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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及轨道交通辅助检修,尤其是涉及一种基于数字孪生技术的高速列车齿轮箱mr辅助检修方法及系统。
技术介绍
1、设备维修指导技术壁垒要求高,高速列车齿轮箱的构型复杂,每一台机型都要在原始生产厂家生产后,符合最新发布的改装要求,这些要求包括关键零部件的检查、处理甚至替换。高速列车维修企业需要大量的资金投入到设备维修中,包括维修技术人员的培训和维修厂房的建设等;
2、设备维修过程复杂多变,针对不同型号的高速列车齿轮箱,维修人员需要了解故障设备型号以及设备故障点,设备故障类别是属于机械故障还是电故障,在维修过程中需要从哪里拆、如何科学有序的更换故障零部件,同时现场维修面临特殊故障点难以判断时,还需邀请场外专家抵达维修现场进行技术指导,对整个设备维修进度造成很大影响。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本专利技术提出了一种基于数字孪生技术的高速列车齿轮箱mr辅助检修方法及系统。
2、根据本专利技术第一方面实施例的一种基于数字孪生技术的高速列车齿轮箱mr辅助检修系统,包括:
3、多传感器采集数据位的振动、温度、速度等参数并传输到pc端,通过串口通讯结合unity3d编程的方法实现实时观察齿轮箱服役状态,再通过离散傅里叶变换和bp神经网络对基本故障实现诊断,得到失效原因;
4、根据失效原因对高速列车齿轮箱故障进行统计和分类,构建完整的高速列车齿轮箱失效故障树模型,将构建好的三维可视化的高速列车齿轮箱
5、使用scoket通讯原理,通过tcp通讯协议实现服务器、5g基站搭建网络通信平台和客户端的实时通讯,将故障编号、关键词、案例库资源存储地址储存在数据库中,输出的故障通过数据库的b+tree索引方式match-against进行关键字、编号等关键信息的匹配,最终将解决方案存储地址输出至hololens辅助指导界面以推送故障处置的解决方案以实现常规案例处置;
6、对于复杂案例处置采用dynamics 365remote assist远程辅助指导功能,可实现文字注释、3d标识注释、图像注释等多种辅助指导检修方式,以实现远程专家端对现场的精准辅助指导功能,并将此故障由专家进行编号分类填充入故障案例库进行更新迭代;
7、通过eyetracking target组件实现的视线跟踪功能、navigation gesture组件实现的手势识别功能、keyword recognizer组件的语音交互功能和gui操作面板实现多样人机交互方式;
8、使用人工标识三维注册方法、自然特征三维注册方法分别实现整体与细节的虚实融合注册,在虚拟空间中设置自适应锚点,增强定位能力,以匹配真实的齿轮箱模型。
9、根据本专利技术的一种基于数字孪生技术的高速列车齿轮箱mr辅助检修系统,建立故障树的过程首要的是确定故障树的顶事件,顶事件产生的原因是多个中间事件共同决定的,而中间事件的发生又进一步受到下一层次时间的影响。通过这样自上而下的进行逻辑分析,最终得以推断出达成顶层事件发生的必要以及充分条件,从形状上看这就形成了一个自根节点向下扩散的倒立型树状结构,根据故障树将故障案例进行分类,而其中的案例库主要的呈现方式为以三维可视化的高速列车齿轮箱模型作为核心元素根据,失效故障树对应编号,查阅各类故障处置流程配置对应故障的检修步骤,存入故障案例库,以起到对常规案例的较为全面的覆盖,在现场检修环境中,面临嘈杂、活动空间受限等复杂问题,因此在开发功能的时候考虑到使用多种打开方式,通过eyetracking target组件实现的视线跟踪功能、navigation gesture组件实现的手势识别功能、keyword recognizer组件的语音交互功能和gui操作面板实现多样人机交互方式,例如用手势点击悬空的开始图标,语音唤醒“打开聊天”等方式进入交互窗口,交互窗口支持实时语音信息、视频信息、以及文件的传输,具体的格式包括图片、模型、文字,并且在交流的过程中需要保存相关图片或者需要进行视频的录制,可以点击界面上的按钮,使用人工标识三维注册方法、自然特征三维注册方法分别实现整体与细节的虚实融合注册,在虚拟空间中设置自适应锚点,增强定位能力,以匹配真实的齿轮箱模型,将虚拟模型完全依附于实物,提高真实性。
10、根据本专利技术的一些实施例,还包括认知学习模式和检修日志模式,用于学习和记录检修过程和结果。
11、根据本专利技术的一些实施例,所述认知学习模式为:依据官方指导性文件,设置高速列车齿轮箱拆装流程,设置零部件之间的先后顺序,操作员使用手势识别,按照文字和语音提示,实现每一步动作,并设有语音控制辅助操作;所述检修日志模式为:检修完成后,操作这需提交本次检修过程中的故障类型,采用的检修模式,时间,工号等具体信息;为下一次进行检修任务的员工提供必要的信息支持。
12、根据本专利技术的一些实施例,所述常规案件处置是对于一般常规的故障问题,采用常规案例智能推送的方式对操作者指导其进行具体检修的步骤;具体的实现方式包括通过b+tree的关键词索引在故障案例库中调取对应的解决方案,再通过tcp/ip的通讯方式将解决方案从pc端传输到操作者使用是mr头显设备中,实现常规案例智能推送机制的全流程。
13、根据本专利技术的一些实施例,所述传感器包括振动传感器和温度传感器,所述振动传感器安装在齿轮箱端部、齿轮箱上方观察口、大齿轮轴承座以及小齿轮轴承座四个点位,所述温度传感器安装在齿轮箱体壳内部;将被测物体产生的机械振动量转化为传感器内部压电陶瓷片可识别的电信号输出,振动传感器接受外部dc12-24v电压,可测得x、y、z三轴方向上的速度、加速度、振幅,并通过wifi模块或者串口rs485通讯,得到应答指令后,再将所需的字段进行截取,并将十六进制字符转换为十进制,在unity3d引擎的update函数中将串口数据按照刷新帧率打印输出,在linechart插件函数脚本中为y轴赋值。
14、根据本专利技术的一些实施例,,所述b+tree的基本操作包含传统意义上的查找、删除和插入;对于其中的查找操作,提供按照顺序查找和多路查找这两种查找方式;按顺序查找是针对叶子节点,借助叶子节点之间存在的链指针,把所有的叶子节点组成一个单链表,然后进行传统的单链表查找的过程。而多路查找则是起始于根节点,若查找的范围在根节点的内部或者就是根节点命中,则进入下一步的查找,直到查询结果完成,不论输出什么结果,都必须进行到叶子节点才能结束。
15、根据本专利技术的一些实施例,还包括手势点击和语音唤醒“打开聊天”等方式进入交互窗口,交互窗口支持实时语音信息、视频信息、以及文件的传输;在现场检修环境中,面临嘈杂、活动空间受限等复杂问题,因此在开发功能的时本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于数字孪生技术的高速列车齿轮箱MR辅助检修方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的高速列车齿轮箱MR辅助检修系统,其特征在于,还包括认知学习模式和检修日志模式。
3.根据权利要求2所述的一种基于数字孪生技术的高速列车齿轮箱MR辅助检修系统,其特征在于,所述认知学习模式为:依据官方指导性文件,设置高速列车齿轮箱拆装流程,设置零部件之间的先后顺序,操作员使用手势识别,按照文字和语音提示,实现每一步动作,并设有语音控制辅助操作;
4.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的高速列车齿轮箱MR辅助检修系统,其特征在于,所述常规案件处置是对于一般常规的故障问题,采用常规案例智能推送的方式对操作者指导其进行具体检修的步骤。
5.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的高速列车齿轮箱MR辅助检修系统,其特征在于,所述复杂案例处置是对于常规案例无法解决的故障问题,可采用远程连接专家端针对性的解决具体问题,能够提供现场人员的实时画面,并通过虚拟工具进行远程指导。
6.根据权利要求1所述的一种基
7.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的高速列车齿轮箱MR辅助检修系统,其特征在于,所述B+tree的基本操作包含传统意义上的查找、删除和插入;对于其中的查找操作,提供按照顺序查找和多路查找这两种查找方式。
8.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的高速列车齿轮箱MR辅助检修系统,其特征在于,还包括手势点击和语音唤醒“打开聊天”等方式进入交互窗口,交互窗口支持实时语音信息、视频信息、以及文件的传输。
9.根据权利要求5所述的一种基于数字孪生技术的高速列车齿轮箱MR辅助检修系统,其特征在于,所述远程指导具体包括框选注解、文字注解和指向性注解等三维注解方式。
10.一种应用权利要求1-9任一项所述方法的一种基于数字孪生技术的高速列车齿轮箱MR辅助检修系统,其特征在于,包括:
...【技术特征摘要】
1.一种基于数字孪生技术的高速列车齿轮箱mr辅助检修方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的高速列车齿轮箱mr辅助检修系统,其特征在于,还包括认知学习模式和检修日志模式。
3.根据权利要求2所述的一种基于数字孪生技术的高速列车齿轮箱mr辅助检修系统,其特征在于,所述认知学习模式为:依据官方指导性文件,设置高速列车齿轮箱拆装流程,设置零部件之间的先后顺序,操作员使用手势识别,按照文字和语音提示,实现每一步动作,并设有语音控制辅助操作;
4.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的高速列车齿轮箱mr辅助检修系统,其特征在于,所述常规案件处置是对于一般常规的故障问题,采用常规案例智能推送的方式对操作者指导其进行具体检修的步骤。
5.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的高速列车齿轮箱mr辅助检修系统,其特征在于,所述复杂案例处置是对于常规案例无法解决的故障问题,可采用远程连接专家端针对性的解决具体问题,能够提供现场人员的实时画面,并通过虚拟工具进行远程指导。
6.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员:肖乾,史开志,高雪山,钟明辉,何依云,戴云龙,石小牒,李卓航,王禧林,
申请(专利权)人:华东交通大学,
类型:发明
国别省市:
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