【技术实现步骤摘要】
本公开涉及轨道交通，更具体地，涉及一种轴承故障检测方法、装置和列车。
技术介绍
1、随着目前铁路往高速、重载、密集运输等方向的发展，列车速度和载重的提高会导致轮轨作用力增大，列车走行部振动增大，牵引电机轴承、齿轮箱轴承、轴箱轴承的运行状态及预期寿命受振动影响较大。轴承异常会对列车运行安全性和平稳性产生较大影响，因此对轴承异常的识别和检修更换显得极为重要。目前列车轴承异常检测方法主要有两种：一种是在轴承附近安装温度传感器，通过将轴承温度与预设阈值作比较，判断轴承是否异常；另一种在轴承附近安装振动传感器，通过轴承的振动信号判断轴承是否异常。
2、在实现本公开构思的过程中，专利技术人发现相关技术中至少存在如下问题：对于通过将轴承温度与预设阈值作比较判断轴承是否异常的方法，其不能准确识别轴承的早期故障和中期故障；对于通过轴承的振动信号判断轴承是否异常的方法，其无法准确识别轴承均匀磨损、转子不平衡等其他故障及未知故障类型。
技术实现思路
1、有鉴于此，本公开提供了一种轴承故障检测方法、装置和列车。
2、本公开的一个方面提供了一种轴承故障检测方法，包括：确定列车运行时间区间，其中，列车运行时间区间包括n个历史时间窗口，列车在历史时间窗口内匀速行驶；获取待检测轴承与n个历史时间窗口一一对应的n组第一振动频域数据，以及获取与待检测轴承的安装环境相同的其他轴承与n个历史时间窗口一一对应的n组第二振动频域数据，其中，待检测轴承和其他轴承安装于同一列车上；基于n组第一振动频域数据
3、根据本公开的实施例，各组第一振动频域数据包括对应于m个历史时间子窗口的m组第一振动频域子数据，各组第二振动频域数据包括对应于m个历史时间子窗口的m组第二振动频域子数据；基于n组第一振动频域数据和n组第二振动频域数据，生成与n个历史时间窗口一一对应的n个故障信息包括：基于m组第一振动频域子数据和m组第二振动频域子数据，生成与m个历史时间子窗口一一对应的m个异常程度信息；基于m个异常程度信息，生成与历史时间窗口对应的故障信息。
4、根据本公开的实施例，异常程度信息包括相似度值和/或偏离度值；基于m个异常程度信息，生成与历史时间窗口对应的故障信息包括：从m个异常程度信息中筛选出相似度值满足第一预设数值条件的第一异常程度信息；在第一异常程度信息的数量小于等于第一预设阈值的情况下，确定故障信息为第一类故障信息，第一类故障信息用于表征待检测轴承在历史时间窗口的状态异常；在第一异常程度信息的数量大于第一预设阈值的情况下，确定故障信息为第二类故障信息，第二类故障信息用于表征待检测轴承在历史时间窗口的状态正常。
5、根据本公开的实施例，基于m个异常程度信息，生成与历史时间窗口对应的故障信息包括：从m个异常程度信息中筛选出偏离度值满足第二预设数值条件的第二异常程度信息；在第二异常程度信息的数量小于等于第二预设阈值的情况下，确定故障信息为第一类故障信息；在第二异常程度信息的数量大于第二预设阈值的情况下，确定故障信息为第二类故障信息。
6、根据本公开的实施例，基于m个异常程度信息，生成与历史时间窗口对应的故障信息包括：从m个异常程度信息中筛选出相似度值满足第一预设数值条件的第一异常程度信息；从m个异常程度信息中筛选出偏离度值满足第二预设数值条件的第二异常程度信息；在第一异常程度信息的数量小于等于第一预设阈值，并且第二异常程度信息的数量小于等于第二预设阈值的情况下，确定故障信息为第一类故障信息；在第一异常程度信息的数量大于第一预设阈值，并且第二异常程度信息的数量大于第二预设阈值的情况下，确定故障信息为第二类故障信息。
7、根据本公开的实施例，基于n个故障信息，生成待检测轴承在列车运行时间区间的故障检测结果包括：在第一类故障信息的数量大于等于第三预定阈值的情况下，确定待检测轴承的故障检测结果为：待检测轴承出现故障；在第一类故障信息的数量小于第三预定阈值的情况下，确定待检测轴承的故障检测结果为：待检测轴承未出现故障。
8、根据本公开的实施例，获取待检测轴承与n个历史时间窗口一一对应的n组第一振动频域数据，以及获取与待检测轴承的安装环境相同的其他轴承与n个历史时间窗口一一对应的n组第二振动频域数据包括：获取待检测轴承与n个历史时间窗口一一对应的n组第一原始振动数据，以及获取与待检测轴承的安装环境相同的其他轴承与n个历史时间窗口一一对应的n组第二原始振动数据；对n组第一原始振动数据和n组第二原始振动数据进行数据变换处理，生成n组第一振动频域数据和n组第二振动频域数据。
9、根据本公开的实施例，对n组第一原始振动数据和n组第二原始振动数据进行数据变换处理，生成n组第一振动频域数据和n组第二振动频域数据包括：对n组第一原始振动数据和n组第二原始振动数据进行傅里叶变换处理，得到n组第一初始振动频域数据和n组第二初始振动频域数据；对n组第一初始振动频域数据和n组第二初始振动频域数据进行数据滤波处理，得到n组第一振动频域数据和n组第二振动频域数据。
10、本公开的另一个方面提供了一种轴承故障检测装置，包括：确定模块，用于确定列车运行时间区间，其中，列车运行时间区间包括n个历史时间窗口，列车在历史时间窗口内匀速行驶；获取模块，用于获取待检测轴承与n个历史时间窗口一一对应的n组第一振动频域数据，以及获取与待检测轴承的安装环境相同的其他轴承与n个历史时间窗口一一对应的n组第二振动频域数据，其中，待检测轴承和其他轴承安装于同一列车上；第一生成模块，用于基于n组第一振动频域数据和n组第二振动频域数据，生成与n个历史时间窗口一一对应的n个故障信息；第二生成模块，用于基于n个故障信息，生成待检测轴承在列车运行时间区间的故障检测结果。
11、本公开的另一个方面提供了一种列车，包括上述轴承故障检测装置。
12、根据本公开的实施例，基于待检测轴承产生的第一振动频域数据，以及与待检测轴承的安装环境相同的其他轴承产生的第二振动频域数据判断待检测轴承是否产生故障，在实现了在轴承故障的早期和中期提前识别出轴承故障的同时，还可以使得轴承的故障检测不再局限于仅能检查轴承外圈、内圈、滚子等已知类型的故障，而可以检测其他多种类型的故障，并且可以检测未知故障。仅基于匀速行驶的历史时间窗口内产生的振动频域数据生成故障检测结果，而非基于整个列车运行时间区间内产生的振动频域数据，可以排除速度变化对轴承频谱的干扰，使得故障检测结果更加准确。因此，至少部分的解决了现有轴承故障检测方法无法检测其他类型故障及未知故障类型的技术问题，实现了可以在轴承故障的早期和中期提前识别出轴承故障、可以其他多种类型的故障以及未知故障的技术效果。
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1.一种轴承故障检测方法，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，各组所述第一振动频域数据包括对应于M个历史时间子窗口的M组第一振动频域子数据，各组所述第二振动频域数据包括对应于M个历史时间子窗口的M组第二振动频域子数据；
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述异常程度信息包括相似度值和/或偏离度值；
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述基于所述M个异常程度信息，生成与所述历史时间窗口对应的故障信息包括：
5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述基于所述M个异常程度信息，生成与所述历史时间窗口对应的故障信息包括：
6.根据权利要求3至5中任一项所述的方法，其中，所述基于所述N个故障信息，生成所述待检测轴承在所述列车运行时间区间的故障检测结果包括：
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述获取待检测轴承与所述N个历史时间窗口一一对应的N组第一振动频域数据，以及获取与所述待检测轴承的安装环境相同的其他轴承与所述N个历史时间窗口一一对应的N组第二振动频域数据包括：
8.根据权利要求7所述的方法
9.一种轴承故障检测装置，包括：
10.一种列车，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种轴承故障检测方法，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，各组所述第一振动频域数据包括对应于m个历史时间子窗口的m组第一振动频域子数据，各组所述第二振动频域数据包括对应于m个历史时间子窗口的m组第二振动频域子数据；
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述异常程度信息包括相似度值和/或偏离度值；
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述基于所述m个异常程度信息，生成与所述历史时间窗口对应的故障信息包括：
5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述基于所述m个异常程度信息，生成与所述历史时间窗口对应的故障信息包括：
6.根据权利要求3至...
【专利技术属性】
技术研发人员：于祥，徐磊，牛步钊，彭宇阳，张志波，
申请(专利权)人：中车青岛四方机车车辆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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