[发明专利]轨道车辆零部件温度和振动监测预警方法及其系统

权利要求书

1.一种轨道车辆零部件温度和振动监测预警方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.采集轨道车辆零部件的温度参数和振动参数；

S2.对轨道车辆零部件的温度参数和振动参数进行预处理，剔除温度参数和振动参数中的异常数据；

S3.根据预处理后的温度参数和振动参数进行预警；

轨道车辆零部件的温度参数的预处理具体包括：

S2A1.判断同一温度监测点相邻两次采集温度参数之间的时间差△t是否大于设定的时间阈值T_th，如否，则进入步骤S2A2；如是，则进入步骤S2A3；

S2A2.判断同一温度监测点相邻两次采集的温度参数之间的温度差△TEM1是否大于设定的温度差阈值TEM1_th，如否，则表明相邻两次采集温度参数正常，如否，则将相邻两次中后一次温度参数以前一次温度参数代替；

S2A3.将相邻两次温度参数中的后一个温度参数与后一个温度参数同时刻的相邻温度采集点的温度参数进行比较，如果温度差值△TEM2大于温度差阈值TEM2_th，则表明相邻两次温度参数中的后一次温度参数异常，则以与后一个温度参数同时刻的相邻温度采集点的温度参数代替相邻两次温度参数中的后一个温度参数，如否，则表明相邻两次温度参数中的后一个温度参数正常；

轨道车辆零部件的振动参数的预处理具体包括：

S2B1.将所采集的振动数据按照值的大小进行排序，并构建成振动矩阵A：

其中，n表示振动传感器的个数，l表示每个传感器所采集的数据个数；

S2B2.构建能量矩阵B和中位数矩阵C：

S2B3.构建上阈值矩阵D：

其中：为覆盖系数；

S2B4.构建下阈值矩阵E：

S2B5.构建编码矩阵Fun1(D)和Fun1(E)：

对于编码矩阵Fun1(D)：将上阈值矩阵D中大于0的元素置为1，小于0的元素置为0；

对于编码矩阵Fun1(E)：将下阈值矩阵E中大于0的元素置为1，小于0的元素置为0；

S2B6.构建编码矩阵M：

对编码矩阵Fun1(D)和矩阵Fun1(E)中对应位置为1的元素置为1，其余置为0；

S2B7.将振动矩阵和编码矩阵M进行运算，得到处理后的振动矩阵F：

F＝A·M。

2.根据权利要求1所述轨道车辆零部件温度和振动监测预警方法，其特征在于：步骤S3中，通过如下方法进行振动参数预警：

确定预警阈值p'：

确定报警阈值w'：

其中，p为预设的初始预警阈值，w为预设的初始报警阈值，K₀为振动参数的平均斜率，K_t为当前振动参数所对应的斜率；其中，

其中，l'为预处理后振动数据的个数，k表示将预处理后振动数据所组成的曲线分成的段数，v_i+l'/k表示预处理后的振动数据分段后的幅值，v_i为预处理后的振动数据中第i个数据点的幅值，△1为预处理数据分段后相邻两个数据点之间的时间间隔，K_t＝(v_t-v_t-1)/△₂，其中，v_t为振动矩阵A中第j个传感器的第t个数据点的值，v_t-1为振动矩阵A中第j个传感器的第t-1个数据点的值；△₂为第j个传感器的数据点v_t-1和数据点v_t之间的时间间隔；

当过滤后的振动参数大于预警阈值p'，则进行预警；

当过滤后的振动参数大于报警阈值w'，则进行报警。

3.根据权利要求1所述轨道车辆零部件温度和振动监测预警方法，其特征在于：步骤S3中，通过如下方法进行温度参数预警：

确定温度预警阈值T：

T＝S*(T_e+T_s)；其中，S为轨道列车在不同运行状态下的温度系数因子，T_e为环境温度值，T_s为设定的初始温度预警阈值；

将温度预警阈值与预处理后的温度参数进行比较，当预处理后的温度参数大于或者等于温度预警阈值T，则进行告警。