1.一种重载车辆制动智能监测系统,包括地面监测部分和车载监测部分,其特征在于:所述车载监测部分包括主机箱、电源箱、第一压力采集单元和第二压力采集单元,其中主机箱和电源箱通过电缆连接,主机箱分别通过线缆与第一压力采集单元、第二压机采集单元相连;所述主机箱内部设置有OCU单元、天线箱,所述OCU单元与天线箱通过导线相连,天线箱实现车载监测部分与地面监测部分的数据通信;所述第一压力采集单元分别采集重载车辆的列车管、副风缸、制动缸上游和加速缓解风缸处的压力,所述第二压力采集单元采集重载车辆的制动缸下游的压力;所述地面监测部分包括信息系统,所述信息系统包括5G/4G高速数据传输网络、数据中心服务器,所述数据中心服务器包括数据存储层、数据引擎层、数据预处理层、数据应用层,其中数据存储层包括结构化数据、半结构化数据和非结构化数据;所述主机箱内部的OCU单元包括存储器模块、电源管理模块、处理器模块,所述天线箱内部设置有5G/4G模块、卫星定位模块,所述5G/4G模块、卫星定位模块分别通过导线与OCU单元相连;所述处理器模块包括核心处理器A、协处理器B、协处理器C,所述核心处理器A、协处理器B、协处理器C分别通过通信总线、电源和I/O总线与第一压力采集单元、第二压力采集单元相连,所述核心处理器A、协处理器B、协处理器C分别通过导线连接电源管理模块、EMC电路,所述核心处理器A通过通信总线与协处理器B、协处理器C相连,所述核心处理器A通过I/O总线分别与存储器模块、5G/4G模块、卫星定位模块、频率发生器、人机界面、库伦计芯片相连,所述协处理器B通过I/O总线连接存储单元、人机界面、协处理器C,所述协处理器C通过I/O总线连接有人机界面、维护通信接口;第一压力采集单元、第二压力采集单元分别通过RS485串行通信总线和I/O握手线与OCU单元互相连接,组成一个系统;各个节点之间的RS485通信采用二线制半双工通信的方式,除了RS485通信总线外,OCU单元和第一压力采集单元、第二压力采集单元之间还有同步时钟线用以协调同步性,以及总线状态指示线用以指示总线的占用/空闲情况;采用了无损压缩技术对测试数据进行压缩,策略如下:根据不同的数据类型会采用不同的压缩算法;int类型:首先使用ZigZag算法进行编码,如果编码后的值小于定值,使用simple8b算法;如果大于该值,不压缩;timestamp类型:先针对时间戳先执行排序操作后使用差分编码算法进行编码,然后再根据编码结果采用不同的算法,根据输入的原始数组arrValues计算出差值数组deltaValues;如果差值数组的所有值相同,使用RLE编码算法;如果差值数组的所有值不同,并且差值数组的最大值大于定值,使用Raw编码算法;如果差值数组的所有值不同,并且差值数组的最大值不大于定值,使用Packed编码; float类型:使用 Facebook Gorilla paper中提供的浮点数XOR算法;bool类型:只有1位数据,采用简单的位数据打包策略;string类型:采用snappy算法。
2.根据权利要求1所述的一种重载车辆制动智能监测系统,其特征在于:所述第一压力采集单元包括第一压力空气导出模块和第一采集盒,所述第一压力空气导出模块上分别开设有连接列车管、副风缸、制动缸上游和加速缓解风缸管路的孔洞,将列车管、副风缸、制动缸上游、加速缓解风缸的压力空气导出至各自的压力传感器上,其中第一压力空气导出模块上还设置有安装第一采集盒的位置,所述第一压力空气导出模块安装固定在重载车辆120型控制阀的中间体上。
3.根据权利要求1所述的一种重载车辆制动智能监测系统,其特征在于:所述第二压力采集单元包括第二压力空气导出模块和第二采集盒,所述第二压力空气导出模块上开设有连接制动缸下游管路的孔洞,将制动缸下游的压力空气导出至对应的压力传感器上,其中第二压力空气导出模块上还设置有安装第二采集盒的位置,所述第二压力空气导出模块安装固定在重载车辆的限压阀与管座的安装法兰面之间。
4.根据权利要求2或3任一项所述的一种重载车辆制动智能监测系统,其特征在于:所述第一采集盒、第二采集盒内部均设置有微控制器、电源管理电路、通信电路、频率发生器,所述微控制器通过导线分别与通信电路、频率发生器、压力传感器相连,其中电源管理电路分别通过导线与微处理器、通信电路相连,所述通信电路还通过导线连接有ESD保护电路。
5.一种重载车辆制动智能监测方法,采用如权利要求1-4任一项所述的重载车辆制动智能监测系统,其特征在于:包括如下步骤:S1:重载车辆空气制动系统在列车运行过程中实施制动缓解时,监测并采集每一辆不同编组位置车辆制动缸压力,通过第一压力采集单元上的四路压力传感器分别采集每一辆重载车辆列车管、副风缸、制动缸上游和加速缓解风缸处的压力,通过第二压力采集单元上的单路压力传感器采集每一辆重载车辆制动缸下游处的压力,采集的所有压力数据汇总传输至OCU单元,并将采集的压力数据缓存在车载监测部分上;S2:车载监测部分上的5G/4G在列车到设定站点后,唤醒5G/4G模块,启动5G/4G联网,联网成功后,OCU单元将制动原始数据、列车定位数据、电池电量监测数据通过5G/4G网络发送给数据中心服务器;S3:数据中心服务器根据不同类型数据的特点,将数据分为结构化数据、非结构化数据和半结构化数据,并将其分别存储在数据存储层中。
6.根据权利要求5所述的一种重载车辆制动智能监测方法,其特征在于:所述数据中心服务器上对数据预处理和数据存储时,均采用双Buffer缓冲池缓存所有数据。