[发明专利]一种列车轴温传感器故障检测方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及列车检测设备技术领域，特别是指一种列车轴温传感器故障检测方法和装置。

背景技术

1804年世界上出现第一台时速5至6公里的蒸汽机车，200年后，列车速度正在向高速、更高速的标准迈进，如今，605公里时速的更高速列车已由南车青岛四方试验突破。列车越来越高的速度也引起了人们对列车安全性的普遍关注。列车的安全性与列车上轴温传感器质量密切相关，其中轴温传感器故障是所有导致晚点的故障中比较突出的原因之一。现有的铁路轴温检测系统主要采用在轴承座上定位安装高精度温度轴温传感器实现都列车轴温的监测。轴温传感器采集到的温度通过MVB传送给控制单元；如果轴温异常，列车将减速或者限速行驶，在特殊情况下会实施紧急制动，以保证人员和车辆安全。这种方式完全依赖于轴温传感器的数据，忽略了由于轴温传感器故障带来的误判。随着列车长时间的运行，轴温传感器会出现固定偏差性、漂移性、渐变性或者永久失效的故障，具体应用中缺少对轴温传感器本身性能的检测方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种能够高效、准确的列车轴温传感器故障检测方法和装置。

基于上述目的本发明提供的一种列车轴温传感器故障检测方法，包括：

训练步骤：

在轴温传感器正常工作状态下，获取轴温传感器的训练数据；

对所述训练数据进行预处理，使所述训练数据时间同步且低噪平稳；

根据所述训练数据，使用主元分析法，建立主元模型并生成平方预报误差控制限；

检测步骤：

实时监测并获取轴温传感器的测量数据；

对所述测量数据进行所述预处理；

根据所述测量数据，使用主元分析法，生成平方预报误差统计量；判断所述平方预报误差统计量是否小于等于所述平方预报误差控制限；若是，则轴温传感器工作正常；若否，则轴温传感器出现故障，进行故障报警。

优选的，所述平方预报误差控制限为：

Qa=θ1[h0ca2θ2θ1+1+θ2h0(h0-1)θ12]1/h0]]>

其中，(l_k为选取构造模型的主元个数)，显著水平α提前设定，c_a为与(1-α)分位点对应的标准差。

优选的，所述平方预报误差统计量为：

SPE＝||(I-PP^T)x||²

其中，P为负荷向量，I为单位矩阵。

优选的，在进行所述预处理时：

使用自适应外推算法将所述训练数据和测量数据映射到同一尺度。

优选的，在进行所述预处理时：

使用小波降噪对所述训练数据和测量数据进行降噪处理；

使用最小二乘拟合对所述训练数据和测量数据进行平稳化处理。

本发明还提供了一种列车轴温传感器故障检测装置，包括：