专利名称：一种列车故障检测方法
技术领域：
本发明涉及列车故障的诊断技术。尤其是一种检测列车启动慢的故障的方法。
背景技术：
在日常运营中，由于运行环境的恶劣，使得列车部件容易产生腐蚀。如果这些部件的腐蚀和故障不能引起检修部门的重视，将使得列车在运营过程中处于亚健康状态，进而对列车的正常运营造成一定的安全隐患。发明人在实践中发现，列车的开始运行的时候，加速度的快慢似乎对运营本身没有重大的影响，旅客也不怎么关心列车起速快慢程度，然而，部分部件的故障将会反映在列车启动速度的变化上，即列车起速慢的原因有可能是某些零部件出现严重的腐蚀现象。目前，对于列车起速慢故障的判断是通过人工的方式，由极为有经验的司机进行操作，凭感觉来判断某列车是否存在起速慢的故障。由于列车启动开行的速度与载荷量有关，载荷量越大，列车启动开行的速度自然就会小一些，或者，每列车的自重不一样，因此每列车的启动开行的速度也存在一定的差异。另一方面，列车启动时的速度变化通过人工的方式进行判断通常是不准确的，速度变化由于外界因素的影响并非具有连贯性，并且，列车速度上不正常的变化可能并非是显著的，因此，通过人为判断具有很大的不确定性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种列车故障检测系统。为解决上述技术问题，本发明的目的是通过以下技术方案实现的列车故障检测方法，包括列车启动时，在时长t内以T为周期采集列车速度Vi的集合；根据所述Vi计算得到加速度Ai的集合；获得列车启动时标准加速度Ai ；在所述Ai的集合中，计算Ai小于Ai的数量&与 Ai大于怂的数量的比值，得到加速度比率Pj.；若所述加速度比率h大于预置的加速度偏差阈值P，则发出告警信号。可选地，所述获得列车启动时标准加速度A^具体为记录列车启动时设置的加速度手柄级位，所述标准加速度怂为所述手柄级位对应的列车加速度。可选地，若所述加速度比率Pj大于预置的加速度偏差阈值P，进一步包括选取所述加速度Ai的集合中小于怂的Ai,计算(Ai-AJ2并进行开方，得到第j次列车启动的加速度标准差h；在所述h的集合中计算h大于预置的标准差SO的数量Amoimtl与。小于所述标准差SO数量Amoimt2的比值，得到标准差比值Mart ；若所述Mart大于预置的启动点起速低数量阀值MartO，则执行发出告警信号的处理。
可选地，所述h的集合中包含至少5个加速度标准差的记录。以上技术方案可以看出，通过本发明提供的实施例能够使检测到引起列车加速度失常的某些故障因此，本发明客观上提高了列车运行的安全性。进一步，对于检测列车是否存在启动速度慢的问题而言，本发明采用的检验方式能够避免偶然情况对检测结果的影响，能够得到较为可靠的检测结果。
图1为本发明第一实施例流程图；图2为本发明第二实施例流程图。
具体实施例方式基于上述发现，本发明通过对列车启动加速度的检测进行列车故障的检测，以便发现列车部件的损坏。该方法对列车类型、运营单位、牵引制动方式等无特殊的要求，通过列车各种牵引力载荷情况下启动加速度与标准加速度对比运算处理来诊断列车起速慢的故障。这种方法适用于各种类型的列车。以下具体说明其具体实现方式。参照图1，具体说明本发明第一实施例。首先，对本实施例所采用的参数进行说明。列车标准加速度下限Al。w，单位为m/s2 ；加速度偏差阈值P;采样周期T ；采样时长t ；标准差SO ；启动点起速低数量阀值MartO ；步骤11 列车启动时，车载诊断装置以设定的T为采集周期采集速度信息Vi,至达到采集时长t，共采集得到(t/T)个采样点的速度信息Vi记录启动时的载荷量信息以及手柄级位；步骤12 计算每个采样点的加速度Ai,参照以下公式Ai = (Vi-ViJ/T，i = 0、1、2......(t/T)；其中当 i = 0 时，Vi^1 = 0 ；步骤13 计算手柄级位对应的参照加速度、Al = Alo；手柄级位；手柄级位关联了在列车标准加速度下限和列车标准加速度上限之间所选择的列车当前加速度，在一般的情况下，手柄级位既可以表示与标准加速度下限值的关系，也可以表示为与标准加速度上限值的关系。显然本实施例中手柄级位表示了与标准加速度下限值的关系。步骤14 计算采样点的加速度小于~的数量与大于~的数量比率P」。具体的，统计步骤12中计算得到的Ai,获得Ai中小于怂的数量，设为X1，获得Ai 中大于~的数量，设为得到P」=X1A2，Pj表示列车第j次启动的&与\比率；判断Pj是否大于所述预置的加速度偏差阈值P，若大于则执行步骤15。步骤15 计算并且记录本次启动加速度标准差I。
在步骤12计算得到的Ai中选取值小于参照加速度kL的采样点的Ai,分别得到 (Ai-AJ2,将各采样点计算得到的(Ai-AJ2求和后进行开方得到平方根h，记录所述h为列车第j次启动的加速度标准差。步骤16 计算标准差比值。从已记录的多个启动加速度标准差h的集合中，求h > SO的记录数量与h < SO 的记录数量之比Mart。即获取h > SO的记录数量Amountl，以及。< SO的记录数量 Amount2,计算得至Ij标准差比值 Start = Amountl/Amount2。经过实践，建议所述启动加速度标准差h集合中包含5条记录以上，显然，所述集合中记录标准差越多，将使得本实施例的判断结果更加可靠，然而，本发明实施例并非有意限制所述集合中标准差记录数必须在5条以上，显然，小于5条记录的情况下，本发明依然能够实现。步骤17 判断所述Mart是否大于预置的启动点起速低数量阀值MartO，如果 Start > MartO，则诊断该列车启动速度慢故障，执行步骤18。步骤18:发出告警信号。以上对本发明第一实施例进行了具体说明。上述实施例中，得到是否存在列车启动速度慢的结论采用了两个维度的检测方式。其中第一维检测是根据列车在一次启动过程中得到的数据进行判断的，具体的，是对于一次列车启动中获得的各采样点加速度进行检测，当出现采样点加速度小于预计的标准加速度怂的数量过多时(判断是否过多的标准参见步骤4，即通过加速度偏差阈值P作为判断标准)，进一步为了更加可靠的判断是否存在列车起速慢的故障，上述实施例中进一步进行了第二维的检测。所述第二维检测根据将列车多次启动过程中检测到的数据进行判断的， 具体的，分别计算列车各次启动过程中的加速度标准差h，若h大于预置的标准差SO的数量与小于预置的标准差SO的数量的比值超过了预置的阈值MartO，则得到列车存在起速慢的故障。当采用上述二维的检测方式时，使得偶尔一次的启动速度慢不足以判断该列车存在启动速度慢的故障，例如，列车在上坡的时候通常出现启动加速度慢的情况，但并不能说明列车存在故障。显然第一实施例通过二维的检测较可靠的得到了列车是否存在起速慢的故障的结论。本法并非有意限制必须采用上述的两个维度的检测，在本发明的第二实施例中，简单采用了一个维度的检测依然能够实现对是否存在列车起速慢故障的检测。具体实现方式如下预置如下参数列车标准加速度下限Akjw,单位为m/s2 ；加速度偏差阈值P ；采样周期T ；采样时长t ；标准差SO ；步骤21 列车启动时，车载诊断装置以设定的T为采集周期采集速度信息Vi,至达到采集时长t，共采集得到(t/T)个采样点的速度信息Vi记录启动时的载荷量信息以及手柄级位；步骤22 计算每个采样点的加速度Ai,参照以下公式Ai = (Vi-ViJ/T，i = 0、1、2......(t/T)；其中当 i = 0 时，Vi^1 = 0 ；步骤23 计算手柄级位对应的参照加速度
Al = Alo；手柄级位；步骤M 计算当前启动点的启动加速度小于kL的数量与大于kL的数量比率P」。具体的，统计步骤2中计算得到的Ai,获得Ai中小于怂的数量，设为X1，获得Ai中大于~的数量，设为得到P」=X1A2，Pj表示列车第j次启动的&与\比率；判断&是否大于所述预置的加速度偏差阈值P，若大于则得到列车存在起速慢故障的结论。执行步骤25。步骤25:发出故障告警。在日常运营中，列车的开始运行的时候，加速度的快慢似乎对运营本身没有重大的影响，旅客也不怎么关心列车起速快慢程度，加速度的变化容易被忽视。然而，通过本发明提供的实施例能够使得在日常列车运营中及时发现列车某些故障(这些故障具有导致列车启动速度慢的特征)，因此，本发明客观上提高了列车运行的安全性。并且，对于检测列车是否存在启动速度慢的问题而言，本发明提供了较为可靠的检测方法，相对于人为判断具有更高的确定性。以上对本发明实施例所提供的一种列车故障检测方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的实现方式；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
1.一种列车故障检测方法，其特征在于，包括列车启动时，在时长t内以T为周期采集列车速度Vi的集合； 根据所述\计算得到加速度Ai的集合；获得列车启动时标准加速度怂；在所述Ai的集合中，计算Ai小于怂的数量&与Ai大于~的数量\的比值，得到加速度比率Pj ；若所述加速度比率h大于预置的加速度偏差阈值P，则发出告警信号。
2.如权利要求1所述的列车故障检测方法，其特征在于，所述获得列车启动时标准加速度怂具体为记录列车启动时设置的加速度手柄级位，所述标准加速度、为所述手柄级位对应的列车加速度。
3.如权利要求1或2所述的列车故障检测方法，其特征在于，若所述加速度比率Pj大于预置的加速度偏差阈值P，进一步包括选取所述加速度Ai的集合中小于怂的Ai,计算(Ai-AJ2并进行开方，得到第j次列车启动的加速度标准差h；在所述h的集合中计算h大于预置的标准差SO的数量Amoimtl与。小于所述标准差SO数量Amoimt2的比值，得到标准差比值Mart ；若所述Mart大于预置的启动点起速低数量阀值MartO，则执行发出告警信号的处理。
4.如权利要求3所述的列车故障检测方法，其特征在于 所述h的集合中包含至少5个加速度标准差的记录。
全文摘要
本发明实施例提供了一种列车故障检测方法，具体方法包括列车启动时，在时长t内以T为周期采集列车速度Vi的集合；根据所述Vi计算得到加速度Ai的集合；获得列车启动时标准加速度AL；在所述Ai的集合中，计算Ai小于AL的数量X1与Ai大于AL的数量X2的比值，得到加速度比率Pj；若所述加速度比率Pj大于预置的加速度偏差阈值P，则发出告警信号。本发明实施例的方法可以提高监测结果的可靠性。
文档编号G01M17/08GK102507222SQ201110315158
公开日2012年6月20日 申请日期2011年10月17日 优先权日2011年10月17日
发明者王超, 袁文烨, 许义景, 陈建校, 陈超录, 饶天贵 申请人:株洲南车时代电气股份有限公司