[发明专利]一种列车冷却系统的异常检测方法及装置

说明书

本发明提供一种方法列车冷却系统的异常检测方法，包括：获取列车的牵引变流器在运行时至少两处位置的状态数据；对所述状态数据进行预处理，得到预处理数据；对所述预处理数据进行特征提取，得到特征组合；将所述特征组合输入到预先基于孤立森林构建的异常检测模型中，输出检测结果；基于检测结果判断所述冷却系统是否异常。本发明能够分析冷却系统可能存在的异常，进而评估滤网的脏堵程度，将滤网清洗工作由定期频繁清洗转为状态清洗，在保证机车安全运行的同时减轻检修人员的工作量。

技术领域

本发明涉及异常检测技术领域，尤其涉及一种列车冷却系统的异常检测方法及装置。

背景技术

随着我国铁路事业的飞速发展及重载运输的需求，交流传动电力机车牵引变流器的功率已提升到7200KW和9600KW，整车系统的集成度也在不断的提高。为确保机车安全可靠运行，必须保证冷却系统正常工作，防止电气设备温度超过允许值。因此，冷却系统是大功率交流传动电力机车牵引变流器安全可靠运行的基础。

目前，牵引变流器的冷却系统包括：变流器柜内的变流器模块水冷板、柜内的热交换器、管路、水冷系统传感器以及变流器柜外的复合冷却塔。由于铁路网的全面覆盖，机车运行环境呈现多样化，当机车运行在灰尘、柳絮等杂物过多的环境中时，冷却塔的风机高速旋转，容易将空气中的灰尘、飞虫、柳絮等杂物吸入，杂物附着在散热器铝制波纹式翅片的表面，容易造成散热器堵塞，冷却塔通风速度不畅，达不到对冷却水的冷却效果，并导致主变流器冷却水温度升高，一旦主变流器水温超过其额定工作温度后，主变流器将停止功率输出，从而直接导致机车运行中断。

为了确保机车安全正常运行，必须定期频繁的清洗散热器及过滤网，来保证散热器的清洁度及进风量，但是由于我国幅员辽阔，机车运行环境多样化，不同线路机车的滤网脏堵原因及脏堵程度千差万别，清洗周期过长会造成部分路线机车滤网严重堵塞，从而导致水冷系统无法有效工作，给机车正常运行埋下安全隐患；清洗周期过短则会造成检修工作量和工作强度较大，效率低下，而且检修开销增加运营成本，不利于铁路事业的健康发展。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种列车冷却系统的异常检测方法及装置，以解决现有技术中定期频繁清洗散热器及过滤网，清洗周期过长会造成部分路线机车滤网严重堵塞，从而导致水冷系统无法有效工作，给机车正常运行埋下安全隐患；清洗周期过短则会造成检修工作量和工作强度较大，效率低下，而且检修开销增加运营成本，不利于铁路事业的健康发展的问题。

基于上述目的，本发明提供了列车冷却系统的异常检测方法，包括：

获取列车的牵引变流器在运行时至少两处位置的状态数据；

对所述状态数据进行预处理，得到预处理数据；

对所述预处理数据进行特征提取，得到特征组合；

将所述特征组合输入到预先基于孤立森林构建的异常检测模型中，输出检测结果；

基于检测结果判断所述冷却系统是否异常。

在一实施例中，所述状态数据包括：水温数据和水压数据，所述两处位置包括：所述牵引变流器的进口处和出口处。

在一实施例中，所述对所述状态数据进行预处理，包括：

采用基于邻近性的离群点检测方法、数据的方差检验方法、或峰值检验方法对所述状态数据进行预处理。

在一实施例中，所述对所述预处理数据进行特征提取，得到特征组合，包括：

基于第一分析方法提取所述预处理数据的变化特征；

基于时间序列分析方法提取预处理数据的时序特征；

将所述变化特征和所述时序特征合并后得到特征组合；

所述第一分析方法包括：斜率分析方法或梯度分析方法。