• ISSN 0258-2724
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基于SVDD的道岔故障检测和健康评估方法

钟志旺 陈建译 唐涛 徐田华 王峰

钟志旺, 陈建译, 唐涛, 徐田华, 王峰. 基于SVDD的道岔故障检测和健康评估方法[J]. 西南交通大学学报, 2018, 53(4): 842-849. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.04.024
引用本文: 钟志旺, 陈建译, 唐涛, 徐田华, 王峰. 基于SVDD的道岔故障检测和健康评估方法[J]. 西南交通大学学报, 2018, 53(4): 842-849. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.04.024
ZHONG Zhiwang, CHEN Jianyi, TANG Tao, XU Tianhua, WANG Feng. SVDD-Based Research on Railway-Turnout Fault Detection and Health Assessment[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2018, 53(4): 842-849. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.04.024
Citation: ZHONG Zhiwang, CHEN Jianyi, TANG Tao, XU Tianhua, WANG Feng. SVDD-Based Research on Railway-Turnout Fault Detection and Health Assessment[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2018, 53(4): 842-849. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.04.024

基于SVDD的道岔故障检测和健康评估方法

doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.2018.04.024
基金项目: 

铁路总公司重点资助项目 2016X001-A

北京市自然科学基金资助项目 L161008

广州铁路局集团有限公司科技研究开发计划资助项目 2017K021

详细信息
    作者简介:

    钟志旺(1979-), 男, 高级工程师, 博士研究生, 研究方向为交通信息工程及控制, E-mail:18607312131@163.com

  • 中图分类号: TP277

SVDD-Based Research on Railway-Turnout Fault Detection and Health Assessment

  • 摘要: 为更加精准地提高现场道岔维护质量,减少设备故障,提出了基于支持向量描述(support vector domain description,SVDD)的道岔转换故障检测和健康指标评估方法.首先,通过对道岔设备的动作机理分析,将道岔功率曲线分为3个动作过程:解锁过程,转换过程,锁闭过程,每一过程分别提取道岔功率曲线相应的特征参数;然后,在此特征空间上,设计了基于SVDD的道岔故障检测算法和健康评估算法,从而实现对道岔设备的健康管理;最后,利用道岔系统数学模型仿真数据和现场采集的道岔真实监测数据,对提出的算法有效性进行验证.实验表明,用本文提出的健康指标检测道岔故障和评估道岔健康状态的准确率达95%以上,对现场道岔维护有很大指导意义.

     

  • 图 1  道岔转换设备电流曲线和功率曲线采集原理

    Figure 1.  Data-collection principle for turnout current and power

    图 2  道岔转换过程中的典型功率曲线

    Figure 2.  Typical power curves observed during switch-conversion process

    图 3  道岔正常动作电流曲线

    Figure 3.  Normal operating current curve for railway turnouts

    图 4  道岔在“尖轨摩擦力变大”故障模式演变下的电流曲线

    Figure 4.  Turnout current under fault mode of switch under increased friction

    图 5  参数σ对应的AUC指标

    Figure 5.  Variation in AUC against changes in σ

    图 6  道岔动作过程中健康指标和故障检测阈值

    Figure 6.  Health-index and fault-detection thresholds during switch conversion

    图 7  道岔故障模式演变中的健康指标

    Figure 7.  Health indicators during turnout fault evaluation

    图 8  基于SVDD的道岔健康指标

    Figure 8.  SVDD-based turnout health index

    图 9  道岔健康状况指标出现明显突变

    Figure 9.  Abrupt change in turnout health index

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出版历程
  • 收稿日期:  2017-10-31
  • 刊出日期:  2018-08-01

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