一种基于多区间运动曲线样本熵的减速顶物联网故障预警方法技术

技术编号:24289936 阅读:44 留言:0更新日期:2020-05-26 20:10
本发明专利技术公开了一种基于多区间运动曲线样本熵的减速顶物联网故障预警方法。第一,本发明专利技术通过NB‑IOT组网技术将普通减速顶设计成物联网感知层的节点,实现对减速顶运动曲线的监测、存储、处理和联网转发。第二,本发明专利技术通过部署云端数据库实现减速顶各节点数据的批量化存储和应用,将采集到的数据加入时间戳,采用分时上传技术避免网络信道拥堵。第三,本发明专利技术通过北向应用层与云端数据库实现数据交互,通过构造标准周期曲线、计算多区间运动曲线的样本熵系数来评价减速顶的健康状态。本发明专利技术基于物联网技术和样本熵原理构建减速顶健康管理平台,实现对减速顶健康状态的动态监测和数字化评估,能有效降低调车事故,具有广泛的应用前景。

A fault early warning method of retarder Internet of things based on multi interval motion curve sample entropy

【技术实现步骤摘要】
一种基于多区间运动曲线样本熵的减速顶物联网故障预警方法
本专利技术属于智慧物联与智慧交通
,具体涉及一种基于多区间运动曲线样本熵的减速顶物联网故障预警方法,该方法利用NB-IOT技术搭建物联网系统,完成数据的采集、传输和云平台存储,利用滑动双窗口、二次重采样和样本熵原理进行数据的机器学习和分析,对减速顶的健康状态进行实时动态监测,实现智能化的评估预测。
技术介绍
目前对铁轨上安装的减速顶的故障检测主要有三种手段,分别为人工检测、室内减速顶综合检测设备和减速顶检测车。人工检测主要依靠观察和脚踩的方式进行,这种方式与工人的经验和责任心有密切的关系,而且检测记录通常以台账的方式呈现,无法做到及时性和准确性,不利于数据统计,不能从中发现较多有价值的规律,而且,人工检测的差异性不仅不利于设备的维护和保养,还在一定程度上造成了人力资源的浪费。室内减速顶综合检测设备需要将现场的滑动油缸组合件运回室内,对室内维修后的滑动油缸组合件进行检测,难以解决现场使用中出现的问题。减速顶检测车只能检测油气足不足,高不高,但是缺乏对减速顶垂直反力的检测,而且不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多区间运动曲线样本熵的减速顶物联网故障预警方法,其特征在于,包括如下步骤:/n步骤1:感知层(100)和网络层(200)配置/n感知层(100)由若干智能减速顶末端(110)组成,并简称为节点;在系统工作之前,完成所有感知层节点的软硬件调试,完成网络配置与连接,便于进行数据采集与感知;/n步骤2:应用层(300)配置/n根据减速顶的区段和个数,在应用层(300)进行数据库的逻辑结构设计,并完成人机界面的开发,便于进行数据的存储和学习分析;/n步骤3:节点标准周期曲线提取/n利用数据库中采集到的节点位移数据,利用滑动双窗口原理完成周期分割,并借助二次重采样技术实现节点标准周期曲线的输...

【技术特征摘要】
1.一种基于多区间运动曲线样本熵的减速顶物联网故障预警方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:感知层(100)和网络层(200)配置
感知层(100)由若干智能减速顶末端(110)组成,并简称为节点;在系统工作之前,完成所有感知层节点的软硬件调试,完成网络配置与连接,便于进行数据采集与感知;
步骤2:应用层(300)配置
根据减速顶的区段和个数,在应用层(300)进行数据库的逻辑结构设计,并完成人机界面的开发,便于进行数据的存储和学习分析;
步骤3:节点标准周期曲线提取
利用数据库中采集到的节点位移数据,利用滑动双窗口原理完成周期分割,并借助二次重采样技术实现节点标准周期曲线的输出;
步骤4:区间波动性建模
利用动态时间弯曲算法求取运动周期曲线与节点标准周期曲线的波动差值,波动差值大小反应了两个序列的相似程度;
步骤5:多区间样本熵系数求解
利用步骤4求出的N个区间的波动差值,依据样本熵原理求解多区间的样本熵系数,对减速顶健康状态进行评估,其中N为列车过顶时下压减速顶的次数。


2.根据权利要求1所述的一种基于多区间运动曲线样本熵的减速顶物联网故障预警方法,其特征在于,步骤1的具体实现方法如下:
101)将下位机程序下载至所有减速顶节点,在下载过程中注意配置节点所属的区段和地址,以便进行数据库存储;
102)在进行网络配置与连接过程中,采用UDP协议进行数据传输;
103)上电后将节点配置为低功耗模式,利用列车滚压作为中断信号激活节点设备。


3.根据权利要求2所述的一种基于多区间运动曲线样本熵的减速顶物联网故障预警方法,其特征在于,步骤2的具体实现方法如下:
201)基于不同区段不同地址的减速顶节点,在数据库中进行链式存储,根据区段信息定义数据库的名称,根据地址信息定义对应数据库中数据表的名称,便于外部访问;
202)在进行人机界面开发的时候,加入数...

【专利技术属性】
技术研发人员:要义勇高射赵丽萍
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:陕西;61

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