换产品元件，对相应的统计结果进行重置更新，解除产品故障，用户可以继续使用产品；

如果发现本产品元件并没有故障或者达到设定值，说明产品故障不是本产品元件引起的，可以排查其他产品元件，本产品元件只需定期维护；

当产品在定期维护过程中，如果产品没有达到设计寿命，判断产品元件是否已经达到设定值，如果产品元件达到设定值，说明产品元件的设计寿命到了，则更换产品元件，对相应的统计结果进行重置更新，用户可以继续使用产品；

如果产品元件没有达到设定值，则说明产品元件的设计寿命没有到，用户可以继续使用产品。

当产品在定期维护过程中，产品达到设计寿命，则结束产品的使用。

需要进一步说明的是，对于判断产品元件是否故障，可以通过发送系统指令判断产品元件是否执行指定动作的方式，也可以首先查看产品元件的统计数据是否已经达到设定值，从而判断产品元件是否到达设计寿命。

图4揭示了根据本发明一实施例的铁路产品预防维护方法流程图，如图4所示，本发明提出了一种铁路产品预防维护方法，包括以下步骤：

步骤s1、存储产品序列号；

步骤s2、统计并存储相应产品序列号的产品元件的动作次数；

步骤s3、记录相应产品序列号的产品元件每次运行的动作次数；

步骤s4、根据对应产品序列号的产品元件存储的动作次数和当前的动作次数，判断新的统计结果是否达到设定值，新的统计结果就是存储的动作次数和当前的动作次数之和，如果达到设定值，则进入步骤s5，如果没有达到设定值，则进入步骤s6；

步骤s5、进行产品元件更换，对相应产品序列号的产品元件的动作次数的统计结果进行重置；

产品元件的统计结果达到设定值，意味着产品元件达到设计寿命，可以结束产品生命周期，更换新的产品元件，开始新的循环统计动作次数。

步骤s6、将新的统计结果存储，开始新的循环统计动作次数。

更进一步的，在步骤s2之后，步骤s3之前进一步包括，根据系统指令，判断产品元件是否执行指定动作，如果没有执行则反馈预警信号，进入步骤s5。

通过本步骤，可以判断产品元件是否存在故障。产品元件存在故障，则同样需要进行产品元件更换。

本发明提出的一种铁路产品预防维护装置和方法，从产品元件入手对于铁路产品中的关键电子元器件的工作状态和动作次数进行采集统计并将统计结果进行存储，在维护过程中通过查看统计结果，来确定产品元件是否更换并评估寿命及可靠性，以此达到设备维护和预防维护的目的，与传统维护方法相比，本发明能够更可靠更准确的定位设备故障，提升了产品预防维护的有效性。

本发明提出的一种铁路产品预防维护装置和方法，具体具有以下有益效果：

1)可以根据统计结果来判定产品元件生命周期是否即将到期，便于通过预防性措施减少系统故障的发生；

2)采取产品序列号固化在存储器内部的方式，提升维护的效率，避免了因标签丢失或者人为记录错误给维护造成的不便；

3)可以实时查看电子元器件生命周期状态，避免重复维护，降低维护成本。

应该理解，上文所描述的实施例仅是示意。本文描述的实施例可在硬件、软件、固件、中间件、微码或者其任意组合中实现。对于硬件实现，处理单元可以在一个或者多个特定用途集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)、数字信号处理设备(dspd)、可编程逻辑器件(pld)、现场可编程门阵列(fpga)、处理器、控制器、微控制器、微处理器和/或设计为执行本文所述功能的其它电子单元或者其结合内实现。

尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作，但是应理解并领会，这些方法不受动作的次序所限，因为根据一个或多个实施例，一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。

上述实施例是提供给熟悉本领域内的人员来实现或使用本发明的，熟悉本领域的人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。

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