[發(fā)明專利]一種鐵路接觸網(wǎng)補償裝置的監(jiān)測方法及設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010517187.8
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111896044A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉偉;蔡富東;呂昌峰;文剛;陳雷;郭國信
• 申請（專利權(quán)）人: 山東信通電子股份有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 北京君慧知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11716
• 代理人: 董延麗

1.一種鐵路接觸網(wǎng)補償裝置的監(jiān)測方法，其特征在于，所述方法包括：

服務(wù)器接收若干接觸網(wǎng)補償裝置測試點在預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的運行狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述運行狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)，構(gòu)建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的訓練數(shù)據(jù)集及驗證數(shù)據(jù)集，并通過所述訓練數(shù)據(jù)集對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進行訓練，以及通過所述驗證數(shù)據(jù)集對所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進行驗證，得到接觸網(wǎng)補償裝置的b值預(yù)測模型；其中，b值為所述接觸網(wǎng)補償裝置的第一墜砣底面與地面之間的垂直距離，所述第一墜砣為墜砣串中距離地面最近的墜砣；

將若干預(yù)設(shè)時刻的運行狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)輸入至所述b值預(yù)測模型中，得到T時刻的b值；其中，所述T時刻在所述若干預(yù)設(shè)時刻之后；

在所述T時刻的b值大于第一預(yù)設(shè)閾值的情況下，向移動終端發(fā)送報警信息。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鐵路接觸網(wǎng)補償裝置的監(jiān)測方法，其特征在于，所述運行狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)主要包括以下任一項或者多項：時間、溫度、濕度、風速、風向、經(jīng)緯度、b值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鐵路接觸網(wǎng)補償裝置的監(jiān)測方法，其特征在于，所述根據(jù)所述運行狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)，構(gòu)建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的訓練數(shù)據(jù)集及驗證數(shù)據(jù)集，具體包括：

對所述運行狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)中的風速數(shù)據(jù)以第一預(yù)設(shè)編碼方式進行編碼；以及通過第二預(yù)設(shè)編碼方式對風向數(shù)據(jù)進行編碼；

對所述運行狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)中的時間數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)、濕度數(shù)據(jù)、經(jīng)緯度數(shù)據(jù)、b值數(shù)據(jù)以及編碼后的風向數(shù)據(jù)、編碼后的風速數(shù)據(jù)，進行歸一化處理，并將處理之后的數(shù)據(jù)存儲為預(yù)設(shè)格式的待分組數(shù)據(jù)集；

將所述待分組數(shù)據(jù)集中的異常數(shù)據(jù)剔除后，進行分組，得到訓練數(shù)據(jù)集及驗證數(shù)據(jù)集。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鐵路接觸網(wǎng)補償裝置的監(jiān)測方法，其特征在于，所述通過訓練數(shù)據(jù)集對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進行訓練，以及通過驗證數(shù)據(jù)集對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進行驗證，得到接觸網(wǎng)補償裝置的b值預(yù)測模型，具體包括：

將訓練數(shù)據(jù)集中的t-n，t-(n-1)，...，t-1時刻的運行狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)，以及t時刻的b值輸入至神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中，對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進行訓練；其中，n為大于1的正整數(shù)；

訓練直至輸出收斂，得到訓練完成的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型；

將驗證數(shù)據(jù)集輸入至所述訓練完成的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型中，進行驗證，以得到接觸網(wǎng)補償裝置的b值預(yù)測模型。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種鐵路接觸網(wǎng)補償裝置的監(jiān)測方法，其特征在于，所述方法還包括：

所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型采用LSTM模型進行訓練，且所述LSTM模型的訓練期數(shù)epochs為100，每期訓練的批次batch為36。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種鐵路接觸網(wǎng)補償裝置的監(jiān)測方法，其特征在于，所述方法還包括：

所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的優(yōu)化算法采用Adam，損失函數(shù)采用平均絕對誤差。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種鐵路接觸網(wǎng)補償裝置的監(jiān)測方法，其特征在于，所述b值預(yù)測模型的隱藏層包括50個神經(jīng)元，輸出層包括1個神經(jīng)元。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鐵路接觸網(wǎng)補償裝置的監(jiān)測方法，其特征在于，所述將若干預(yù)設(shè)時刻的運行狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)輸入至所述b值預(yù)測模型中，得到T時刻的b值，具體包括：

將T-n，T-(n-1)，...，T-1時刻的運行狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)輸入至所述b值預(yù)測模型中，并對輸入的所述T-n，T-(n-1)，...，T-1時刻的運行狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)進行編碼，得到特征向量；其中，n為大于1的正整數(shù)；

對所述特征向量以預(yù)設(shè)解碼方式進行解碼，輸出T時刻的b值。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鐵路接觸網(wǎng)補償裝置的監(jiān)測方法，其特征在于，在得到T時刻的b值之后，所述方法還包括：

在所述T時刻的b值與真實測量值之間的差值大于第二預(yù)設(shè)閾值的情況下，服務(wù)器向移動終端發(fā)送報警信息；

其中，所述真實測量值由b值檢測裝置上傳至服務(wù)器。

10.一種鐵路接觸網(wǎng)補償裝置的監(jiān)測設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括：

處理器；

及存儲器，其上存儲有可執(zhí)行代碼，當所述可執(zhí)行代碼被執(zhí)行時，使得所述處理器執(zhí)行如權(quán)利要求1-9任一項所述的一種鐵路接觸網(wǎng)補償裝置的監(jiān)測方法。