基于PHM的高铁智能车站暖通空调能效控制管理方法技术

技术编号:22500385 阅读:19 留言:0更新日期:2019-11-09 01:51
本发明专利技术属于故障分析技术领域,公开了一种基于PHM的高铁智能车站暖通空调能效控制管理方法。该方法包括:获取设于待预测设备上的预设传感器所采集的有效数据及时间戳;根据所述时间戳生成时间序列;判断所述时间序列是否平稳;在所述时间序列平稳时,根据所述有效数据通过预设分类模型对所述待预设设备进行故障预测。通过上述方式,在成本不增加的情况下,提高了铁路设备管理的智能化水平。

PHM based energy efficiency control and management method of HVAC in intelligent high-speed railway station

The invention belongs to the technical field of fault analysis, and discloses a high-speed railway intelligent station HVAC energy efficiency control management method based on PHM. The method includes: acquiring the effective data and time stamp collected by the preset sensor on the device to be predicted; generating the time series according to the time stamp; judging whether the time series is stable; when the time series is stable, predicting the fault of the device to be preset through the preset classification model according to the effective data. Through the above methods, the intelligent level of railway equipment management is improved without increasing the cost.

【技术实现步骤摘要】
基于PHM的高铁智能车站暖通空调能效控制管理方法
本专利技术涉及故障分析
,尤其涉及一种基于PHM的高铁智能车站暖通空调能效控制管理方法。
技术介绍
现有技术中,对于暖通空调的故障诊断主要基于传感器诊断、软件诊断、案例分析、故障树分析等传统的故障检测技术,工作人员往往需要借助手提式诊断设备对空调系统中可能出现的问题进行检测,相较于传统的故障后维修或定期检修这类基于当前健康状态的故障检测与诊断技术,PHM是对未来健康状态的预测,变被动式的维修活动为先导性的维护保障活动,大大提高了装备状态的完好性。国内关于PHM技术的研究起步较晚,但也开展了大量的工作,并取得了一些成果。我国高铁PHM系统正待落地,并且将率先应用在关键设备的预测性维护场景中,其中,我国高速铁路正在建立智能车站,暖通空调作为智能车站的关键设备,具有应用PHM技术进行故障预测与健康管理的条件。随着研究的不断深入,最终目标是全系统的PHM。至2020年我国高铁运营总里程将达到3万公里,占全世界高速铁路运行总里程的2/3,这就意味着铁路管理部门将面临着巨大的维修保障工作量和维修成本,所以采用PHM技术来提高铁路设备管理的智能化水平、降低维护成本是非常必要的。上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种基于PHM的高铁智能车站暖通空调能效控制管理方法,旨在解决设备的故障诊断和预测方法的技术问题。为实现上述目的,本专利技术提供了一种基于PHM的高铁智能车站暖通空调能效控制管理方法,所述方法包括以下步骤:获取设于待预测设备上的预设传感器所采集的有效数据及时间戳;根据所述时间戳生成时间序列;判断所述时间序列是否平稳;在所述时间序列平稳时,根据所述有效数据通过预设分类模型对所述待预设设备进行故障预测。优选地,所述获取设于待预测设备上的预设传感器所采集的有效数据及时间戳的步骤之前,所述方法还包括:获取设于待预测设备上各待选传感器的基础信息数据;根据所述基础信息数据从所述待选传感器中筛选有效传感器,并将所述有效传感器作为预设传感器。优选地,所述获取设于待预测设备上的预设传感器所采集的有效数据及时间戳的步骤之后,所述方法还包括:通过定时器对所述预设传感器进行轮询直至获取预设传感器对应的有效数据及时间戳;在所述有效数据发生变化时,判断所述有效数据对应的时间戳是否发生变化;在所述时间戳发生变化时,将所述定时器对所述预设传感器轮询获取预设传感器对应的有效数据及时间戳进行替换。优选地,所述根据所述时间戳生成时间序列的步骤,包括:判断所述时间序列对应的有效数据是否存在缺失数据;在所述时间序列对应的有效数据存在缺失数据时,,获取所述缺失数据所在列的相邻数据前值以及相邻数据后值;计算所述相邻数据前值以及所述相邻数据后值的平均值,并根据所述平均值对所述缺失数据进行填充,以获得完整有效数据;将完整有效数据对应的时间戳进行降序排列,获得时间序列。优选地,所述判断所述时间序列是否平稳的步骤之后,所述方法还包括:在所述时间序列不平稳时,对所述时间序列进行预设差分分析,将所述时间序列进行平稳化处理;通过预设函数模型判断处理后的时间序列是否平稳。优选地,所述在所述时间序列平稳时,根据所述有效数据通过预设分类模型对所述待预设设备进行故障预测的步骤,包括:从所述时间序列中读取对应的时间戳;获取所述时间戳对应的有效数据;将所述有效数据输入至预设分类模型中进行故障预测。优选地,所述将所述有效数据输入至预设分类模型中进行故障预测的步骤之后,所述方法还包括:根据故障预测结果,通过预设滑动窗分割法对所述有效数据进行计算,得到分割处理数据;根据所述分割处理数据,通过预设神经网络分类算法进行寿命预测。此外,为实现上述目的,本专利技术还提出一种基于PHM的高铁智能车站暖通空调能效控制管理装置,所述装置包括:采集模块,还用于获取设于待预测设备上的预设传感器所采集的有效数据及时间戳;生成模块,还用于根据所述时间戳生成时间序列;判断模块,还用于判断所述时间序列是否平稳;预测模块,还用于在所述时间序列平稳时,根据所述有效数据通过预设分类模型对所述待预设设备进行故障预测。此外,为实现上述目的,本专利技术还提出一种电子设备,所述设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于PHM的高铁智能车站暖通空调能效控制管理程序,所述基于PHM的高铁智能车站暖通空调能效控制管理程序配置为实现如上文所述的基于PHM的高铁智能车站暖通空调能效控制管理方法的步骤。此外,为实现上述目的,本专利技术还提出一种计算机可读存储介质,所述计算机存储介质上存储有基于PHM的高铁智能车站暖通空调能效控制管理程序,所述基于PHM的高铁智能车站暖通空调能效控制管理程序被处理器执行时实现如上文所述的基于PHM的高铁智能车站暖通空调能效控制管理方法的步骤。本专利技术在获取设于待预测设备上的预设传感器所采集的有效数据及时间戳,然后根据所述时间戳生成时间序列,通过判断所述时间序列是否平稳,在所述时间序列平稳时,根据所述有效数据通过预设分类模型对所述待预设设备进行故障预测,有效的解决了设备的故障诊断与预测的技术问题,在成本不增加的情况下,提高了铁路设备管理的智能化水平。附图说明图1是本专利技术实施例方案涉及的硬件运行环境的电子设备的结构示意图;图2为本专利技术基于PHM的高铁智能车站暖通空调能效控制管理方法方法第一实施例的流程示意图;图3为采集存储设计方案图;图4为非平稳时间序列转化为平稳时间序列图;图5为本专利技术基于PHM的高铁智能车站暖通空调能效控制管理方法方法第二实施例的流程示意图;图6为基于神经网络和滑动窗分割法的健康评估管理图;图7为本专利技术基于PHM的高铁智能车站暖通空调能效控制管理方法装置第一实施例的结构框图。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。具体实施方式应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术,并不用于限定本专利技术。参照图1,图1为本专利技术实施例方案涉及的硬件运行环境的电子设备结构示意图。如图1所示,该电子设备可以包括:处理器1001,例如中央处理器(CentralProcessingUnit,CPU),通信总线1002、用户接口1003,网络接口1004,存储器1005。其中,通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard),可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真(WIreless-FIdelity,WI-FI)接口)。存储器1005可以是高速的随机存取存储器(RandomAccessMemory,RAM)存储器,也可以是稳定的非易失性存储器(Non-VolatileMemory,NVM),例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。本领域技术人员可以理解,图1中示出的结构并不构成对电子设备的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。如图1所示,作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于PHM的高铁智能车站暖通空调能效控制管理方法,其特征在于,所述方法包括:获取设于待预测设备上的预设传感器所采集的有效数据及时间戳;根据所述时间戳生成时间序列;判断所述时间序列是否平稳;在所述时间序列平稳时,根据所述有效数据通过预设分类模型对所述待预设设备进行故障预测。

【技术特征摘要】
1.一种基于PHM的高铁智能车站暖通空调能效控制管理方法,其特征在于,所述方法包括:获取设于待预测设备上的预设传感器所采集的有效数据及时间戳;根据所述时间戳生成时间序列;判断所述时间序列是否平稳;在所述时间序列平稳时,根据所述有效数据通过预设分类模型对所述待预设设备进行故障预测。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取设于待预测设备上的预设传感器所采集的有效数据及时间戳的步骤之前,所述方法还包括:获取设于待预测设备上各待选传感器的基础信息数据;根据所述基础信息数据从所述待选传感器中筛选有效传感器,并将所述有效传感器作为预设传感器。3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述获取设于待预测设备上的预设传感器所采集的有效数据及时间戳的步骤之后,所述方法还包括:通过定时器对所述预设传感器进行轮询直至获取预设传感器对应的有效数据及时间戳;在所述有效数据发生变化时,判断所述有效数据对应的时间戳是否发生变化;在所述时间戳发生变化时,将所述定时器对所述预设传感器轮询获取预设传感器对应的有效数据及时间戳进行替换。4.如权利要求1~3中任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述时间戳生成时间序列的步骤,包括:判断所述时间序列对应的有效数据是否存在缺失数据;在所述时间序列对应的有效数据存在缺失数据时,,获取所述缺失数据所在列的相邻数据前值以及相邻数据后值;计算所述相邻数据前值以及所述相邻数据后值的平均值,并根据所述平均值对所述缺失数据进行填充,以获得完整有效数据;将完整有效数据对应的时间戳进行降序排列,获得时间序列。5.如权利要求1~3中任一项所述的方法,其特征在于,所述判断所述时间序列是否平稳的步骤之后,所述方法还包括:在所述时间序列不平稳时,对所述时间序列进行预设差分分析,将所述时间序列...

【专利技术属性】
技术研发人员:张军凯刘沛沛
申请(专利权)人:长江慧控科技武汉有限公司
类型:发明
国别省市:湖北,42

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