[發(fā)明專利]一種地鐵電動塞拉門故障預(yù)測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410592054.1
• 申請日: 2014-10-21
• 公開（公告）號: CN104297002A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳長駿;王凌;潘靜;陳錫愛;許宏
• 申請（專利權(quán)）人: 中國計量學(xué)院
• 主分類號: G01M17/08
• 分類號: G01M17/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種地鐵電動塞拉門故障預(yù)測裝置，包括：電流傳感器模塊(1)、數(shù)據(jù)采集卡(2)、計算機(jī)系統(tǒng)(3)，計算機(jī)系統(tǒng)(3)設(shè)有數(shù)據(jù)存儲模塊(4)、故障預(yù)測軟件模塊(5)、顯示模塊(6)和報警模塊(7)，其中故障預(yù)測軟件模塊(5)包括信號預(yù)處理子模塊(8)、特征提取子模塊(9)、狀態(tài)識別子模塊(10)、轉(zhuǎn)移概率計算子模塊(11)、期望剩余使用壽命預(yù)測子模塊(12)，其特征在于，為準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)地鐵電動塞拉門潤滑不良的故障預(yù)測，該計算機(jī)系統(tǒng)(3)執(zhí)行如下步驟：

a)數(shù)據(jù)存儲軟件模塊(4)接受并存儲由電流傳感器模塊(1)和數(shù)據(jù)采集卡(2)傳送來的塞拉門開、關(guān)過程所采集的電機(jī)工作電流值，并傳送到信號預(yù)處理子模塊(8)；

b)故障預(yù)測軟件模塊(5)中的信號預(yù)處理子模塊(8)對步驟a存儲的數(shù)據(jù)利用sym4小波函數(shù)進(jìn)行軟閾值去噪處理，對去噪后的數(shù)據(jù)進(jìn)行峰峰值檢測并進(jìn)行分割，識別塞拉門開、關(guān)次數(shù)，再將處理好的數(shù)據(jù)傳送給特征提取子模塊(9)；

c)故障預(yù)測軟件模塊(5)中的特征提取子模塊(9)利用小波db2函數(shù)對開、關(guān)過程中電流信號進(jìn)行四層分解，提取各頻段的小波包熵作為頻域指標(biāo)，并提取原信號峰峰值、均值、均方值、峭度作為時域指標(biāo)，并將兩者特征向量結(jié)合將其傳送到狀態(tài)識別子模塊(10)；

d)故障預(yù)測軟件模塊(5)中的狀態(tài)識別子模塊(10)對已提取出的特征向量利用遺傳算法優(yōu)化的K均值模型聚類，通過silhouette評估指標(biāo)判斷出塞拉門從潤滑良好到潤滑不良過程中所經(jīng)歷最佳的劣化狀態(tài)數(shù)，再比較在最佳劣化狀態(tài)數(shù)下各類的重心與當(dāng)前待測特征量的歐氏距離，識別出當(dāng)前塞拉門開、關(guān)過程劣化狀態(tài)，并傳送給轉(zhuǎn)移概率計算子模塊(11)；

e)故障預(yù)測軟件模塊(5)中的轉(zhuǎn)移概率計算子模塊(11)根據(jù)最佳劣化狀態(tài)數(shù)下對所有訓(xùn)練集進(jìn)行聚類，得到了多個電動塞拉門在不同開、關(guān)次數(shù)下的劣化狀態(tài)訓(xùn)練樣本，計算出每個樣本下各劣化狀態(tài)在不同駐留次數(shù)下的轉(zhuǎn)移概率并保存；

f)故障預(yù)測軟件模塊(5)中的剩余使用壽命預(yù)測子模塊(12)通過步驟d識別當(dāng)前劣化狀態(tài)并確定當(dāng)前各狀態(tài)的已駐留的次數(shù)，經(jīng)步驟e查得其轉(zhuǎn)移概率，并根據(jù)公式計算出當(dāng)前狀態(tài)下期望剩余使用壽命，并將預(yù)測值傳送到顯示模塊(6)；

g)顯示模塊(6)用來顯示預(yù)測出的塞拉門的期望剩余使用壽命以及開、關(guān)次數(shù)；

h)報警模塊(7)實(shí)現(xiàn)當(dāng)前期望剩余使用壽命預(yù)測值低于設(shè)定閾值時，作出報警提示，需采取潤滑措施。