[發(fā)明專利]動(dòng)車底部傳動(dòng)系統(tǒng)故障診斷方法、裝置和系統(tǒng)在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202011560492.1 | 申請(qǐng)日： | 2020-12-25 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN112781864A | 公開(kāi)（公告）日： | 2021-05-11 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 張軍;馬共立;李冬方;張志福;李東岳;王軍;李博;叢地楨;呂龍澤;邢傳義;馬天;彭博;趙崢 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 哈爾濱鐵路科研所科技有限公司 |
| 主分類號(hào)： | G01M13/02 | 分類號(hào)： | G01M13/02 |
| 代理公司： | 北京維正專利代理有限公司 11508 | 代理人： | 李傳亮 |
| 地址： | 150006 黑龍江省哈爾*** | 國(guó)省代碼： | 黑龍江;23 |
| 權(quán)利要求書(shū)： | 查看更多 | 說(shuō)明書(shū)： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 動(dòng)車 底部 傳動(dòng)系統(tǒng) 故障診斷 方法 裝置 系統(tǒng) | ||
1.一種動(dòng)車底部傳動(dòng)系統(tǒng)故障診斷方法，其特征在于，包括：
獲取由安裝于距離兩側(cè)鐵軌相等且位于相鄰枕木之間的麥克風(fēng)陣列采集的聲學(xué)信號(hào)；
對(duì)所述聲學(xué)信號(hào)進(jìn)行增強(qiáng)；
基于增強(qiáng)后的所述聲學(xué)信號(hào)和預(yù)設(shè)故障特征頻段判斷傳動(dòng)系統(tǒng)是否出現(xiàn)故障。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對(duì)所述聲學(xué)信號(hào)進(jìn)行增強(qiáng)，包括：
將所述聲學(xué)信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換以得到所述聲學(xué)信號(hào)的頻域信號(hào)；
采用波束形成法對(duì)所述頻域信號(hào)進(jìn)行增強(qiáng)；
將增強(qiáng)后的所述頻域信號(hào)進(jìn)行傅里葉反變換以得到增強(qiáng)后的時(shí)域信號(hào)，完成所述聲學(xué)信號(hào)的增強(qiáng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述采用波束形成法對(duì)所述頻域信號(hào)進(jìn)行增強(qiáng)，包括：
將所述頻域信號(hào)按照頻率順序劃分為多段子頻域信號(hào)，并計(jì)算每個(gè)子頻域信號(hào)的中心頻率；
將多段子頻域信號(hào)按照其所屬的通道、頻帶，形成第一矩陣；
計(jì)算傳動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)備與麥克風(fēng)陣列中心位置的第一距離，以傳動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)備與麥克風(fēng)陣列中每個(gè)麥克風(fēng)的第二距離減去第一距離形成第二矩陣；
采用下式對(duì)所述子頻域信號(hào)進(jìn)行增強(qiáng)：
exp(-j*2*pi*中心頻率*第二矩陣/v)
其中，j為基本虛數(shù)單位，pi為圓周率，v為聲音在空氣中的傳播速度；
將增強(qiáng)后的所述子頻域信號(hào)按照順序進(jìn)行連接以形成增強(qiáng)后的所述頻域信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于增強(qiáng)后的所述聲學(xué)信號(hào)和預(yù)設(shè)故障特征頻段判斷傳動(dòng)系統(tǒng)是否出現(xiàn)故障，包括：
對(duì)增強(qiáng)后的所述聲學(xué)信號(hào)進(jìn)行歸一化處理；
對(duì)歸一化后的所述聲學(xué)信號(hào)進(jìn)行Hilbert變換得到解析信號(hào)；
計(jì)算所述解析信號(hào)的包絡(luò)譜；
根據(jù)所述包絡(luò)譜的峰值和諧波值、所述預(yù)設(shè)故障特征頻段的峰值和諧波值來(lái)判斷所述傳動(dòng)系統(tǒng)是否出現(xiàn)故障。
5.一種動(dòng)車底部傳動(dòng)系統(tǒng)故障診斷裝置，其特征在于，包括處理器；
所述處理器被配置為：
獲取由安裝于距離兩側(cè)鐵軌相等且位于相鄰枕木之間的麥克風(fēng)陣列采集的聲學(xué)信號(hào)；
對(duì)所述聲學(xué)信號(hào)進(jìn)行增強(qiáng)；
基于增強(qiáng)后的所述聲學(xué)信號(hào)和預(yù)設(shè)故障特征頻段判斷傳動(dòng)系統(tǒng)是否出現(xiàn)故障。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述處理器具體被配置為：
將所述聲學(xué)信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換以得到所述聲學(xué)信號(hào)的頻域信號(hào)；
采用波束形成法對(duì)所述頻域信號(hào)進(jìn)行增強(qiáng)；
將增強(qiáng)后的所述頻域信號(hào)進(jìn)行傅里葉反變換以得到增強(qiáng)后的時(shí)域信號(hào)，完成所述聲學(xué)信號(hào)的增強(qiáng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述處理器具體被配置為：
將所述頻域信號(hào)按照頻率順序劃分為多段子頻域信號(hào)，并計(jì)算每個(gè)子頻域信號(hào)的中心頻率；
將多段子頻域信號(hào)按照其所屬的通道、頻帶，形成第一矩陣；
計(jì)算傳動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)備與麥克風(fēng)陣列中心位置的第一距離，以傳動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)備與麥克風(fēng)陣列中每個(gè)麥克風(fēng)的第二距離減去第一距離形成第二矩陣；
采用下式對(duì)所述子頻域信號(hào)進(jìn)行增強(qiáng)：
exp(-j*2*pi*中心頻率*第二矩陣/v)
其中，j為基本虛數(shù)單位，pi為圓周率，v為聲音在空氣中的傳播速度；
將增強(qiáng)后的所述子頻域信號(hào)按照順序進(jìn)行連接以形成增強(qiáng)后的所述頻域信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述處理器具體被配置為：
對(duì)增強(qiáng)后的所述聲學(xué)信號(hào)進(jìn)行歸一化處理；
對(duì)歸一化后的所述聲學(xué)信號(hào)進(jìn)行Hilbert變換得到解析信號(hào)；
計(jì)算所述解析信號(hào)的包絡(luò)譜；
根據(jù)所述包絡(luò)譜的峰值和諧波值、所述預(yù)設(shè)故障特征頻段的峰值和諧波值來(lái)判斷所述傳動(dòng)系統(tǒng)是否出現(xiàn)故障。
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