[发明专利]一种温度传感器自检装置及方法

权利要求书

1.一种温度传感器自检装置，其特征在于，包括：

异常检测阈值计算模块(1)，用于对列车在正常运行情况下传感器所测的温度数据序列T进行差分处理得到温度差值序列δT的分段标准差序列Θ，并通过对标准差序列Θ进行统计分析得到异常检测阈值K；

关键特征值提取模块(2)，用于对实时输入的传感器所测温度数据序列t进行差分处理得到温度差值序列δt的分段标准差序列η；

第一异常检测模块(3)，用于根据所述异常检测阈值计算模块(1)输出的异常检测阈值K，及所述关键特征值提取模块(2)输出的标准差序列η判断分段温度差值序列δt是否存在异常；如果某段温度差值序列δt的分段标准差序列η大于或等于异常检测阈值K，则判断该段温度差值序列δt存在异常，并输出该段存在异常的温度差值序列δ t，否则判断传感器正常；

一致性检验模块(4)，用于对所述第一异常检测模块(3)输出存在异常的温度差值序列δt与正常基准序列及前一相邻时间段温度差值序列δt进行分布一致性检验；

第二异常检测模块(5)，用于判断所述一致性检验模块(4)输出的分布一致性检验发生概率P值是否小于设定标准，如果小于设定标准，则输出传感器异常预警信号，否则传感器正常；

所述异常检测阈值计算模块(1)获取正常情况下列车某部位运行过程中传感器所测的温度数据序列T，按单位时间ΔT计算温度差值序列δT；对单位时间内的温度差值序列δT按相同时长T1分段，计算每段温度差值序列δT的标准差θ_i，并形成标准差序列Θ；分析标准差序列Θ的分布情况，并计算标准差序列Θ的均值μ和标准差σ，按照发生概率的原则构建列车该部位对应的异常检测阈值K；

其中，θ为温度差值序列δT的标准差；

其中，ω_i为加权系数，此处x_i为样本值，n为样本数；

所述关键特征值提取模块(2)获取实时输入传感器所测的温度数据序列t，按单位时间Δt 计算温度差值序列δt，对单位时间内的温度差值序列δt按相同时长T2分段，计算每段温度差值序列δt的标准差，并形成标准差序列η。

2.根据权利要求1所述的温度传感器自检装置，其特征在于：所述一致性检验模块(4)通过比较异常检测阈值K和标准差序列η发现列车运行过程中某段温度差值序列δt出现疑似异常的数据后，记录该段温度差值序列x_t的信息，并获取该段温度差值序列x_t及其前一相邻时间段的温度差值序列y_t，同时获取相同时间段列车其它相似位置传感器所测的温度差值序列z1_t，…，zn_t，并就疑似异常的温度差值序列x_t分别与前一相邻时间段的温度差值序列y_t，及其它相似位置传感器所测的温度差值序列{z1_t，…，zn_t}逐一地进行K-S分布检验。