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列车速度传感器信号异常检测及轴抱死故障诊断方法技术

技术编号:20093028 阅读:58 留言:0更新日期:2019-01-15 12:33
本发明专利技术涉及一种列车速度传感器信号异常检测及轴抱死故障诊断方法,包括:步骤S1:对列车的4轴速度传感器信号进行两两轴间残差计算,提取得到6维稳态特征量;步骤S2:应用非故障状态下的6维稳态特征量训练得到健康情况下的主成分模型,并得到统计量控制限;步骤S3:输入基于实测传感器信号得到的6维稳态特征量到主成分模型,计算测试数据的统计量值,并判断该统计量值是否超出控制限,若为是则认定发生故障并执行步骤S4,若为否,则认定未发生故障;步骤S4:根据实测传感器信号得到故障类型及故障位置。与现有技术相比,本发明专利技术针对关键部件—列车轴端速度传感器,应用具体有效的技术算法,提高了诊断的精确性,能够有效降低列车轴抱死误报警率。

Abnormal Detection of Train Speed Sensor Signal and Fault Diagnosis of Axle Lock

The present invention relates to a method for abnormal detection of train speed sensor signal and axle lock fault diagnosis, which includes: calculating the residuals between two axes of train 4-axis speed sensor signal to extract 6-dimensional steady-state characteristic; and 2: training the 6-dimensional steady-state characteristic to obtain the principal component model under healthy condition and obtaining the control limit of statistics. (1) Input the 6-D steady-state characteristic value based on the measured sensor signal into the principal component model, calculate the statistical value of the test data, and determine whether the statistical value exceeds the control limit, if yes, identify the fault and execute 4, if not, identify the failure; and (4) Obtain the type and location of the fault according to the measured sensor signal. Compared with the existing technology, the present invention applies specific and effective technical algorithm to the speed sensor at the axle end of the train, which improves the accuracy of diagnosis and can effectively reduce the false alarm rate of train axle lock.

【技术实现步骤摘要】
列车速度传感器信号异常检测及轴抱死故障诊断方法
本专利技术涉及一种故障诊断方法,尤其是涉及一种列车速度传感器信号异常检测及轴抱死故障诊断方法。
技术介绍
随着轨道交通行业的大力发展,针对轨道交通的故障检测与诊断技术逐渐朝着智能化、高效化方向发展。对于列车的轴抱死故障诊断,现有的诊断逻辑单纯基于测试所得速度信号设定阈值给予结论判断。从而导致实际检修发现,所报的轴抱死故障经检查多为列车的轴速度传感器故障导致的误报警。该现象严重影响了列车的运营,降低了列车的运行效率。因此有必要针对该现象,设计出相应的针对区分列车轴抱死及轴速度传感器故障的故障检测与诊断算法。在该领域的技术,即故障检测与诊断技术在速度传感器故障诊断领域的应用,大多仍停留于故障模拟仿真进行检测阶段,尚未涉及实际故障类型的诊断工作,对于从速度信号故障检测与诊断的角度,解决轴抱死虚报警问题的技术,还属于空白。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种列车速度传感器信号异常检测及轴抱死故障诊断方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现:一种列车速度传感器信号异常检测及轴抱死故障诊断方法,包括:步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种列车速度传感器信号异常检测及轴抱死故障诊断方法,其特征在于,包括:步骤S1:对列车的4轴速度传感器信号进行两两轴间残差计算,提取得到6维稳态特征量;步骤S2:应用非故障状态下的6维稳态特征量训练得到健康情况下的主成分模型,并得到统计量控制限;步骤S3:输入基于实测传感器信号得到的6维稳态特征量到主成分模型,计算测试数据的统计量值,并判断该统计量值是否超出控制限,若为是则认定发生故障并执行步骤S4,若为否,则认定未发生故障;步骤S4:根据实测传感器信号得到故障类型及故障位置。

【技术特征摘要】
1.一种列车速度传感器信号异常检测及轴抱死故障诊断方法,其特征在于,包括:步骤S1:对列车的4轴速度传感器信号进行两两轴间残差计算,提取得到6维稳态特征量;步骤S2:应用非故障状态下的6维稳态特征量训练得到健康情况下的主成分模型,并得到统计量控制限;步骤S3:输入基于实测传感器信号得到的6维稳态特征量到主成分模型,计算测试数据的统计量值,并判断该统计量值是否超出控制限,若为是则认定发生故障并执行步骤S4,若为否,则认定未发生故障;步骤S4:根据实测传感器信号得到故障类型及故障位置。2.根据权利要求1所述的一种列车速度传感器信号异常检测及轴抱死故障诊断方法,其特征在于,所述6维稳态特征量为:xij=|Vi-Vj|,i,j=1,2,3,4,i<j其中:xij为第i个和第j个轴的速度传感器采集的传感器信号的轴间残差,Vi、Vj分别为第i个和第j个轴的速度传感器采集的传感器信号。3.根据权利要求1所述的一种列车速度传感器信号异常检测及轴抱死故障诊断方法,其特征在于,所述步骤S2中的统计量控制限为:其中:ζ为统计量控制限,g为系数,χh2,α是自由度为h,置信度为α的χ2分布,h为自由度,α为置信度,S为训练数据的协方差矩阵,φ为将测试数据转换为综合指标的矩阵,tr(·)为矩阵的迹,X为训练数据,m为训练数据变量数。4.根据权利要求3所述的一种列车速度传感器信号异常检测及轴抱死故障诊断方法,其特征在于,所述步骤S3中的统计量值具体为:fai=xTφx其中:fai为统计量值,x...

【专利技术属性】
技术研发人员:牛刚秦肖肖
申请(专利权)人:同济大学
类型:发明
国别省市:上海,31

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