專利名稱：一種列車故障檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及列車故障的診斷技術(shù)。尤其是一種檢測(cè)列車啟動(dòng)慢的故障的方法。
背景技術(shù)：
在日常運(yùn)營(yíng)中，由于運(yùn)行環(huán)境的惡劣，使得列車部件容易產(chǎn)生腐蝕。如果這些部件的腐蝕和故障不能引起檢修部門的重視，將使得列車在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中處于亞健康狀態(tài)，進(jìn)而對(duì)列車的正常運(yùn)營(yíng)造成一定的安全隱患。發(fā)明人在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，列車的開始運(yùn)行的時(shí)候，加速度的快慢似乎對(duì)運(yùn)營(yíng)本身沒(méi)有重大的影響，旅客也不怎么關(guān)心列車起速快慢程度，然而，部分部件的故障將會(huì)反映在列車啟動(dòng)速度的變化上，即列車起速慢的原因有可能是某些零部件出現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象。目前，對(duì)于列車起速慢故障的判斷是通過(guò)人工的方式，由極為有經(jīng)驗(yàn)的司機(jī)進(jìn)行操作，憑感覺(jué)來(lái)判斷某列車是否存在起速慢的故障。由于列車啟動(dòng)開行的速度與載荷量有關(guān)，載荷量越大，列車啟動(dòng)開行的速度自然就會(huì)小一些，或者，每列車的自重不一樣，因此每列車的啟動(dòng)開行的速度也存在一定的差異。另一方面，列車啟動(dòng)時(shí)的速度變化通過(guò)人工的方式進(jìn)行判斷通常是不準(zhǔn)確的，速度變化由于外界因素的影響并非具有連貫性，并且，列車速度上不正常的變化可能并非是顯著的，因此，通過(guò)人為判斷具有很大的不確定性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種列車故障檢測(cè)系統(tǒng)。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的列車故障檢測(cè)方法，包括列車啟動(dòng)時(shí)，在時(shí)長(zhǎng)t內(nèi)以T為周期采集列車速度Vi的集合；根據(jù)所述Vi計(jì)算得到加速度Ai的集合；獲得列車啟動(dòng)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)加速度Ai ；在所述Ai的集合中，計(jì)算Ai小于Ai的數(shù)量&與 Ai大于慫的數(shù)量的比值，得到加速度比率Pj.；若所述加速度比率h大于預(yù)置的加速度偏差閾值P，則發(fā)出告警信號(hào)。可選地，所述獲得列車啟動(dòng)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)加速度A^具體為記錄列車啟動(dòng)時(shí)設(shè)置的加速度手柄級(jí)位，所述標(biāo)準(zhǔn)加速度慫為所述手柄級(jí)位對(duì)應(yīng)的列車加速度?？蛇x地，若所述加速度比率Pj大于預(yù)置的加速度偏差閾值P，進(jìn)一步包括選取所述加速度Ai的集合中小于慫的Ai,計(jì)算(Ai-AJ2并進(jìn)行開方，得到第j次列車啟動(dòng)的加速度標(biāo)準(zhǔn)差h；在所述h的集合中計(jì)算h大于預(yù)置的標(biāo)準(zhǔn)差SO的數(shù)量Amoimtl與。小于所述標(biāo)準(zhǔn)差SO數(shù)量Amoimt2的比值，得到標(biāo)準(zhǔn)差比值Mart ；若所述Mart大于預(yù)置的啟動(dòng)點(diǎn)起速低數(shù)量閥值MartO，則執(zhí)行發(fā)出告警信號(hào)的處理。
可選地，所述h的集合中包含至少5個(gè)加速度標(biāo)準(zhǔn)差的記錄。以上技術(shù)方案可以看出，通過(guò)本發(fā)明提供的實(shí)施例能夠使檢測(cè)到引起列車加速度失常的某些故障因此，本發(fā)明客觀上提高了列車運(yùn)行的安全性。進(jìn)一步，對(duì)于檢測(cè)列車是否存在啟動(dòng)速度慢的問(wèn)題而言，本發(fā)明采用的檢驗(yàn)方式能夠避免偶然情況對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響，能夠得到較為可靠的檢測(cè)結(jié)果。


圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例流程圖；圖2為本發(fā)明第二實(shí)施例流程圖。
具體實(shí)施例方式基于上述發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明通過(guò)對(duì)列車啟動(dòng)加速度的檢測(cè)進(jìn)行列車故障的檢測(cè)，以便發(fā)現(xiàn)列車部件的損壞。該方法對(duì)列車類型、運(yùn)營(yíng)單位、牽引制動(dòng)方式等無(wú)特殊的要求，通過(guò)列車各種牽引力載荷情況下啟動(dòng)加速度與標(biāo)準(zhǔn)加速度對(duì)比運(yùn)算處理來(lái)診斷列車起速慢的故障。這種方法適用于各種類型的列車。以下具體說(shuō)明其具體實(shí)現(xiàn)方式。參照?qǐng)D1，具體說(shuō)明本發(fā)明第一實(shí)施例。首先，對(duì)本實(shí)施例所采用的參數(shù)進(jìn)行說(shuō)明。列車標(biāo)準(zhǔn)加速度下限Al。w，單位為m/s2 ；加速度偏差閾值P;采樣周期T ；采樣時(shí)長(zhǎng)t ；標(biāo)準(zhǔn)差SO ；啟動(dòng)點(diǎn)起速低數(shù)量閥值MartO ；步驟11 列車啟動(dòng)時(shí)，車載診斷裝置以設(shè)定的T為采集周期采集速度信息Vi,至達(dá)到采集時(shí)長(zhǎng)t，共采集得到(t/T)個(gè)采樣點(diǎn)的速度信息Vi記錄啟動(dòng)時(shí)的載荷量信息以及手柄級(jí)位；步驟12 計(jì)算每個(gè)采樣點(diǎn)的加速度Ai,參照以下公式Ai = (Vi-ViJ/T，i = 0、1、2......(t/T)；其中當(dāng) i = 0 時(shí)，Vi^1 = 0 ；步驟13 計(jì)算手柄級(jí)位對(duì)應(yīng)的參照加速度、Al = Alo；手柄級(jí)位；手柄級(jí)位關(guān)聯(lián)了在列車標(biāo)準(zhǔn)加速度下限和列車標(biāo)準(zhǔn)加速度上限之間所選擇的列車當(dāng)前加速度，在一般的情況下，手柄級(jí)位既可以表示與標(biāo)準(zhǔn)加速度下限值的關(guān)系，也可以表示為與標(biāo)準(zhǔn)加速度上限值的關(guān)系。顯然本實(shí)施例中手柄級(jí)位表示了與標(biāo)準(zhǔn)加速度下限值的關(guān)系。步驟14 計(jì)算采樣點(diǎn)的加速度小于~的數(shù)量與大于~的數(shù)量比率P」。具體的，統(tǒng)計(jì)步驟12中計(jì)算得到的Ai,獲得Ai中小于慫的數(shù)量，設(shè)為X1，獲得Ai 中大于~的數(shù)量，設(shè)為得到P」=X1A2，Pj表示列車第j次啟動(dòng)的&與\比率；判斷Pj是否大于所述預(yù)置的加速度偏差閾值P，若大于則執(zhí)行步驟15。步驟15 計(jì)算并且記錄本次啟動(dòng)加速度標(biāo)準(zhǔn)差I(lǐng)。
在步驟12計(jì)算得到的Ai中選取值小于參照加速度kL的采樣點(diǎn)的Ai,分別得到 (Ai-AJ2,將各采樣點(diǎn)計(jì)算得到的(Ai-AJ2求和后進(jìn)行開方得到平方根h，記錄所述h為列車第j次啟動(dòng)的加速度標(biāo)準(zhǔn)差。步驟16 計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差比值。從已記錄的多個(gè)啟動(dòng)加速度標(biāo)準(zhǔn)差h的集合中，求h > SO的記錄數(shù)量與h < SO 的記錄數(shù)量之比Mart。即獲取h > SO的記錄數(shù)量Amountl，以及。< SO的記錄數(shù)量 Amount2,計(jì)算得至Ij標(biāo)準(zhǔn)差比值 Start = Amountl/Amount2。經(jīng)過(guò)實(shí)踐，建議所述啟動(dòng)加速度標(biāo)準(zhǔn)差h集合中包含5條記錄以上，顯然，所述集合中記錄標(biāo)準(zhǔn)差越多，將使得本實(shí)施例的判斷結(jié)果更加可靠，然而，本發(fā)明實(shí)施例并非有意限制所述集合中標(biāo)準(zhǔn)差記錄數(shù)必須在5條以上，顯然，小于5條記錄的情況下，本發(fā)明依然能夠?qū)崿F(xiàn)。步驟17 判斷所述Mart是否大于預(yù)置的啟動(dòng)點(diǎn)起速低數(shù)量閥值MartO，如果 Start > MartO，則診斷該列車啟動(dòng)速度慢故障，執(zhí)行步驟18。步驟18:發(fā)出告警信號(hào)。以上對(duì)本發(fā)明第一實(shí)施例進(jìn)行了具體說(shuō)明。上述實(shí)施例中，得到是否存在列車啟動(dòng)速度慢的結(jié)論采用了兩個(gè)維度的檢測(cè)方式。其中第一維檢測(cè)是根據(jù)列車在一次啟動(dòng)過(guò)程中得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷的，具體的，是對(duì)于一次列車啟動(dòng)中獲得的各采樣點(diǎn)加速度進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)出現(xiàn)采樣點(diǎn)加速度小于預(yù)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)加速度慫的數(shù)量過(guò)多時(shí)(判斷是否過(guò)多的標(biāo)準(zhǔn)參見(jiàn)步驟4，即通過(guò)加速度偏差閾值P作為判斷標(biāo)準(zhǔn))，進(jìn)一步為了更加可靠的判斷是否存在列車起速慢的故障，上述實(shí)施例中進(jìn)一步進(jìn)行了第二維的檢測(cè)。所述第二維檢測(cè)根據(jù)將列車多次啟動(dòng)過(guò)程中檢測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷的， 具體的，分別計(jì)算列車各次啟動(dòng)過(guò)程中的加速度標(biāo)準(zhǔn)差h，若h大于預(yù)置的標(biāo)準(zhǔn)差SO的數(shù)量與小于預(yù)置的標(biāo)準(zhǔn)差SO的數(shù)量的比值超過(guò)了預(yù)置的閾值MartO，則得到列車存在起速慢的故障。當(dāng)采用上述二維的檢測(cè)方式時(shí)，使得偶爾一次的啟動(dòng)速度慢不足以判斷該列車存在啟動(dòng)速度慢的故障，例如，列車在上坡的時(shí)候通常出現(xiàn)啟動(dòng)加速度慢的情況，但并不能說(shuō)明列車存在故障。顯然第一實(shí)施例通過(guò)二維的檢測(cè)較可靠的得到了列車是否存在起速慢的故障的結(jié)論。本法并非有意限制必須采用上述的兩個(gè)維度的檢測(cè)，在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，簡(jiǎn)單采用了一個(gè)維度的檢測(cè)依然能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)是否存在列車起速慢故障的檢測(cè)。具體實(shí)現(xiàn)方式如下預(yù)置如下參數(shù)列車標(biāo)準(zhǔn)加速度下限Akjw,單位為m/s2 ；加速度偏差閾值P ；采樣周期T ；采樣時(shí)長(zhǎng)t ；標(biāo)準(zhǔn)差SO ；步驟21 列車啟動(dòng)時(shí)，車載診斷裝置以設(shè)定的T為采集周期采集速度信息Vi,至達(dá)到采集時(shí)長(zhǎng)t，共采集得到(t/T)個(gè)采樣點(diǎn)的速度信息Vi記錄啟動(dòng)時(shí)的載荷量信息以及手柄級(jí)位；步驟22 計(jì)算每個(gè)采樣點(diǎn)的加速度Ai,參照以下公式Ai = (Vi-ViJ/T，i = 0、1、2......(t/T)；其中當(dāng) i = 0 時(shí)，Vi^1 = 0 ；步驟23 計(jì)算手柄級(jí)位對(duì)應(yīng)的參照加速度
Al = Alo；手柄級(jí)位；步驟M 計(jì)算當(dāng)前啟動(dòng)點(diǎn)的啟動(dòng)加速度小于kL的數(shù)量與大于kL的數(shù)量比率P」。具體的，統(tǒng)計(jì)步驟2中計(jì)算得到的Ai,獲得Ai中小于慫的數(shù)量，設(shè)為X1，獲得Ai中大于~的數(shù)量，設(shè)為得到P」=X1A2，Pj表示列車第j次啟動(dòng)的&與\比率；判斷&是否大于所述預(yù)置的加速度偏差閾值P，若大于則得到列車存在起速慢故障的結(jié)論。執(zhí)行步驟25。步驟25:發(fā)出故障告警。在日常運(yùn)營(yíng)中，列車的開始運(yùn)行的時(shí)候，加速度的快慢似乎對(duì)運(yùn)營(yíng)本身沒(méi)有重大的影響，旅客也不怎么關(guān)心列車起速快慢程度，加速度的變化容易被忽視。然而，通過(guò)本發(fā)明提供的實(shí)施例能夠使得在日常列車運(yùn)營(yíng)中及時(shí)發(fā)現(xiàn)列車某些故障(這些故障具有導(dǎo)致列車啟動(dòng)速度慢的特征)，因此，本發(fā)明客觀上提高了列車運(yùn)行的安全性。并且，對(duì)于檢測(cè)列車是否存在啟動(dòng)速度慢的問(wèn)題而言，本發(fā)明提供了較為可靠的檢測(cè)方法，相對(duì)于人為判斷具有更高的確定性。以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種列車故障檢測(cè)方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)方式；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
權(quán)利要求
1.一種列車故障檢測(cè)方法，其特征在于，包括列車啟動(dòng)時(shí)，在時(shí)長(zhǎng)t內(nèi)以T為周期采集列車速度Vi的集合； 根據(jù)所述\計(jì)算得到加速度Ai的集合；獲得列車啟動(dòng)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)加速度慫；在所述Ai的集合中，計(jì)算Ai小于慫的數(shù)量&與Ai大于~的數(shù)量\的比值，得到加速度比率Pj ；若所述加速度比率h大于預(yù)置的加速度偏差閾值P，則發(fā)出告警信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的列車故障檢測(cè)方法，其特征在于，所述獲得列車啟動(dòng)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)加速度慫具體為記錄列車啟動(dòng)時(shí)設(shè)置的加速度手柄級(jí)位，所述標(biāo)準(zhǔn)加速度、為所述手柄級(jí)位對(duì)應(yīng)的列車加速度。
3.如權(quán)利要求1或2所述的列車故障檢測(cè)方法，其特征在于，若所述加速度比率Pj大于預(yù)置的加速度偏差閾值P，進(jìn)一步包括選取所述加速度Ai的集合中小于慫的Ai,計(jì)算(Ai-AJ2并進(jìn)行開方，得到第j次列車啟動(dòng)的加速度標(biāo)準(zhǔn)差h；在所述h的集合中計(jì)算h大于預(yù)置的標(biāo)準(zhǔn)差SO的數(shù)量Amoimtl與。小于所述標(biāo)準(zhǔn)差SO數(shù)量Amoimt2的比值，得到標(biāo)準(zhǔn)差比值Mart ；若所述Mart大于預(yù)置的啟動(dòng)點(diǎn)起速低數(shù)量閥值MartO，則執(zhí)行發(fā)出告警信號(hào)的處理。
4.如權(quán)利要求3所述的列車故障檢測(cè)方法，其特征在于 所述h的集合中包含至少5個(gè)加速度標(biāo)準(zhǔn)差的記錄。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種列車故障檢測(cè)方法，具體方法包括列車啟動(dòng)時(shí)，在時(shí)長(zhǎng)t內(nèi)以T為周期采集列車速度Vi的集合；根據(jù)所述Vi計(jì)算得到加速度Ai的集合；獲得列車啟動(dòng)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)加速度AL；在所述Ai的集合中，計(jì)算Ai小于AL的數(shù)量X1與Ai大于AL的數(shù)量X2的比值，得到加速度比率Pj；若所述加速度比率Pj大于預(yù)置的加速度偏差閾值P，則發(fā)出告警信號(hào)。本發(fā)明實(shí)施例的方法可以提高監(jiān)測(cè)結(jié)果的可靠性。
文檔編號(hào)G01M17/08GK102507222SQ201110315158
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月17日
發(fā)明者王超, 袁文燁, 許義景, 陳建校, 陳超錄, 饒?zhí)熨F 申請(qǐng)人:株洲南車時(shí)代電氣股份有限公司