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原文传递一种牵引系统故障诊断预警和状态评估方法、装置及系统

专利名称：	一种牵引系统故障诊断预警和状态评估方法、装置及系统
摘要：	本申请提供了一种牵引系统故障诊断预警和状态评估方法及装置，应用于牵引系统的故障诊断和状态评估系统，该方法中，首先根据牵引系统样本数据构建预设故障诊断预警和状态评估模型，然后，通过调用预设故障诊断预警和状态评估模型，以牵引系统故障诊断参数作为输入进行牵引系统的故障诊断，得到牵引系统故障诊断结果，最后，根据牵引系统故障诊断结果，判断牵引系统的运行状态，并输出对应的应急处理措施。本申请以列车牵引系统为对象，在不新增传感器、不额外对列车牵引系统进行设备改造的前提下，利用牵引系统故障诊断参数，调用预设故障诊断预警和状态评估模型，实现牵引系统故障诊断预警和状态评估，降低牵引系统故障诊断预警和状态评估成本。
专利类型：	发明专利
申请人：	湖南中车时代通信信号有限公司
发明人：	冯江华;戴计生;朱文龙;刘勇;梅文庆;江平
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T23:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
申请号：	CN202010327594.2
公开号：	CN111204363A
代理机构：	北京集佳知识产权代理有限公司
代理人：	王娇娇
分类号：	B61L15/00;B61L23/00;B61L27/00;B;B61;B61L;B61L15;B61L23;B61L27;B61L15/00;B61L23/00;B61L27/00
申请人地址：	410000 湖南省长沙市经济技术开发区人民东路二段189号中部智谷9栋
主权项：	1.一种牵引系统故障诊断预警和状态评估方法，其特征在于，应用于牵引系统的故障诊断和状态评估系统，该方法包括：获取牵引系统故障诊断参数，所述牵引系统故障诊断参数包括所述牵引系统关键部件的性能指标和故障特征指标，所述性能指标和故障特征指标用于标识所述牵引系统的运行状态，所述牵引系统的运行状态为所述牵引系统的关键部件故障、轻微故障或故障发生前性能退化；调用预设故障诊断预警和状态评估模型，以所述牵引系统故障诊断参数作为输入进行牵引系统的故障诊断，得到牵引系统故障诊断结果，所述预设故障诊断预警和状态评估模型根据牵引系统样本数据构建，所述牵引系统样本数据包括牵引系统关键部件故障状态、轻微故障状态和故障发生前性能退化状态所对应的牵引系统故障诊断参数；根据所述牵引系统故障诊断结果，判断所述牵引系统的运行状态，并输出对应的应急处理措施，所述应急处理措施为停车、切除本车动力单元或减功率运行。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述性能指标和故障特征指标的获取方法，具体为：获取原有状态信号和实时数据，所述原有状态信号为采样时间间隔大于第一预设时间的信号，所述实时数据为采样时间大于第二预设时间的信号；从所述原有状态信号和所述实时数据中提取所述牵引系统关键部件的性能指标和故障特征指标，所述牵引系统关键部件的性能指标和故障特征指标包括：不平衡度、峭度、阻值、有效值和容值的时域指标，以及谐波含量、频谱和功率谱的频域指标。 3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设故障诊断预警和状态评估模型的构建过程，具体为：获取牵引系统样本数据，所述牵引系统样本数据包括牵引系统关键部件故障状态、轻微故障状态和故障发生前性能退化状态所对应的牵引系统故障诊断参数；基于所述牵引系统样本数据，采用故障诊断预警和状态评估智能识别算法对故障诊断预警和状态评估模型进行训练，构建牵引系统故障诊断识别的所述预设故障诊断预警和状态评估模型。 4.一种牵引系统故障诊断预警和状态评估装置，其特征在于，应用于牵引系统的故障诊断和状态评估系统，该装置包括：第一处理单元，用于获取牵引系统故障诊断参数，所述牵引系统故障诊断参数包括所述牵引系统关键部件的性能指标和故障特征指标，所述性能指标和故障特征指标用于标识所述牵引系统的运行状态，所述牵引系统的运行状态为所述牵引系统的关键部件故障、轻微故障或故障发生前性能退化；第二处理单元，用于调用预设故障诊断预警和状态评估模型，以所述牵引系统故障诊断参数作为输入进行牵引系统的故障诊断，得到牵引系统故障诊断结果，所述预设故障诊断预警和状态评估模型根据牵引系统样本数据构建，所述牵引系统样本数据包括牵引系统关键部件故障状态、轻微故障状态和故障发生前性能退化状态所对应的牵引系统故障诊断参数；第三处理单元，用于根据所述牵引系统故障诊断结果，判断所述牵引系统的运行状态，并输出对应的应急处理措施，所述应急处理措施为停车、切除本车动力单元或减功率运行。 5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一处理单元具体用于：获取原有状态信号和实时数据，所述原有状态信号为采样时间间隔大于第一预设时间的信号，所述实时数据为采样时间大于第二预设时间的信号；从所述原有状态信号和所述实时数据中提取所述牵引系统关键部件的性能指标和故障特征指标，所述牵引系统关键部件的性能指标和故障特征指标包括：不平衡度、峭度、阻值、有效值和容值的时域指标，以及谐波含量、频谱和功率谱的频域指标。 6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第二处理单元具体用于：获取牵引系统样本数据，所述牵引系统样本数据包括牵引系统关键部件故障状态、轻微故障状态和故障发生前性能退化状态所对应的牵引系统故障诊断参数；基于所述牵引系统样本数据，采用故障诊断预警和状态评估智能识别算法对故障诊断预警和状态评估模型进行训练，构建牵引系统故障诊断识别的所述预设故障诊断预警和状态评估模型。 7.一种牵引系统的故障诊断和状态评估系统，其特征在于，该系统包括：信号采集模块和故障诊断与预警模块，其中：所述信号采集模块通过以太网和背板绕线与牵引控制单元相连，用于获取所述牵引控制单元的原有状态信号和实时数据，所述原有状态信号为采样时间间隔大于第一预设时间的信号，所述实时数据为采样时间大于第二预设时间的信号；所述故障诊断与预警模块与所述信号采集模块相连，用于采用统计分析、频谱变换和大数据挖掘技术从所述原有状态信号和所述实时数据中，提取所述牵引系统关键部件的性能指标和故障特征指标，调用预设故障诊断预警和状态评估模型，以所述牵引系统故障诊断参数作为输入进行牵引系统的故障诊断，得到牵引系统故障诊断结果，所述预设故障诊断预警和状态评估模型根据牵引系统样本数据构建，所述牵引系统样本数据包括牵引系统关键部件故障状态、轻微故障状态和故障发生前性能退化状态所对应的牵引系统故障诊断参数。 8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括：通信模块和存储模块，其中：所述通信模块与所述故障诊断与预警模块相连，用于将状态评估、诊断结果和应急处置措施发送至显示模块进行显示，并反馈至所述牵引控制单元；所述存储模块与所述故障诊断与预警模块相连，用于保存牵引系统故障诊断结果，当触发故障报警时，对故障日志、故障前后设定时间段内的运行数据进行存储。 9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在的设备执行如权利要求1至3中任一项所述的牵引系统故障诊断预警和状态评估方法。 10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括至少一个处理器、以及与所述处理器连接的至少一个存储器、总线；其中，所述处理器、所述存储器通过所述总线完成相互间的通信；所述处理器用于调用所述存储器中的程序指令，以执行如权利要求1至3中任一项所述的牵引系统故障诊断预警和状态评估方法。
所属类别：	发明专利