[發(fā)明專利]一種城軌門系統(tǒng)故障或亞健康診斷方法及系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2020-07-17
• 公開（公告）號: CN111947954B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發(fā)明（設計）人: 王祖進;陳健飛;許志興;孫暢勵;顧萍萍
• 申請（專利權(quán)）人: 南京康尼機電股份有限公司
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00;G06F30/17
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發(fā)明公開了一種城軌門系統(tǒng)故障或亞健康診斷方法及系統(tǒng)，該診斷方法包括以下步驟：建立城軌門系統(tǒng)開關門機電聯(lián)合虛擬樣機，對比開關門實驗數(shù)據(jù)修正模型參數(shù)；設置不同工況條件，構(gòu)建車門故障或亞健康模型；以仿真結(jié)果為學習樣本，提取特征值，運用智能算法構(gòu)建門系統(tǒng)故障或亞健康診斷模型，去除冗余特征；采集故障或亞健康實驗數(shù)據(jù)為驗證樣本分析診斷模型的準確性；基于故障或亞健康診斷模型對正線車門運行狀態(tài)進行診斷，并提供城軌門系統(tǒng)故障或亞健康診斷系統(tǒng)。本發(fā)明的診斷方法及系統(tǒng)借助虛擬仿真結(jié)果進行車門故障或亞健康診斷研究，避免了物理實驗周期長、成本高等缺點，有利于提高車門系統(tǒng)運行可靠性、縮短研發(fā)周期，降低開發(fā)成本。

技術領域

本發(fā)明涉及一種城軌門系統(tǒng)故障或亞健康診斷方法及系統(tǒng)，尤其涉及一種城軌門系統(tǒng)故障或亞健康診斷方法及系統(tǒng)。

背景技術

隨著軌道交通行業(yè)的發(fā)展，城軌車門運行的安全性、可靠性受到廣泛重視。門系統(tǒng)的高頻率使用、復雜的車輛運行環(huán)境及未知的人為原因，使得車門故障數(shù)量占據(jù)所有車輛零部件故障總數(shù)的30％以上。因此，提高車門系統(tǒng)運行的質(zhì)量和可靠性對城軌列車高效安全運營具有重要意義。

目前對于城軌車門系統(tǒng)故障研究通常采用的方法是采集不同工況下的車門運行歷史數(shù)據(jù)或?qū)嶒灁?shù)據(jù)，提取特征值，借助分類算法構(gòu)建故障分類模型，基于故障分類模型對車門實時運行狀態(tài)進行診斷。該方法中，車門運行數(shù)據(jù)的來源往往需要較長的車門運行周期，或基于臺架進行大量物理試驗，存在受場地限制、試驗周期長、成本昂貴等缺點。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的第一目的為提供一種提高車門系統(tǒng)運行可靠性、縮短研發(fā)周期，降低開發(fā)成本的城軌門系統(tǒng)故障或亞健康診斷方法，本發(fā)明的第二目的為提供一種城軌門系統(tǒng)故障或亞健康診斷系統(tǒng)。

技術方案：本發(fā)明的城軌門系統(tǒng)故障或亞健康診斷方法，包括以下步驟：

(1)建立城軌門系統(tǒng)開關門機電聯(lián)合虛擬樣機模型，運行仿真；

(2)基于門系統(tǒng)物理臺架進行開關門實驗，采集電機數(shù)據(jù)；

(3)將機電聯(lián)合虛擬樣機模型的仿真結(jié)果與實驗采集電機數(shù)據(jù)比較，修正模型參數(shù)，得到修正后的機電聯(lián)合虛擬樣機模型；

(4)基于機電聯(lián)合虛擬樣機設置車門故障或亞健康工況，構(gòu)建車門故障或亞健康的城軌車門系統(tǒng)模型，運行仿真；

(5)以車門故障或亞健康的城軌車門系統(tǒng)模型仿真結(jié)果為學習樣本，提取特征值；

(6)以特征值作為輸入樣本，運用智能算法構(gòu)建門系統(tǒng)故障或亞健康診斷模型；

(7)去除特征值冗余特征；

(8)基于門系統(tǒng)物理臺架進行故障實驗或亞健康實驗；

(9)以故障實驗或亞健康實驗的實驗數(shù)據(jù)為驗證樣本，分析故障診斷的準確性；

(10)基于故障或亞健康診斷模型對正線車門實時運行狀態(tài)進行診斷。

進一步地，步驟(2)中，電機數(shù)據(jù)包括電流、轉(zhuǎn)速和手動開關門力。

步驟(5)中，時域特征包括最大值、最小值、均值、方差、偏度、峭度和峰度。

最大值、最小值表達式如下：

x_max＝max|x_i|

x_min＝min|x_i|

i＝1,2,...,N

數(shù)據(jù)提取的均值表達式如下：

方差表達式如下：