[发明专利]列车牵引电机的故障诊断方法、装置、系统和可读介质

说明书

本发明提供了列车牵引电机的故障诊断方法、装置、系统和可读介质，该方法包括：获取在牵引电机上产生的振动信号，其能够表征牵引电机的振动状态；获取在牵引电机上产生的声发射信号，其能够表征牵引电机的声发射状态；从振动信号和声发射信号中提取并获得至少一个提取特征；将至少一个提取特征输入相应的至少一个预先训练得到的诊断模型，获得诊断模型输出的牵引电机的故障诊断结果；其中，提取特征的类型与诊断模型相对应，每个诊断模型是利用从历史获取的在牵引电机上产生的振动信号和历史获取的在牵引电机上产生的声发射信号中提取出的与该诊断模型相应的至少一个提取特征训练得到的。本方案能够提高对牵引电机进行故障诊断的准确性。

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，特别涉及列车牵引电机的故障诊断方法、装置、系统和可读介质。

背景技术

随着国内外电气和机械技术的发展，牵引电机已经成为了主要的动力设备，尤其对列车组的可靠运行起着决定性的作用，牵引电机的突然故障可能会导致列车的意外停车，甚至是发生严重的事故。因此，牵引电机的早期故障诊断对提高列车组的可靠性至关重要。牵引电机的主要故障可以分为电气故障和机械故障两大类，其中以轴承故障、偏心故障以及轴弯曲等为主的机械故障是牵引电机中发生频率最高的故障。因此，对牵引电机的机械故障进行早期诊断对于保证列车组的安全运行具有重要意义。

振动分析是电机故障诊断的常用技术手段之一，然而，由于振动分析易受噪声和共振的影响，导致其诊断精确度无法达到要求。为了弥补振动分析的不足，具有高信噪比的声发射技术成为了振动分析技术较为理想的替代技术。然而，利用声发射技术对牵引电机进行机械故障诊断也有其缺点，声发射的不可逆性导致检测过程中声发射信号不能通过多次加载重复获得，使得每次检测过程中信号的获取至关重要。

综上，无论是振动技术还是声发射技术，在进行机械故障检测的过程中都容易出现误判牵引电机状态的问题，导致对牵引电机进行故障诊断的准确性较低。

发明内容

本发明提供了列车牵引电机的故障诊断方法、装置、系统和可读介质，能够提高对牵引电机进行故障诊断的准确性。

第一方面，本发明实施例提供了一种列车牵引电机的故障诊断方法，该方法包括：

获取在牵引电机上产生的振动信号，其能够表征所述牵引电机的振动状态；

获取在牵引电机上产生的声发射信号，其能够表征所述牵引电机的声发射状态；

从所述振动信号和所述声发射信号中提取并获得至少一个提取特征；

将所述至少一个提取特征输入相应的至少一个预先训练得到的诊断模型，获得所述诊断模型输出的牵引电机的故障诊断结果；

其中，所述提取特征的类型与所述诊断模型相对应，每个所述诊断模型是利用从历史获取的在牵引电机上产生的振动信号和历史获取的在牵引电机上产生的声发射信号中提取出的与该诊断模型相应的至少一个提取特征训练得到的。

在一种可能的实现方式中，获得所述提取特征的步骤包括：

对所述振动信号进行性能特征提取，获得振动特征；

对所述声发射信号进行性能特征提取，获得声发射特征；

对所获得的所述振动特征进行筛选，获得至少一个目标振动特征，其中，所述目标振动特征为相应特征值会在所述牵引电机发生故障时发生变化的振动特征；

对所获得的所述声发射特征进行筛选，获得至少一个目标声发射特征，其中，所述目标声发射特征为相应特征值会在所述牵引电机发生故障时发生变化的声发射特征；

将各所述目标振动特征和各所述目标声发射特征进行融合，得到所述提取特征。

在一种可能的实现方式中，获得所述提取特征的步骤包括：