一种列车车门故障检测方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及列车故障检测技术领域，具体涉及一种列车车门故障检测方法及系统，该方法获取列车车门开合数据，划分采样周期，获取行程子序列；对行程子序列的车门开合行程数据进行校正；根据采样周期内各行程子序列的车门行程矩阵的数据分布特征结合车门开合速度信息构建车门行程非稳态矩阵；对采样周期内行程子序列之间的关联性进行分析，构建各行程子序列的行程关联矩阵；构建获取采样周期的车门关联隐患矩阵；获取车门故障隐患指数；完成列车车门故障情况的判断，降低由于车门晃动产生的误检，有效提高对列车车门故障检测的精度

【技术实现步骤摘要】
一种列车车门故障检测方法及系统


[0001]本专利技术涉及列车故障检测
，具体涉及一种列车车门故障检测方法及系统
。

技术介绍

[0002]随着社会的不断发展，人们出行不可避免会受到交通堵塞
、
路况拥堵等困扰，其中铁轨列车因其具有载客量大
、
运行速度快和避免道路拥挤的优点，能够有效解决这些困扰，因此铁轨列车被广泛应用
。
随着列车技术设备智能化更新，控制系统的复杂性和设备之间的耦合性越来越高，使得列车运行时的故障隐患也不断增加
。
由于列车系统具有站间间距短
、
客运量大
、
乘客上下频率高的特点，使得列车车门成为负荷最大的部件，因此车门是列车运行时最容易发生故障的部件
。
[0003]由于车门是列车在日常工作中工作最频繁的部件，也是老化磨损最严重的部件，因此车门故障率一直居高不下
。
其中最常见的故障是车门行程失调，即车门在日常开合时受到内部磨损期间影响不能达到指定开合位置，从而影响列车的正常使用
。
传统方式仅是通过控制车门电机使车门达到指定开合行程，不能有效应对车门行程失调的故障情况
。
针对上述问题本专利技术通过在车门上安装距离传感器检测车门开合数据，对车门行程失调故障进行监控，并将故障问题及时上报，降低因车门行程失调故障对乘客人身财产安全带来的隐患
。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种列车车门故障检测方法及系统，所采用的技术方案具体如下：第一方面，本专利技术实施例提供了一种列车车门故障检测方法，该方法包括以下步骤：获取列车车门开合数据，所述列车车门开合数据包括车门开合行程数据以及车门开合速度数据；将列车车门开合数据的周期作为采样周期；根据采样周期内列车车门开合数据的变化获取行程子序列；对采样周期内各行程子序列的车门开合行程数据进行校正得到采样周期内各行程子序列的车门行程矩阵；根据采样周期内各行程子序列的车门行程矩阵的数据分布特征获取采样周期内各行程子序列的车门同质性系数；根据采样周期内各行程子序列的车门同质性系数结合车门开合速度数据获取采样周期内各行程子序列的车门行程非稳态矩阵；根据采样周期内各行程子序列与其他序列之间的关联性获取各行程子序列的行程关联矩阵；根据采样周期内行程子序列之间的行程关联矩阵的差异获取采样周期的车门关联隐患矩阵；将采样周期内所有行程子序列的车门行程非稳态矩阵与对应的车门关联隐患矩阵结合获取车门故障隐患指数；根据车门故障隐患指数完成列车车门故障情况的判断
。
[0005]优选的，所述根据采样周期内列车车门开合数据的变化获取行程子序列，包括：对采样周期内列车车门开合数据进行拟合，获取拐点，根据拐点对应时刻数据将采样周期划分为闭合
、
行程开
、
全开
、
行程闭四个行程子序列
。
[0006]优选的，所述对采样周期内各行程子序列的车门开合行程数据进行校正得到采样周期内各行程子序列的车门行程矩阵，具体为：对各行程子序列设置子序列行程阈值；当行程子序列同一点位各时刻的行程值与前一时刻的行程值之间的差值绝对值大于等于对应所述子序列行程阈值时，将前一时刻的行程值作为各行程子序列的车门行程矩阵的元素；当行程子序列同一点位各时刻的行程值与前一时刻的行程值之间的差值绝对值小于对应所述子序列行程阈值时，将当前时刻的行程值作为各行程子序列的车门行程矩阵的元素
。
[0007]优选的，所述根据采样周期内各行程子序列的车门行程矩阵的数据分布特征获取采样周期内各行程子序列的车门同质性系数，包括：获取行程子序列的车门行程矩阵所有元素的均值；将行程子序列的车门行程矩阵各元素与所述均值的差值绝对值的均值作为行程子序列的车门同质性系数
。
[0008]优选的，所述根据采样周期内各行程子序列的车门同质性系数结合车门开合速度数据获取采样周期内各行程子序列的车门行程非稳态矩阵，包括：当各行程子序列对应的车门开合速度不等于零时，计算当前时刻与行程子序列对应初始时刻的差值，将所述差值与所述车门开合速度的乘积作为行程子序列的偏移向量的元素；当各行程子序列对应的车门开合速度等于零时，将当前时刻对应的行程子序列的元素均值作为行程子序列的偏移向量的元素；将行程子序列的偏移向量按行进行填充为与行程子序列的车门矩阵同维度的偏移矩阵；计算行程子序列的车门矩阵与所述偏移矩阵的差值绝对值；将所述差值绝对值与行程子序列的车门同质性系数的乘积作为行程子序列的车门行程非稳态矩阵
。
[0009]优选的，所述根据采样周期内各行程子序列与其他序列之间的关联性获取各行程子序列的行程关联矩阵，具体表达式为：式中，表示行程关联矩阵中第
i
行第
j
列的关联系数值，表示在采样周期内第
n
个行程子序列得到车门行程非稳态矩阵中第
i
个行向量，表示在采样周期内第
m
个行程子序列得到车门行程非稳态矩阵中第
j
个行向量，表示向量的模运算
。
[0010]优选的，所述根据采样周期内行程子序列之间的行程关联矩阵的差异获取采样周
期的车门关联隐患矩阵，具体包括：将采样周期内所有两个排列组合的子序列之间的行程关联矩阵的差值绝对值的均值作为采样周期的车门关联隐患矩阵
。
[0011]优选的，所述将采样周期内所有行程子序列的车门行程非稳态矩阵与对应的车门关联隐患矩阵结合获取车门故障隐患指数，具体步骤包括：计算采样周期内所有行程子序列的车门行程非稳态矩阵的
F
范数；将所述
F
范数与采样周期的车门关联隐患矩阵的
F
范数的乘积作为采样周期的车门故障隐患指数
。
[0012]优选的，所述根据车门故障隐患指数完成列车车门故障情况的判断，具体步骤包括：设置故障隐患阈值，其中；当采样周期内车门故障隐患指数小于时，则车门行程波动情况在稳定工作范围内；当采样周期内车门故障隐患指数大于等于且小于时，则列车车门存在轻微行程失调的安全隐患；当采样周期内车门故障隐患指数大于等于时，则列车车门存在行程失调的安全隐患
。
[0013]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种列车车门故障检测系统，包括存储器
、
处理器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意一项所述方法的步骤
。
[0014]本专利技术至少具有如下有益效果：本专利技术主要通过对列车车门的行程周期性数据进行分析，首先根据周期内不同状态下的车门开合行程数据分布特点构建车门行程非稳态矩阵，然后根据周期内不同状态之间的车门开合行程数据特征构建周期内行程关联矩阵，分析各个行程状态之间的转换情况，将列车车门失调的隐性故障突显出来，最后通过行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种列车车门故障检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：获取列车车门开合数据，所述列车车门开合数据包括车门开合行程数据以及车门开合速度数据；将列车车门开合数据的周期作为采样周期；根据采样周期内列车车门开合数据的变化获取行程子序列；对采样周期内各行程子序列的车门开合行程数据进行校正得到采样周期内各行程子序列的车门行程矩阵；根据采样周期内各行程子序列的车门行程矩阵的数据分布特征获取采样周期内各行程子序列的车门同质性系数；根据采样周期内各行程子序列的车门同质性系数结合车门开合速度数据获取采样周期内各行程子序列的车门行程非稳态矩阵；根据采样周期内各行程子序列与其他序列之间的关联性获取各行程子序列的行程关联矩阵；根据采样周期内行程子序列之间的行程关联矩阵的差异获取采样周期的车门关联隐患矩阵；将采样周期内所有行程子序列的车门行程非稳态矩阵与对应的车门关联隐患矩阵结合获取车门故障隐患指数；根据车门故障隐患指数完成列车车门故障情况的判断
。2.
如权利要求1所述的一种列车车门故障检测方法，其特征在于，所述根据采样周期内列车车门开合数据的变化获取行程子序列，包括：对采样周期内列车车门开合数据进行拟合，获取拐点，根据拐点对应时刻数据将采样周期划分为闭合
、
行程开
、
全开
、
行程闭四个行程子序列
。3.
如权利要求1所述的一种列车车门故障检测方法，其特征在于，所述对采样周期内各行程子序列的车门开合行程数据进行校正得到采样周期内各行程子序列的车门行程矩阵，具体为：对各行程子序列设置子序列行程阈值；当行程子序列同一点位各时刻的行程值与前一时刻的行程值之间的差值绝对值大于等于对应所述子序列行程阈值时，将前一时刻的行程值作为各行程子序列的车门行程矩阵的元素；当行程子序列同一点位各时刻的行程值与前一时刻的行程值之间的差值绝对值小于对应所述子序列行程阈值时，将当前时刻的行程值作为各行程子序列的车门行程矩阵的元素
。4.
如权利要求1所述的一种列车车门故障检测方法，其特征在于，所述根据采样周期内各行程子序列的车门行程矩阵的数据分布特征获取采样周期内各行程子序列的车门同质性系数，包括：获取行程子序列的车门行程矩阵所有元素的均值；将行程子序列的车门行程矩阵各元素与所述均值的差值绝对值的均值作为行程子序列的车门同质性系数
。5.
如权利要求1所述的一种列车车门故障检测方法，其特征在于，所述根据采样周期内各行程子序列的车门同质性系数结合车门开合速度数据获取采样周期内各行程子序列的车门行程非稳态矩阵，包括：当各行程子序列对应的车门开合速度不等于零时，计算当前时刻与行程子序列对应初始时刻...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜万明，朱龙，
申请(专利权)人：青岛海瑞克轨道交通设备有限公司，
类型：发明
国别省市：