[發(fā)明專利]一種道岔異常預(yù)警與故障診斷方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810082195.7
• 申請日: 2018-01-29
• 公開（公告）號: CN108416362B
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 歐冬秀;薛睿;唐茂杰;李瑋
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號: G06V10/764
• 分類號: G06V10/764;G06V10/762;G06K9/62
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松;張潔

1.一種道岔異常預(yù)警與故障診斷方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)基于待測道岔的歷史數(shù)據(jù)，選取所述待測道岔的標(biāo)準(zhǔn)動作曲線，作為比對標(biāo)準(zhǔn)；

(2)采用聚類算法對待測道岔的待測動作曲線進(jìn)行分段；若無法正確分段，則轉(zhuǎn)到步驟(3)，否則轉(zhuǎn)到步驟(4)；

(3)比較所述待測動作曲線中功率曲線與所有故障樣本的功率曲線，尋找功率曲線最相似的故障樣本，認(rèn)定所述待測動作曲線存在所找到的故障樣本對應(yīng)的故障；

所述故障樣本為已知的，包括對應(yīng)的功率曲線和對應(yīng)的診斷代碼；

(4)對所述待測動作曲線的每一段，提取第一類特征；第一類特征為用于預(yù)警的特征；

(5)將所述步驟(4)中提取的第一類特征，與所述標(biāo)準(zhǔn)動作曲線進(jìn)行對比，判斷所述待測動作曲線為異常還是正常；

所述正確分段根據(jù)對道岔的正常的動作數(shù)據(jù)總結(jié)得到；所述步驟(3)中尋找到功率曲線最相似的故障樣本后，返回所找到的故障樣本對應(yīng)的診斷代碼；

所有故障樣本均分配有診斷代碼；

所述異常指的是正常道岔扳動到位，但是動作曲線和標(biāo)準(zhǔn)動作曲線有差別的情況。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的道岔異常預(yù)警與故障診斷方法，其特征在于：所述標(biāo)準(zhǔn)動作曲線為標(biāo)準(zhǔn)動作電流曲線；所述正確分段的充分條件是：所述步驟(2)中的待測動作曲線能夠劃分為三段，并且最后一段的數(shù)值處于所述標(biāo)準(zhǔn)動作曲線的最后一段的數(shù)值的±20％的區(qū)間內(nèi)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的道岔異常預(yù)警與故障診斷方法，其特征在于：所述步驟(5)采用閾值法判斷所述待測動作曲線為異常還是正常。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的道岔異常預(yù)警與故障診斷方法，其特征在于：所述步驟(5)中采用閾值法判斷所述待測動作曲線為異常還是正常包括：將所述步驟(4)提取的所述待測動作曲線的第一類特征與所述標(biāo)準(zhǔn)動作曲線進(jìn)行比較，在所述第一類特征相比于所述標(biāo)準(zhǔn)動作曲線超過設(shè)定的閾值的情形下為異常，否則為正常。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的道岔異常預(yù)警與故障診斷方法，其特征在于：所述步驟(5)中，基于第一類特征的類型和對應(yīng)設(shè)定的閾值限定異常類型。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的道岔異常預(yù)警與故障診斷方法，其特征在于：為每種異常類型分配一個預(yù)警代碼；所述步驟(5)中判斷所述待測動作曲線異常時，返回對應(yīng)的預(yù)警代碼。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的道岔異常預(yù)警與故障診斷方法，其特征在于：所述步驟(1)還包括基于待測道岔的歷史數(shù)據(jù)，獲取所述待測道岔的歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計特性；

所述步驟(5)還包括將所述步驟(4)中提取的部分第一類特征與所述歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計特性進(jìn)行對比，判斷異常類型，返回對應(yīng)的預(yù)警代碼。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的道岔異常預(yù)警與故障診斷方法，其特征在于：超越每個所述歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計特性對應(yīng)于一個異常類型以及預(yù)警代碼。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的道岔異常預(yù)警與故障診斷方法，其特征在于：所述歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計特性包括關(guān)鍵特征的正常取值范圍。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的道岔異常預(yù)警與故障診斷方法，其特征在于：所述關(guān)鍵特征包括動作電流。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的道岔異常預(yù)警與故障診斷方法，其特征在于：所述步驟(1)包括以下步驟：

(11)基于待測道岔的歷史數(shù)據(jù)，生成待測道岔的動作曲線；

(12)采用聚類算法對每條所述步驟(11)中生成的待測道岔的動作曲線進(jìn)行分段；

(13)分別對每一段提取第二類特征；第二類特征為用于輔助界定正常數(shù)據(jù)的特征；

(14)利用所述步驟(13)中提取的第二類特征，從所述歷史數(shù)據(jù)中選取正常數(shù)據(jù)；在所述正常數(shù)據(jù)中選擇中心，形成所述待測道岔的標(biāo)準(zhǔn)動作曲線。