[发明专利]一种城轨门系统故障或亚健康诊断方法及系统

说明书

本发明公开了一种城轨门系统故障或亚健康诊断方法及系统，该诊断方法包括以下步骤：建立城轨门系统开关门机电联合虚拟样机，对比开关门实验数据修正模型参数；设置不同工况条件，构建车门故障或亚健康模型；以仿真结果为学习样本，提取特征值，运用智能算法构建门系统故障或亚健康诊断模型，去除冗余特征；采集故障或亚健康实验数据为验证样本分析诊断模型的准确性；基于故障或亚健康诊断模型对正线车门运行状态进行诊断，并提供城轨门系统故障或亚健康诊断系统。本发明的诊断方法及系统借助虚拟仿真结果进行车门故障或亚健康诊断研究，避免了物理实验周期长、成本高等缺点，有利于提高车门系统运行可靠性、缩短研发周期，降低开发成本。

技术领域

本发明涉及一种城轨门系统故障或亚健康诊断方法及系统，尤其涉及一种城轨门系统故障或亚健康诊断方法及系统。

背景技术

随着轨道交通行业的发展，城轨车门运行的安全性、可靠性受到广泛重视。门系统的高频率使用、复杂的车辆运行环境及未知的人为原因，使得车门故障数量占据所有车辆零部件故障总数的30％以上。因此，提高车门系统运行的质量和可靠性对城轨列车高效安全运营具有重要意义。

目前对于城轨车门系统故障研究通常采用的方法是采集不同工况下的车门运行历史数据或实验数据，提取特征值，借助分类算法构建故障分类模型，基于故障分类模型对车门实时运行状态进行诊断。该方法中，车门运行数据的来源往往需要较长的车门运行周期，或基于台架进行大量物理试验，存在受场地限制、试验周期长、成本昂贵等缺点。

发明内容

发明目的：本发明的第一目的为提供一种提高车门系统运行可靠性、缩短研发周期，降低开发成本的城轨门系统故障或亚健康诊断方法，本发明的第二目的为提供一种城轨门系统故障或亚健康诊断系统。

技术方案：本发明的城轨门系统故障或亚健康诊断方法，包括以下步骤：

(1)建立城轨门系统开关门机电联合虚拟样机模型，运行仿真；

(2)基于门系统物理台架进行开关门实验，采集电机数据；

(3)将机电联合虚拟样机模型的仿真结果与实验采集电机数据比较，修正模型参数，得到修正后的机电联合虚拟样机模型；

(4)基于机电联合虚拟样机设置车门故障或亚健康工况，构建车门故障或亚健康的城轨车门系统模型，运行仿真；

(5)以车门故障或亚健康的城轨车门系统模型仿真结果为学习样本，提取特征值；

(6)以特征值作为输入样本，运用智能算法构建门系统故障或亚健康诊断模型；

(7)去除特征值冗余特征；

(8)基于门系统物理台架进行故障实验或亚健康实验；

(9)以故障实验或亚健康实验的实验数据为验证样本，分析故障诊断的准确性；

(10)基于故障或亚健康诊断模型对正线车门实时运行状态进行诊断。

进一步地，步骤(2)中，电机数据包括电流、转速和手动开关门力。

步骤(5)中，时域特征包括最大值、最小值、均值、方差、偏度、峭度和峰度。

最大值、最小值表达式如下：

x_max＝max|x_i|

x_min＝min|x_i|

i＝1,2,...,N

数据提取的均值表达式如下：

方差表达式如下：