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原文传递基于AHP的计轴磁头健康度检测及预警的方法及装置

专利名称：	基于AHP的计轴磁头健康度检测及预警的方法及装置
摘要：	本发明涉及一种基于AHP的计轴磁头健康度检测及预警的方法及装置，包括以下步骤：步骤1、根据设备出厂时的技术参数确定待测计轴磁头健康度的指标数据；步骤2、通过计轴监测采集系统来采集计轴设备的各种参数，并计算各种指标的标准值、变化值；步骤3、基于指标数据确定健康度计算方法，引入各种指标数据的权重参数；步骤4、采用AHP决策算法，计算几种指标对于健康度的权重；步骤5、确定健康度的预警范围，在健康度降低到相应标准时给出相应的检修预警。与现有技术相比，本发明具有避免或减少因计轴磁头故障对运营造成影响，减少计轴故障次数、降低维护成本等优点。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	卡斯柯信号有限公司
发明人：	姜萍萍;赵承杰;侯攀科;刘亚光;郭晓鹏;胡恩华;陈琦;涂鹏飞;魏盛昕;高彦军;牛瑜烽;田小超;米良彬
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-12T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-12T00:00:00+0800
申请号：	CN201910295296.7
公开号：	CN110001713A
代理机构：	上海科盛知识产权代理有限公司
代理人：	应小波
分类号：	B61L1/16(2006.01);B;B61;B61L;B61L1
申请人地址：	200070 上海市静安区天目中路428号凯旋门大厦27层C/D室
主权项：	1.一种基于AHP的计轴磁头健康度检测及预警的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、根据设备出厂时的技术参数确定待测计轴磁头健康度的指标数据；步骤2、通过计轴监测采集系统来采集计轴设备的各种参数，并计算各种指标的标准值、变化值；步骤3、基于指标数据确定健康度计算方法，引入各种指标数据的权重参数；步骤4、采用AHP决策算法，计算几种指标对于健康度的权重；步骤5、确定健康度的预警范围，在健康度降低到相应标准时给出相应的检修预警。 2.根据权利要求1所述的一种基于AHP的计轴磁头健康度检测及预警的方法，其特征在于，所述的步骤1中的计轴磁头健康度的指标数据包括V输出、ΔVS1空、ΔVS2空、ΔVS1占、ΔVS2占、μ；其中V输出是指电源板输出电压； ΔVS1空是指车轮传感器S1空闲时电压变化的绝对值； ΔVS2空是指车轮传感器S2空闲时电压变化的绝对值； ΔVS1占是指车轮传感器S1占用时电压变化的绝对值； ΔVS2占是指车轮传感器S2占用时电压变化的绝对值； μ是计轴磁头故障情况。 3.根据权利要求2所述的一种基于AHP的计轴磁头健康度检测及预警的方法，其特征在于，所述的步骤2中的通过计轴监测采集系统来采集计轴设备的各种参数可根据计轴监测采集系统在计轴运行状态良好的情况下采集的各种电压数据和设备出厂时的相关技术参数确定；在计轴设备使用过程中也可持续从计轴监测采集系统中获得新的 4.根据权利要求2所述的一种基于AHP的计轴磁头健康度检测及预警的方法，其特征在于，所述的步骤3中的健康度计算方法具体为： (1)当计轴运行状态良好时，计轴空闲时，健康指数计算公式为： S空闲＝λ1V输出+λ2ΔVS1空+λ3ΔVS2空+λ4μ 实时监测的健康指数计算公式为：上面两个公式中λ1+λ2+λ3+λ4＝1； (2)当计轴被占用时，健康指数计算公式为： S占用＝η1V输出+η2ΔVS1占+η3ΔVS2占+η4μ 实时监测的健康指数计算公式为：上面两个公式中η1+η2+η3+η4＝1；当计轴的健康度计算公式为需要分别确定计轴空闲和占用时的健康度评价参数。 5.根据权利要求4所述的一种基于AHP的计轴磁头健康度检测及预警的方法，其特征在于，所述的步骤4中的采用AHP决策算法，计算几种指标对于健康度的权重具体为： (1)首先根据saaty教授的1-9标度法给出计轴磁头健康度的判断矩阵A、B，A表示空闲状态的判决矩阵，B表示计轴占用状态的决策矩阵；式中aii＝1,aij＝1/aji(i,j＝1,2,3,4)，bii＝1,bij＝1/bji(i,j＝1,2,3,4)；其中1-9标度法如表1所示，表1 (2)求得属性对于系统目标的权重采用特征根法求得各属性的权重，所以求属性权重演变为求解方阵A、B两个方阵的特征根的问题，即求解式下式中的λ、η： Aλ＝ωmaxλ，Bη＝ζmaxη 式中ωmax、ζmax分别为方阵A和B的最大特征根，λ、η为分别为特征根ωmax、ζmax对应的特征向量。 6.根据权利要求5所述的一种基于AHP的计轴磁头健康度检测及预警的方法，其特征在于，以方阵A为例，所述的求特征向量的步骤如下： (1)对判断矩阵进行归一化，因为所有的因素的值的大小甚至数量级不同，如果按照原来的值进行运算，数量级大的因素的权值肯定比其他因素的权值大，所以首先要对影响因素进行归一化，使它们在同一个参考系中；其中为归一化后矩阵的元素、akj为矩阵A中第k行j列的元素、k矩阵A的每一个列； (2)将归一化后的矩阵按行相加：为矩阵A归一化后的矩阵按行相加得到的向量的第i个元素； (3)对向量进行规范化得： (4)由此可得各网络属性的权重向量： λ＝(λ1,λ2,λ3,λ4)T (5)由于矩阵A是由主观确定的，所以应该对求得的权重向量λ进行一致性检验。 7.根据权利要求6所述的一种基于AHP的计轴磁头健康度检测及预警的方法，其特征在于，所述的一致性检验方法如下： a)一致性指标CI的计算公式如下：式中ωmax是指最大的特征值，m是指矩阵A的阶数； b)根据表2不同值对应不同的RI，查找m对应的平均随机一致性指标RI；表2 m 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 RI 0.00 0.58 0.90 1.12 1.24 1.32 1.41 1.45 1.49 1.51 1.54 c)根据CI和从表2中得到的RI得到一致性比率指标CR，本例中m＝4，所以RI为0.9； d)若CR<0.1，则说明矩阵A不需要进行调整，该权重向量可以作为最后的权重，否则应该调整矩阵A重复计算，直到CR<0.1。 8.根据权利要求1所述的一种基于AHP的计轴磁头健康度检测及预警的方法，其特征在于，所述的确定健康度的预警范围，在健康度降低到相应标准时给出相应的检修预警，具体如表3所示。表3 等级健康状态 H值范围报警等级一级良好 H≥0.9 不报警二级基本健康 0.8≤H<0.9 预警三级不健康 0.7≤H<0.8 三级报警四级故障 0≤H<0.7 二级报警 9.一种基于AHP的计轴磁头健康度检测及预警的装置，其特征在于，包括MSS站机、MSS机柜、计轴机柜、计轴磁头电压采集器和非集中站分线盘，所述的MSS站机与MSS机柜连接，所述的MSS机柜分别与计轴机柜、计轴磁头电压采集器连接，所述的计轴机柜、计轴磁头电压采集器分别与非集中站分线盘连接，所述的非集中站分线盘与待测计轴磁头连接。 10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的非集中站分线盘通过电缆接续盒HZ12或HZ24与待测计轴磁头连接。
所属类别：	发明专利