一種鐵路軸承紅外波形智能識別的方法技術

本發明專利技術涉及一種判斷軸承故障的檢測識別方法，更具體地說，是指一種鐵路軸承紅外波形智能識別的方法。該方法基于具體測點的動態標準波形，在處理方法上對紅外波形采用了一次橫向“掃描”替代了原有方法中多次的豎向“掃描”，反映了正常紅外波形區別異常波形的本質。通過采用上述的技術方案，本發明專利技術提供了一種基于波形特征的智能識別方法，方法規范、簡潔、效果良好，能在效果優于或不次于人工識別的前提下，有效減小工作量。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種判斷軸承故障的檢測識別方法，更具體地說，是指。
技術介紹
軸承是車輛的關鍵部件，軸承故障是列車運行中的主要故障源之一。由于軸承壽命具有一定的離散性，為了防止燃切軸事故的發生，我國鐵路建立了紅外線車輛軸溫智能探測系統，對運行中的鐵路車輛進行在線軸溫監測，系統采用分散檢測、聯網集中、路局人工報警的運作模式，大面積推廣后有效減少了燃切軸事故的發生。紅外線車輛軸溫智能探測系統在鐵路沿線大約每隔30公里左右設立I個無人值守的探測站進行軸溫探測，現場環境復雜、惡劣，各種因素如振動、沖擊、意外熱源、雨雪霧等都可能影響軸溫探測質量，導致異常波形，其他因素如系統設計或安裝缺陷、供電電壓不穩定等也會產生檢測異常。常見的波形異常有各類毛刺、陽光干擾、滿壓、不飽滿、移位、變窄、變寬等。為解決干擾問題，各鐵路軸溫智能探測系統生產廠家在探測站采用了許多措施，取得了一定的效果，但在路局紅外聯網集中報警中仍有較大數量的異常數據，加大了紅外值班員的工作量，一旦有強激熱報警，紅外值班員必須在很短時間內，復核紅外線波形，做出正確的判斷。隨著紅外值班員負責設備的增加，異常數據干擾了正常的工作，紅外波形智能化識別非常重要。隨著技術的進步，我國開展了熱軸綜合報警研究及運用，此時紅外軸溫信息仍是重要的評判依據，它的正確與否，對綜合報警的實施具有重要意義，有必要實現它的智能識別方法，進而有效實現熱軸綜合自動報警。原有的紅外軸溫波形識別方法主要有以下幾種a、差分及多(一般小于4)步差分法，計算軸溫曲線相鄰多點間的差分，通過多步差分的大小及分布(峰值個數)來判斷是否波形異常，該方法一般用于處理毛刺型異常波形，同時多步差分為計算波形上升、下降沿提供標記；b、面積法，計算特征位置(如全部、前部、中部、后部)溫度曲線包含的面積及其相對大小關系來判斷是否波形異常，該方法一般用于處理陽光干擾波形；C、距離法，計算波形曲線與標準波形的距離，判斷軸承類型及正常與否；d、相關法，計算波形曲線與標準波形的相關系數，判斷軸承類型及正常與否；e、其他，如神經網絡法等。但是上述的現有技術中公開的方法主要具有①針對不同異常的特征設置的原有算法主要依據軸溫數據的順序,反映數據特征的方法比較復雜,如主要針對各類毛刺的差分就分為很多種；③標準曲線是從所有波形中得到，針對性不強，評判門檻確定困難；④原有算法沒有有效嵌入正常波形的特征。
技術實現思路
基于上述的現有技術中公開的方法的不足之處，本專利技術的專利技術目的在于提供了一種基于波形特征的智能識別方法，方法規范簡潔，效果良好。另外本專利技術的另一個專利技術目的在于采用本專利技術提出的波形智能識別方法，能在效果優于或不次于人工識別的前提下，有效減小工作量。為了實現上述的專利技術目的，本專利技術采用如下的技術方案，包括如下的步驟(I)預設基準歸一化溫度Y。；(2)將某軸承通過時軸溫超限的當前紅外歸一化溫度曲線與所述基準歸一化溫度 Y0比較，得到所有不小于所述基準歸一化溫度\的測溫點的位置；(3)若獲得的所有不小于所述基準歸一化溫度Ytl的測溫點位置連續，且不包含紅夕卜歸一化溫度曲線的起點或終點，則進行⑷的操作，否則直接判為異常波形；(4)對所述當前紅外歸一化溫度曲線進行固定模式的插值，獲得該當前紅外歸一化溫度曲線的規范化波形曲線及其特征參數；(5)將當前規范化波形曲線及特征參數與測點動態標準波形曲線及測點特征參數進行比較評判。在上述本專利技術采用的改進方法中生成所述測點動態標準波形曲線及測點特征參數的步驟與上述形成規范化波形曲線的方法基本一致，具體包括(I)預設基準歸一化溫度Y0 ；(2)將某測點的某紅外歸一化溫度曲線與所述基準歸一化溫度Ytl比較，得到所有不小于所述基準歸一化溫度Ytl的測溫點的位置；(3)若獲得的所有不小于所述基準歸一化溫度Ytl的測溫點位置連續，且不包含紅外歸一化溫度曲線的起點或終點，則進行(4)的操作；(4)對所述某紅外歸一化溫度曲線進行固定模式的插值，獲得該當前紅外歸一化溫度曲線的規范化波形曲線及其特征參數；(5)對該測點指定條件的所述規范化波形曲線進行逐點統計,得到測點動態標準波形曲線；(6)對該測點指定條件的所述規范化波形曲線特征參數進行統計得到測點特征參數。本專利技術中，若標識測溫點位置為橫坐標X、測溫點對應歸一化溫度為縱坐標Y，以上所述的固定模式的插值方法可以具體表述為(I)得到紅外歸一化溫度曲線相對所述基準歸一化溫度Y0的正穿越點(Xtl+, Y0)及負穿越點(Xci-，Y。)；(2)對紅外歸一化溫度曲線在正負穿越點橫坐標[Xc^XtlJ之間進行η點等間距插值，生成規范化波形曲線，其中η的取值范圍在18-24之間。提取的波形特征參數有規范化波形曲線中心(Xc^XtlJ/2以及規范化波形曲線寬度(Xo-_X(l+) /2。在進行當前規范化波形曲線及特征參數與測點動態標準波形曲線及測點特征參數比較評判時，一方面要評估曲線中心及曲線寬度這兩個特征參數，另一方面還要評估當前規范化波形與測點動態標準波形對應插值點的最大值差值以及當前規范化波形與測點動態標準波形間的相關系數。需要說明的是，所述的測點動態標準波形曲線及特征參數在達到預設的時間閥值或數量閥值時進行更新且與紅外中心存儲的同類設備標準波形進行及特征參數比對確認，所述的當前規范化波形曲線及特征參數均與對應測點最新更新確認的測點動態標準波形曲線及特征參數進行比較評判。這樣一方面能夠基本保證測點動態標準波形的適應性以及實時性，另一方面還可以對測點的技術狀態進行監測、利于設備的檢修及狀態保證。本專利技術中，可以針對特殊車型以及軸承類型生成更為細化的測點標準規范化波形，以實現更為細化的識別。在實現本專利技術上述的方法的過程中，優選地，所述的基準歸一化溫度Ytl取值在50-70之間。更優選地，所述的基準歸一化溫度Ytl取值為60.·通過采用上述的技術方案，本專利技術提供了一種基于波形特征的智能識別方法，方法簡潔，效果良好。另外本專利技術的波形智能識別方法，能在效果優于或不次于人工識別的前提下，有效減小工作量。附圖說明圖I中顯示的是現有技術中采用的測量鐵路軸承的現有的方法流程圖；圖2中顯示的是本專利技術中采用的測量鐵路軸承的方法的流程圖；圖3中顯示的是本專利技術實施例中的某測點某基本正常的紅外歸一化溫度曲線樣本；圖4中顯示的是本專利技術實施例中的紅外歸一化溫度曲線樣本相對基準歸一化溫度Ytl的正、負穿越點情況；圖5中顯示的是本專利技術實施例中在正、負穿越點間進行等間距插值生成規范化波形的過程；圖6中顯示的是本專利技術實施例中的測點規范波形參數統計圖；圖7中顯示的是本專利技術實施例中的測點動態標準波形的逐點統計生成；圖8-圖12中顯示的是本專利技術實施例中評判為明顯異?；虍惓２ㄐ蔚臉颖緢D，其中點劃線(——*——)為32點當前紅外歸一化溫度曲線，盆型光滑曲線為對應測點動態標準波形曲線，如有第三條圈劃線(——ο——)則為當前紅外歸一化溫度曲線的規范化波形曲線。具體實施例方式本專利技術在于提供一種基于波形特征的智能識別方法，方法規范簡潔，效果良好。本專利技術的波形智能識別方法，能在效果優于或不次于人工識別的前提下，有效減小工作量。下面結合說明書附圖對本專利技術的具體實施方式進行詳細的說明。圖I顯示的是現有技術中采用的紅外軸溫波形識別方法流本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鐵路軸承紅外波形智能識別的方法，其特征在于，所述的方法包括如下的步驟：(1)預設基準歸一化溫度Y0；(2)將軸承通過時軸溫超限的當前紅外歸一化溫度曲線與所述基準歸一化溫度Y0比較，得到所有不小于所述基準歸一化溫度Y0的測溫點的位置；(3)若獲得的所有不小于所述基準歸一化溫度Y0的測溫點位置連續，且不包含紅外歸一化溫度曲線的起點或終點，則進行(4)的操作，否則直接判為異常波形；(4)對所述當前紅外歸一化溫度曲線進行固定模式的插值，獲得該當前紅外歸一化溫度曲線的規范化波形曲線及其特征參數；(5)將當前歸一化溫度曲線的規范化波形曲線及特征參數與測點動態標準波形曲線及測點特征參數進行比較評判。

【技術特征摘要】
1.一種鐵路軸承紅外波形智能識別的方法，其特征在于，所述的方法包括如下的步驟 (1)預設基準歸一化溫度Y。； (2)將軸承通過時軸溫超限的當前紅外歸一化溫度曲線與所述基準歸一化溫度Ytl比較，得到所有不小于所述基準歸一化溫度\的測溫點的位置； (3)若獲得的所有不小于所述基準歸一化溫度Ytl的測溫點位置連續，且不包含紅外歸一化溫度曲線的起點或終點，則進行⑷的操作，否則直接判為異常波形； (4)對所述當前紅外歸一化溫度曲線進行固定模式的插值，獲得該當前紅外歸一化溫度曲線的規范化波形曲線及其特征參數； (5)將當前歸一化溫度曲線的規范化波形曲線及特征參數與測點動態標準波形曲線及測點特征參數進行比較評判。2.根據權利要求I所述的一種鐵路軸承紅外波形智能識別的方法，其特征在于，形成所述測點動態標準波形曲線的步驟包括 (1)預設基準歸一化溫度Y。； (2)將測點的紅外歸一化溫度曲線與所述基準歸一化溫度Ytl比較，得到所有不小于所述基準歸一化溫度Ytl的測溫點的位置； (3)若獲得的所有不小于所述基準歸一化溫度Ytl的測溫點位置連續，且不包含紅外歸一化溫度曲線的起點或終點，則進行(4)的操作； (4)對所述某紅外歸一化溫度曲線進行固定模式的插值，獲得該當前紅外歸一化溫度曲線的規范化波形曲線及其特征參數； (5)對該測點指定條件的所述規范化波形曲線進行逐點統計，得到測點動態標準波形曲線； (6)對該測點指定條件的所述規范化波形曲線特征參數進行統計得到測點特征參數。3.根據權利要求I或2所述的一種鐵路軸承紅外波形智能識別的方法，其特征在于，若標識測溫點位置為橫坐標X、測溫點對應歸一化溫度為縱...

【專利技術屬性】
技術研發人員：曾宇清，扈海軍，于衛東，
申請(專利權)人：中國鐵道科學研究院機車車輛研究所，
類型：發明
國別省市：