[發明專利]牽引控制單元的故障診斷方法、裝置、系統和列車

在審

• 申請號: 202011194475.0
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112327804A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 梅文慶;文宇良;廖麗誠;羅云飛;李程;武彬;曾俊
• 申請（專利權）人: 中車株洲電力機車研究所有限公司
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;金淼

1.一種牽引控制單元的故障診斷方法，其特征在于，包括：

采集牽引控制單元中待診斷電路工作時待診斷電路的監測數據；

對所述監測數據進行處理，得到待診斷電路的實際電路特征信息；

將所述實際電路特征信息輸入預先構建的故障診斷模型進行故障分析，輸出所述待診斷電路的工作狀態；

若所述待診斷電路的工作狀態表示電路處于故障狀態，根據所述待診斷電路的工作狀態中故障類別與保護動作的關聯關系，執行與所述故障類別相對應的保護動作。

2.根據權利要求1所述的牽引控制單元的故障診斷方法，其特征在于，所述故障診斷模型的構建過程包括：利用獲取的樣本數據對初始支持向量機模型進行k折交叉訓練，得到對應于k組驗證數據的k組模型參數；

根據所述k組模型參數和k組驗證數據，計算對應于k組驗證數據的k組誤差數據；

選取最小誤差數據對應的模型參數構建所述故障診斷模型。

3.根據權利要求2所述的牽引控制單元的故障診斷方法，其特征在于，利用獲取的樣本數據對初始支持向量機模型進行k折交叉訓練，包括：

將所述樣本數據劃分為k組，得到k組樣本數據；

遍歷地將所述k組樣本數據中的其中一組數據作為驗證數據，并將k-1組樣本數據作為訓練數據，利用各組訓練數據對初始支持向量機模型進行迭代訓練，得到對應于各組驗證數據的模型參數。

4.根據權利要求2所述的牽引控制單元的故障診斷方法，其特征在于，利用獲取的樣本數據對初始支持向量機模型進行k折交叉訓練，得到對應于k組驗證數據的k組模型參數之前，還包括：

基于仿真軟件繪制樣本電路的原理圖，設置仿真參數和測試點，進行仿真分析，獲取同一樣本電路的不同電路工作狀態下所述測試點的仿真數據；其中，電路工作狀態為故障狀態或無故障狀態；

對所述仿真數據進行處理，得到所述樣本電路的仿真電路特征信息作為所述樣本數據。

5.根據權利要求4所述的牽引控制單元的故障診斷方法，其特征在于，還包括：

若所述待診斷電路的工作狀態表示電路處于故障狀態，從仿真軟件繪制的不同電路中選取所述待診斷電路的同類電路；

輸出所述待診斷電路的同類電路。

6.根據權利要求5所述的牽引控制單元的故障診斷方法，其特征在于，輸出與所述待診斷電路的同類電路，包括：

獲取所述待診斷電路故障的電器元件的標識及失效模式；

基于所述待診斷電路故障的電器元件的標識及失效模式，對與所述待診斷電路的同類電路進行標記；

輸出帶有標記的所述待診斷電路的同類電路。

7.根據權利要求1所述的牽引控制單元的故障診斷方法，其特征在于，還包括：

若所述待診斷電路的工作狀態表示電路處于故障狀態，向監控終端發送故障提示信息。

8.一種牽引控制單元的故障診斷裝置，其特征在于，包括：

信號采集單元，用于采集牽引控制單元中待診斷電路工作時待診斷電路的監測數據；

特征提取單元，用于對監測數據進行處理，得到待診斷電路的實際電路特征信息；

故障診斷單元，用于將實際電路特征信息輸入預先構建的故障診斷模型進行故障分析，輸出待診斷電路的工作狀態；

故障處理單元，用于若所述待診斷電路的工作狀態表示電路處于故障狀態，根據待診斷電路的工作狀態中故障類別與保護動作的關聯關系，執行與故障類別相對應的保護動作。

9.一種牽引控制單元的故障診斷系統，其特征在于，包括存儲器和控制器；

所述存儲器上存儲有計算機程序，所述計算機程序被控制器執行時實現如權利要求1至8中任一項所述牽引控制單元的故障診斷方法的步驟。

10.一種列車，其特征在于，設置有如權利要求9所述的牽引控制單元的故障診斷系統。