基于多元时间序列的列车制动系统的故障检测方法技术方案
Fault detection method for train brake system based on multiple time series
【技术实现步骤摘要】
基于多元时间序列的列车制动系统的故障检测方法
本专利技术涉及列车故障检测
，尤其涉及一种基于多元时间序列的列车制动系统的故障检测方法。
技术介绍
目前，铁路运输的发展方向是重载和高速，即货运发展重载运输，客运发展高速铁路。重载运输是指在先进的铁路技术装备条件下，采用单机、双机或多机牵引的大功率内燃或电力机车，增加货物列车编组辆数，大幅度提高了列车牵引重量的运输方式。目前国内普遍采用具备微机模拟控制、网络通讯等信息化的功能的电控空气制动机的机车。我国自主研制的新一代电控空气制动机，已广泛应用于神华、朔黄等货运专线的万吨重载组合列车，是列车制动系统的核心控制设备。电空制动机采用微机模拟控制技术，能实现列车自动制动与机车单独制动、空电联合制动、断钩保护、列车充风流量监测、无动力回送、制动重联、列车电控制动、列车速度监控配合等制动基本功能。制动机的安全可靠运行及精确故障诊断，是当前的研究热点问题。在电控空气制动机中，传感器是机车制动机系统中非常关键的部件，制动系统通过传感器采集关键部件压力或流量信息掌握机车制动机状态信息，监控机车运行及利用状态信息实现对制动系统的闭...
【技术保护点】
一种基于多元时间序列的列车制动系统的故障检测方法，其特征在于，通过对列车制动系统出现过的历史异常情况进行综合分析，归纳各个异常的故障特点和数据特征，构建异常模式，所示方法具体包括：采集列车制动系统的故障检测相关的样本数据，建立所述样本数据的多元时间序列矩阵；利用滑动时间窗口从所述多元时间序列矩阵中提取出时间序列片段的样本数据，将提取出的时间序列片段的样本数据与所述异常模式的特征数据进行匹配检测，根据所述匹配检测的结果获取所述列车制动系统在所述时间序列片段中的故障检测结果。
【技术特征摘要】
1.一种基于多元时间序列的列车制动系统的故障检测方法，其特征在于，通过对列车制动系统出现过的历史异常情况进行综合分析，归纳各个异常的故障特点和数据特征，构建异常模式，所示方法具体包括：采集列车制动系统的故障检测相关的样本数据，建立所述样本数据的多元时间序列矩阵；利用滑动时间窗口从所述多元时间序列矩阵中提取出时间序列片段的样本数据，将提取出的时间序列片段的样本数据与所述异常模式的特征数据进行匹配检测，根据所述匹配检测的结果获取所述列车制动系统在所述时间序列片段中的故障检测结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的通过对列车制动系统出现过的历史异常情况进行综合分析，归纳各个异常的故障特点和数据特征，构建异常模式，包括：通过对列车制动系统出现过的历史异常情况进行综合分析，归纳各个异常的故障特点和数据特征，构建多个异常模式，每个异常模式包含一个或者多个诱导变量，所述诱导变量为影响列车制动系统的运作状态的属性变量，每个异常模式所包含的诱导变量具有时序特性，所述时序特性是指诱导变量在时间序列中前后时刻的数据之间有着牵连关系，不同异常模式之间具有不同的诱导变量的时序特性；所述异常模式中的所有属性变量在时间序列上的属性数据构成了所述异常模式的特征数据。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的采集列车制动系统的故障检测相关的样本数据，包括：通过传感器采集列车制动系统的故障检测相关的运行数据，对所述运行数据中的缺失值进行填充，将所述运行数据中的字符类型的变量进行数字编码，将所述运行数据中的数值型的数据进行归一化处理，得到预处理后的运行数据；根据影响列车制动系统的运作状态的各个属性变量通过特征提取方法对所述预处理后的运行数据进行特征数据提取，将提取出来的特征数据作为列车制动系统的故障检测相关的样本数据。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的建立所述样本数据的多元时间序列矩阵，包括：提取所述样本数据中包含的所有影响列车制动系统的运作状态的属性变量，以及每个属性变量对应的运行数据，根据所有属性变量对应的运行数据建立多元时间序列矩阵，所述多元时间序列矩阵为二维矩阵，所述多元时间序列矩阵中的各个列分别代表不同的属性变量，所述多元时间序列矩阵中的各个行分别代表不同的时间戳，所述多元时间序列矩阵中的元素代表行序号对应的时间戳上的列序号对应的属性变量的运行数据。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的利用滑动时间窗口从所述多元时间序列矩阵中提取出时间序列片段的样本数据，将提取出的时间序列片段的样本数据与所述异常模式的特征数据进行匹配检测，根据所述匹配检测的结果获取所述列车制动系统在所述时间序列片段中的故障检测结果，包括：设置用...
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