[發明專利]道岔轉轍機故障識別方法及裝置

在審

• 申請號: 202011017317.8
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112213579A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 尹卓;李振
• 申請（專利權）人: 交控科技股份有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R19/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 馬瑞

本發明實施例提供一種道岔轉轍機故障識別方法及裝置，只有在確定樣本電流時間序列曲線與所述待識別電流時間序列曲線之間的LB_Kim下界距離、LB_Keogh下界距離均小于當前最小DTW距離，才會計算樣本電流時間序列曲線與待識別電流時間序列曲線之間的DTW距離，并將所有DTW距離中最小DTW距離對應的樣本電流時間序列曲線攜帶的故障信息作為待識別電流時間序列曲線對應的故障信息。如此可以剔除道岔轉轍機故障電流數據庫中大量與待識別電流時間序列曲線不相近的曲線，可以大大縮短檢索的時間，進而提供故障信息的識別效率。

技術領域

本發明涉及軌道交通技術領域，尤其涉及一種道岔轉轍機故障識別方法及裝置。

背景技術

道岔轉轍機是道岔的轉換裝置，可用來轉換道岔或鎖閉道岔。道岔轉轍機的故障可能會導致在軌列車的出軌，從而導致巨大的經濟損失與人員傷亡。道岔轉轍機的電流時間序列曲線，可以被用來判斷道岔轉轍機所處的工作狀態，例如判斷道岔轉轍機是否處于正常工作狀態，如果處于異常工作狀態，進一步判斷道岔轉轍機處于哪一種異常工作狀態。

依據道岔轉轍機的電流時間序列曲線判斷轉轍機所處的工作狀態的核心，是對于給定的道岔轉轍機的待檢索電流時間序列曲線，檢索給定的道岔轉轍機故障電流數據庫中是否存在形狀上與待檢索電流時間序列曲線相似的曲線。判斷曲線形狀上是否相似，最簡單的方法是采用歐式距離度量：即逐點計算兩條曲線之間歐氏距離，然后對所有點歐氏距離之和取平均。

采用歐式距離評估兩條曲線的相似度存在以下幾個方面問題：首先，歐式距離無法正確計算曲線出現扭曲形變之后的真實相似度；其次，歐氏距離面對復雜曲線時，表現能力較弱。如圖1所示，為兩條形狀發生平移的曲線Q和C，通過計算歐式距離的方式無法正確計算二者之間的相似度。因此，對于兩條曲線之間的相似度計算常采用動態時間歸整(Dynamic Time Warping，DTW)距離，DTW距離能夠應對曲線之間的扭曲、平移與變換，具有很強的魯棒性。但是由于DTW距離計算時間復雜度高，若是計算道岔轉轍機故障電流數據庫中每一條電流時間序列曲線與待檢索電流時間序列曲線之間的DTW距離，整體則需要耗費大量時間，無法實際使用。

發明內容

本發明實施例提供一種道岔轉轍機故障識別方法及裝置，用以解決現有技術中存在的缺陷。

本發明實施例提供一種道岔轉轍機故障識別方法，包括：

獲取道岔轉轍機的待識別電流時間序列曲線，并對所述待識別電流時間序列曲線進行預處理；

對于道岔轉轍機故障電流數據庫中的每一條樣本電流時間序列曲線，確定所述樣本電流時間序列曲線與所述待識別電流時間序列曲線之間的LB_Kim下界距離，若判斷獲知所述LB_Kim下界距離小于當前最小動態時間規整DTW距離，則確定所述樣本電流時間序列曲線與所述待識別電流時間序列曲線之間的LB_Keogh下界距離；所述樣本電流時間序列曲線經過預處理且攜帶有道岔轉轍機的故障信息；所述當前最小DTW距離的初始值為無窮大；

若判斷獲知所述LB_Keogh下界距離小于所述當前最小DTW距離，則計算所述樣本電流時間序列曲線與所述待識別電流時間序列曲線之間的DTW距離；

將所有DTW距離中最小DTW距離對應的樣本電流時間序列曲線攜帶的故障信息作為所述待識別電流時間序列曲線對應的故障信息。

根據本發明一個實施例的道岔轉轍機故障識別方法，還包括：

若判斷獲知所述樣本電流時間序列曲線與所述待識別電流時間序列曲線之間的DTW距離小于所述當前最小DTW距離，則更新所述當前最小DTW距離為所述樣本電流時間序列曲線與所述待識別電流時間序列曲線之間的DTW距離。

根據本發明一個實施例的道岔轉轍機故障識別方法，還包括：