[发明专利]一种牵引系统故障的在线诊断方法及装置

说明书

本发明涉及一种牵引系统故障的在线诊断方法及装置，以及一种计算机可读存储介质。该在线诊断方法包括：监测所述牵引系统的故障特征变量；响应于所述故障特征变量异常而输出对应的故障分类使能标志；根据所述故障分类使能标志采集所述牵引系统的相关时域统计量；从所述相关时域统计量提取相关特征指标以生成观测向量序列；以及将所述观测向量序列载入经过预先训练的相关的故障模型，以确定最大概率值对应的故障模型为所述牵引系统的故障诊断结果。本发明能够对牵引系统故障进行在线定位，并实现各类故障源的精确分类。

技术领域

本发明涉及轨道交通牵引系统的故障诊断技术，尤其涉及一种牵引系统故障的在线诊断方法，以及一种牵引系统故障的在线诊断装置。

背景技术

在机车、动车组等列车运行过程中，任何微小或潜在的故障和隐患若不能被及时诊断和有效，都有可能引发连锁反应造成事故，甚至酿成灾难性后果。牵引系统统作为高速列车的“心脏”，由于其运行环境复杂、腐蚀、温度、湿度、供电浪涌，以及静电等因素都会影响其运行状态，极易发生故障，且不能通过定期维修的方式来消除。如果列车在运行途中发生了故障，最好能实现在线准确故障源定位，以便及时排除故障或执行适当的隔离保护策略。如未能及时诊断出故障原因并排除故障，将会造成行车事故，延误列车的正常运行，影响整个线路及至全路的运输秩序。

目前列车牵引系统的故障诊断仍主要基于采集传感器信号，采用简单超阈值报警等故障检测方法，例如：牵引系统网侧的过压、过流检测；牵引变流器的输入/输出过流检测、中间直流过压/欠压检测、冷却系统温度、水压力过高/过低等检测与保护功能。然而，此类检测方法都属于故障表征的检测，无法诊断出现此类表征的真实原因，一般需要临时停车由司机或系统维护人员进行排查。

为了克服现有技术存在的上述缺陷，本领域亟需一种牵引系统的在线故障诊断技术，用于对牵引系统故障进行在线定位，并实现各类故障源的精确分类。

发明内容

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之前序。

为了克服现有技术存在的上述缺陷，本发明提供了一种牵引系统故障的在线诊断方法、一种牵引系统故障的在线诊断装置，以及一种计算机可读存储介质，用于对牵引系统故障进行在线定位，并实现各类故障源的精确分类。

本发明提供的上述牵引系统故障的在线诊断方法，包括：监测所述牵引系统的故障特征变量；响应于所述故障特征变量异常而输出对应的故障分类使能标志；根据所述故障分类使能标志采集所述牵引系统的相关时域统计量；从所述相关时域统计量提取相关特征指标以生成观测向量序列；以及将所述观测向量序列载入经过预先训练的相关的故障模型，以确定最大概率值对应的故障模型为所述牵引系统的故障诊断结果。

可选地，在本发明的一些实施例中，所述在线诊断方法还可以包括：判断所述故障特征变量是否超过给定的阈值；以及响应于所述故障特征变量超过所述阈值而判断所述故障特征变量异常。

可选地，在本发明的一些实施例中，根据所述故障分类使能标志采集所述相关时域统计量的步骤可以包括：响应于所述故障分类使能标志而获取所述故障特征变量，并根据所述故障分类使能标志从对应的传感器获取其他相关的时域统计量。

优选地，在本发明的一些实施例中，所述在线诊断方法还可以包括：对所述牵引系统的历史故障数据进行故障特征分析以提取相关特征变量；根据所述相关特征变量计算故障特征指标，以得到所述故障特征指标的观测向量序列的样本库；以及根据所述样本库训练所述牵引系统的各类所述故障模型。