System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于声学信号的列车塞拉门故障诊断方法与系统技术方案_技高网

一种基于声学信号的列车塞拉门故障诊断方法与系统技术方案

技术编号:44691531 阅读:6 留言:0更新日期:2025-03-19 20:39
本发明专利技术提供一种基于声学信号的列车塞拉门故障诊断方法与系统,属于故障诊断技术领域,具体包括:对声学信号中的预设类型的干扰信号进行过滤处理得到处理信号,将处理信号进行分解得到多个维度的声学特征信号,并将声学特征信号送入基于Transformer的双分支模型框架的预测模型,确定塞拉门在不同的故障类型下的异常概率,当存在异常概率不满足要求的故障类型时,获取临近时段内的历史声学信号的测量结果,确定临近时段内的多组历史声学信号与所述声学信号的一致情况,并结合历史声学信号以及声学信号下异常概率不满足要求的故障类型的异常概率以及测量可靠性,确定是否需要输出预警信号,从而提升了故障诊断处理的准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于故障诊断,尤其涉及一种基于声学信号的列车塞拉门故障诊断方法与系统


技术介绍

1、高速列车存在运行密度大,客流量密集的特点,列车塞拉门的频繁开关会使塞拉门系统各部件之间的摩擦加大,极易损坏车门零部件,同时列车塞拉门的故障可能严重威胁乘客安全,并造成列车延误,并且通常故障延误的不仅是本次列车,还会影响后续列车的正常运行,从而造成很大的积压延误。

2、为了实现对塞拉门的故障检测,具体的在专利技术专利申请cn202410143231.1《基于格拉姆角场与深度学习的地铁塞拉门故障检测方法》中通过利用深度学习网络实现对地铁车门系统中下档销位移、压轮过压、v型倒置故障以及v型尺寸正向超标故障的实时检测,可实现故障自动实时检测,确保行车安全,但是这种检测方法存在电信号不易采集,以及采集过程中可能会给列车塞拉门的电气系统带来干扰的问题。

3、在论文《a sound-based fault diagnosis method for railway pointmachines based on two-stage feature selection strategy and ensembleclassifier》中利用声学信号进行塞拉门的故障检测,但是其采用固定的全指向性单麦克风,在实际的列车运行过程中声音干扰信号较多,全指向性单麦克风在拾音方面存在重大的缺陷,同样无法准确的实现对列车的塞拉门的故障的准确诊断。

4、针对上述技术问题,具体的本申请提供一种基于声学信号的列车塞拉门故障诊断方法与系统。</p>

技术实现思路

1、为实现本专利技术目的,本专利技术采用如下技术方案:

2、根据本专利技术的一个方面,提供了一种基于声学信号的列车塞拉门故障诊断方法。

3、一种基于声学信号的列车塞拉门故障诊断方法,具体包括:

4、s1利用麦克风阵列进行列车的塞拉门的声学信号的拾取,对声学信号中的预设类型的干扰信号进行过滤处理得到处理信号以及所述处理信号中的干扰时刻;

5、s2当所述声学信号中的干扰时刻的分布数据满足要求时,以塞拉门的电机电流数据与所述处理信号的匹配数据确定处理信号的测量可靠性满足要求时,进入下一步骤;

6、s3将所述处理信号进行分解得到多个维度的声学特征信号,并将所述声学特征信号送入基于transformer的双分支模型框架的预测模型,确定所述塞拉门在不同的故障类型下的异常概率,当存在异常概率不满足要求的故障类型时,获取临近时段内的历史声学信号的测量结果;

7、s4确定临近时段内的多组历史声学信号与所述声学信号的一致情况,并结合历史声学信号以及声学信号下异常概率不满足要求的故障类型的异常概率以及测量可靠性,确定是否需要输出预警信号。

8、本专利技术的有益效果在于:

9、以塞拉门的电机电流数据与处理信号的匹配数据确定处理信号的测量可靠性是否满足要求,从而进一步实现了结合电机电流数据与处理信号的匹配情况,实现了对处理信号的异常情况的识别,避免了由于外部声音信号的干扰导致的处理信号的异常程度较高的技术问题的出现,提升了塞拉门的故障识别处理的可靠性。

10、根据临近时段内的多组历史声学信号与声学信号的一致情况、历史声学信号以及声学信号下异常概率不满足要求的故障类型的异常概率以及测量可靠性,确定是否需要输出预警信号,既考虑到历史声学信号与声学信号的一致情况的差异导致的当前的声学信号的可靠性的差异,同时还进一步结合历史声学信号以及声学信号下的异常概率以及测量可靠性,实现了从多个维度进行故障类型的异常概率的评估,提升了故障识别处理的可靠性。

11、进一步的技术方案在于,所述预设类型的干扰信号包括脚步声、行李箱滚轮滚动声以及人声。

12、进一步的技术方案在于,所述不同维度的相似情况包括在不同的时域特征的相似情况以及频域特征的相似情况。

13、进一步的技术方案在于,所述处理信号中的干扰时刻的确定的方法为:

14、获取所述处理信号在不同时刻中的信号幅值,以不同时刻中的信号幅值为基础,进行不同时刻中的幅值异常系数的确定;

15、确定不同时刻中的处理信号与不同的预设类型的干扰信号的信号特征的相似系数,并利用与不同的预设类型的干扰信号的信号特征的相似系数确定不同时刻的相似类型,基于相似类型的干扰信号的数量占比确定不同时刻的信号干扰系数;

16、以不同时刻的信号干扰系数以及幅值异常系数的平均值确定不同时刻的干扰异常系数,并利用所述干扰异常系数确定所述时刻是否为干扰时刻。

17、进一步的技术方案在于,所述幅值异常系数根据信号幅值与预设幅值的比值进行确定。

18、进一步的技术方案在于,所述声学特征信号包括频域特征信号和时域特征信号。

19、进一步的技术方案在于,所述故障类型包括门控制电路故障、门叶子损坏、电线松动或者短路、控制柜设备出现故障、门传感器故障、门扇螺栓松动、车辆接地不良、控制柜设备故障。

20、第二方面,本专利技术提供了一种计算机系统,包括:通信连接的存储器和处理器,以及存储在所述存储器上并能够在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器运行所述计算机程序时执行上述的一种基于声学信号的列车塞拉门故障诊断方法。

21、其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

22、为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于声学信号的列车塞拉门故障诊断方法,其特征在于,具体包括:

2.如权利要求1所述的基于声学信号的列车塞拉门故障诊断方法,其特征在于,所述预设类型的干扰信号包括脚步声、行李箱滚轮滚动声以及人声。

3.如权利要求1所述的基于声学信号的列车塞拉门故障诊断方法,其特征在于,所述不同维度的相似情况包括在不同的时域特征的相似情况以及频域特征的相似情况。

4.如权利要求1所述的基于声学信号的列车塞拉门故障诊断方法,其特征在于,所述处理信号中的干扰时刻的确定的方法为:

5.如权利要求4所述的基于声学信号的列车塞拉门故障诊断方法,其特征在于,所述幅值异常系数根据信号幅值与预设幅值的比值进行确定。

6.如权利要求4所述的基于声学信号的列车塞拉门故障诊断方法,其特征在于,所述相似类型为相似系数大于预设相似系数的预设类型的干扰信号的信号特征。

7.如权利要求1所述的基于声学信号的列车塞拉门故障诊断方法,其特征在于,所述声学特征信号包括频域特征信号和时域特征信号。

8.如权利要求1所述的基于声学信号的列车塞拉门故障诊断方法,其特征在于,所述故障类型包括门控制电路故障、门叶子损坏、电线松动或者短路、控制柜设备出现故障、门传感器故障、门扇螺栓松动、车辆接地不良、控制柜设备故障。

9.如权利要求1所述的基于声学信号的列车塞拉门故障诊断方法,其特征在于,所述历史声学信号与所述声学信号的一致情况根据所述历史声学信号与所述声学信号在不同时刻的声学特征信号的信号相似系数进行确定。

10.一种计算机系统,包括:通信连接的存储器和处理器,以及存储在所述存储器上并能够在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器运行所述计算机程序时执行权利要求1-9任一项所述的一种基于声学信号的列车塞拉门故障诊断方法。

...

【技术特征摘要】

1.一种基于声学信号的列车塞拉门故障诊断方法,其特征在于,具体包括:

2.如权利要求1所述的基于声学信号的列车塞拉门故障诊断方法,其特征在于,所述预设类型的干扰信号包括脚步声、行李箱滚轮滚动声以及人声。

3.如权利要求1所述的基于声学信号的列车塞拉门故障诊断方法,其特征在于,所述不同维度的相似情况包括在不同的时域特征的相似情况以及频域特征的相似情况。

4.如权利要求1所述的基于声学信号的列车塞拉门故障诊断方法,其特征在于,所述处理信号中的干扰时刻的确定的方法为:

5.如权利要求4所述的基于声学信号的列车塞拉门故障诊断方法,其特征在于,所述幅值异常系数根据信号幅值与预设幅值的比值进行确定。

6.如权利要求4所述的基于声学信号的列车塞拉门故障诊断方法,其特征在于,所述相似类型为相似系数大于预设相似系数的预设类型的干扰信号的信号特征。

【专利技术属性】
技术研发人员:马骅卢伟
申请(专利权)人:郑州铁路职业技术学院
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1