[发明专利]一种道岔异常预警与故障诊断方法

权利要求书

1.一种道岔异常预警与故障诊断方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)基于待测道岔的历史数据，选取所述待测道岔的标准动作曲线，作为比对标准；

(2)采用聚类算法对待测道岔的待测动作曲线进行分段；若无法正确分段，则转到步骤(3)，否则转到步骤(4)；

(3)比较所述待测动作曲线中功率曲线与所有故障样本的功率曲线，寻找功率曲线最相似的故障样本，认定所述待测动作曲线存在所找到的故障样本对应的故障；

所述故障样本为已知的，包括对应的功率曲线和对应的诊断代码；

(4)对所述待测动作曲线的每一段，提取第一类特征；第一类特征为用于预警的特征；

(5)将所述步骤(4)中提取的第一类特征，与所述标准动作曲线进行对比，判断所述待测动作曲线为异常还是正常；

所述正确分段根据对道岔的正常的动作数据总结得到；所述步骤(3)中寻找到功率曲线最相似的故障样本后，返回所找到的故障样本对应的诊断代码；

所有故障样本均分配有诊断代码；

所述异常指的是正常道岔扳动到位，但是动作曲线和标准动作曲线有差别的情况。

2.根据权利要求1所述的道岔异常预警与故障诊断方法，其特征在于：所述标准动作曲线为标准动作电流曲线；所述正确分段的充分条件是：所述步骤(2)中的待测动作曲线能够划分为三段，并且最后一段的数值处于所述标准动作曲线的最后一段的数值的±20％的区间内。

3.根据权利要求1所述的道岔异常预警与故障诊断方法，其特征在于：所述步骤(5)采用阈值法判断所述待测动作曲线为异常还是正常。

4.根据权利要求1所述的道岔异常预警与故障诊断方法，其特征在于：所述步骤(5)中采用阈值法判断所述待测动作曲线为异常还是正常包括：将所述步骤(4)提取的所述待测动作曲线的第一类特征与所述标准动作曲线进行比较，在所述第一类特征相比于所述标准动作曲线超过设定的阈值的情形下为异常，否则为正常。

5.根据权利要求1所述的道岔异常预警与故障诊断方法，其特征在于：所述步骤(5)中，基于第一类特征的类型和对应设定的阈值限定异常类型。

6.根据权利要求1所述的道岔异常预警与故障诊断方法，其特征在于：为每种异常类型分配一个预警代码；所述步骤(5)中判断所述待测动作曲线异常时，返回对应的预警代码。

7.根据权利要求1所述的道岔异常预警与故障诊断方法，其特征在于：所述步骤(1)还包括基于待测道岔的历史数据，获取所述待测道岔的历史数据统计特性；

所述步骤(5)还包括将所述步骤(4)中提取的部分第一类特征与所述历史数据统计特性进行对比，判断异常类型，返回对应的预警代码。

8.根据权利要求7所述的道岔异常预警与故障诊断方法，其特征在于：超越每个所述历史数据统计特性对应于一个异常类型以及预警代码。

9.根据权利要求7所述的道岔异常预警与故障诊断方法，其特征在于：所述历史数据统计特性包括关键特征的正常取值范围。

10.根据权利要求9所述的道岔异常预警与故障诊断方法，其特征在于：所述关键特征包括动作电流。

11.根据权利要求1所述的道岔异常预警与故障诊断方法，其特征在于：所述步骤(1)包括以下步骤：

(11)基于待测道岔的历史数据，生成待测道岔的动作曲线；

(12)采用聚类算法对每条所述步骤(11)中生成的待测道岔的动作曲线进行分段；

(13)分别对每一段提取第二类特征；第二类特征为用于辅助界定正常数据的特征；

(14)利用所述步骤(13)中提取的第二类特征，从所述历史数据中选取正常数据；在所述正常数据中选择中心，形成所述待测道岔的标准动作曲线。