自律型台車健全性監視システム

台車内の要所に自律的な監視機能を配置することで、走行安全性に関わる項目を監視するシステムを開発しています。

1.はじめに

台車内に状態監視ネットワークを持たない既存の車両に対して、台車内の要所に自律的な監視機能を配置することで、大規模な改造を伴わずに、走行安全性に関わる項目を監視する自律型台車健全性監視システムを開発しています。

2.システム構成

システムは、センサ、無線端末などにより構成されるセンサネットワークモジュール(以下、監視モジュール)と、各監視モジュールからの情報収集機能、異常判定機能および車両上位システムと監視モジュール間の伝送情報を中継する判断部で構成されます(図1)。監視モジュール間のデータ伝送は無線方式を採用し、車体下面に設置する1台の親機として、台車各部に配置する複数の子機をスター形態で接続します。 図2に試作した監視モジュールを示します。

図1 システム構成
図2 試作監視モジュール

3.異常検出方法の検討

監視システムへ組込む異常検出ロジックを検討するため、ベンチ試験により異常状態の把握とその検出方法の検討を行っています。監視項目の一例として、台車蛇行動に伴う異常振動発生について、図3に台車左右振動加速度データと、異常検出評価指標として使用する同データの移動二乗平均値を示します。台車左右振動加速度データに対して、特定の周波数帯域を通過させるフィルタリング処理を施し、移動二乗平均値を算出しこれを監視することで、異常振動の発生を早期に検出する手法を考案しました。

図3 台車の異常振動検出

参考文献

  1. 真木 康隆, 朝比奈 峰之:台車状態監視用センサと異常状態検出手法の検討, 電気学会交通・電気鉄道/フィジカルセンサ合同研究会資料, TER-15-14/PHS-15-14, pp. 73-78, 2015
  2. 真木康隆, 朝比奈 峰之, 小島 崇:台車健全性監視システムの開発, J-rail2014講演論文集, s2-6-2, 2014
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