[发明专利]一种中继阀故障诊断方法及装置

说明书

本发明公开了一种中继阀故障诊断方法及装置，其中方法包括：从真实列车均衡模块和列车均衡模块仿真平台，获取总风缸、均衡风缸和列车管在中继阀不同故障类型时的压力时间序列；对每种故障类型，均按列车管充排风周期截取压力时间子序列，从中提取压力特征值，并从均衡风缸控制信号中提取均衡风缸的进风阀动作频率和排风阀动作频率，组建训练数据；以训练数据和对应的故障类型分别作为输入和输出数据，训练神经网络模型，得到中继阀故障诊断模型；使用中继阀故障诊断模型诊断待测中继阀的故障类型。本发明通过真实列车均衡模块和列车均衡模块仿真平台获取更多训练数据，可以提高训练所得中继阀故障诊断模型的准确性。

技术领域

本发明属于列车制动系统故障诊断技术领域，尤其涉及一种中继阀故障诊断方法及装置。

背景技术

电空制动系统作为列车运行安全的重要保障，其自身性能和工作状态尤为重要，任何安全隐患或故障都可能造成重大的生命财产损失，因此及时发现制动系统故障并准确的定位故障，进行故障排查就尤为重要。我国铁路列车制动系统的故障检测主要依靠人工检测，现阶段对故障的检测往往都是在故障发生后才能发现故障，不能在故障发生前进行提前发现故障，严重影响了铁路的运输效率和列车的安全。

气动阀的故障通常不会突然产生，气动阀在使用过程中受到外部环境和零件的疲劳化的影响都会伴随着零部件实际功能的退化，不同的零部件的退化会对气动阀的性能产生不同的影响，这种影响将直接反应在气动阀的压力响应曲线上。气动阀非常复杂，不能对气动阀内部的部件做到直接观测，拆卸阀体观测内部零件然后再组装进行实验的方法不仅浪费大量时间和精力，而且多次的拆卸对阀的功能会造成巨大影响，因此内部零件的功能状态无法通过实验观测确认。同时，气动阀由于阀芯行程长，阀芯动作速度慢，对气动阀的老化实验在实验室环境下一次实验就需要大量的时间，另外人工在结构复杂的中继阀注入理想的故障类型存在较大困难。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种中继阀故障诊断方法及装置，通过真实的列车均衡模块和列车均衡模块仿真平台获取更多训练数据，可以提高训练所得中继阀故障诊断模型的准确性。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种中继阀故障诊断方法，包括以下步骤：

在真实的列车均衡模块中使用不同故障类型的中继阀，采集获取真实的列车均衡模块中的总风缸、均衡风缸和列车管在中继阀当前故障类型时的压力时间序列；

在列车均衡模块仿真平台中，通过参数调节以模拟中继阀的不同故障类型，采集获取列车均衡模块仿真平台中的总风缸、均衡风缸和列车管在中继阀当前故障类型时的压力时间序列；

对每种故障类型，均从总风缸、均衡风缸和列车管的压力时间序列，按列车管充排风周期截取压力时间子序列，分别对得到的总风缸、均衡风缸和列车管的压力时间子序列进行压力波形分析，从中提取若干种压力特征值；

获取每个压力时间子序列所在列车管充排风周期所对应的均衡风缸控制信号，从中提取均衡风缸的进风阀动作频率和排风阀动作频率；

将每种故障类型每个压力时间子序列所在列车管充排风周期，所对应提取到的压力特征值与进风阀动作频率、排风阀动作频率，作为一组训练数据；针对每种故障类型均获取若干组训练数据；

以训练数据和对应的故障类型分别作为输入和输出数据，训练神经网络模型，得到中继阀故障诊断模型；

获取待测中继阀所在的真实列车均衡模块中的总风缸、均衡风缸和列车管的压力时间序列，并按训练数据获取方法来提取获得其特征值，包括与每组训练数据类型相同的压力特征值、均衡风缸的进风阀动作频率和排风阀动作频率，再输入至中继阀故障诊断模型，获得待测中继阀的故障类型。