一種列車超長管路泄露監(jiān)測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種列車超長管路泄露監(jiān)測方法，對列車空氣管路信號中存在的各種干擾和噪聲進行濾波處理；對濾波后的列車管路壓力進行小波分解，根據(jù)小波分解的系數(shù)重構(gòu)濾波后的列車管路壓力，得到去除干擾信號后的列車管路壓力的高頻部分；將高頻部分中相鄰的高頻部分數(shù)據(jù)相乘，得到新的高頻數(shù)據(jù)；搜索新的高頻數(shù)據(jù)的模極值點，從而確定各時刻空氣壓力信號的奇異點出現(xiàn)的位置，并記錄該位置，定位列車管路泄露點。本發(fā)明對整個列車管路狀態(tài)進行監(jiān)測，對管路狀態(tài)信號進行實時捕捉，監(jiān)測精度高，準確判斷泄漏發(fā)生的時刻點，同時能高效準確地定位泄露點，為列車安全運行提供了保障。
【專利說明】一種列車超長管路泄露監(jiān)測方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及重載組合列車中的空氣管路泄露監(jiān)測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]依據(jù)目前的檢修工藝，當重載組合列車出現(xiàn)故障后，司機室的制動屏上僅顯示少量的故障提示信息，乘務員很難描述故障現(xiàn)象，信息辦工作人員也難以給出科學合理的指導意見，只有等現(xiàn)場救援人員或回段檢修人員下載CCU/TCU日志和IPM的PTU日志后才能進行診斷分析，獲取故障原因、確定故障位置，并進行針對性的更換配件或維護，這可能錯過最佳維修時間，增加了檢修成本，嚴重的會造成機破事故。
[0003]由于傳統(tǒng)泄漏檢測采用人工逐節(jié)排查耗時、復雜，且當列車在線運行、不在段內(nèi)不能進行泄漏檢測等問題，如何高效準確的對泄漏進行定位診斷，實時檢測管路狀態(tài)信號并判斷泄漏發(fā)生時刻點、對泄漏點進行精確定位成為管路泄漏監(jiān)測診斷系統(tǒng)需要解決的關(guān)鍵問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種列車超長管路泄露監(jiān)測方法，提高監(jiān)測效率，實時檢測管路狀態(tài)信號并判斷泄漏發(fā)生的時刻點，對泄漏點進行精確定位。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種列車超長管路泄露監(jiān)測方法，該方法為:
[0006]1)采用英國德魯克公司的PTX 1400型壓力傳感器(靈敏度高，溫漂系數(shù)小)和德國CS VA 300流量傳感器實時采集列車管路空氣壓力、流量的信號向量d(k)，將各采樣點空氣壓力、流量的信號向量構(gòu)成的矩陣D (k) = (d (k)，d (k-Ι)，…，d (k-Ν+1))τ作為自適應濾波器的輸入，求得去除干擾信號后的列車管路壓力、流量的信號向量y(k):y(k)=ffT(k)D(k);其中，W (k) = (W1 (k)，W2 (k)，…，wN (k))τ表示自適應濾波器的權(quán)系數(shù)矢量；Ν為自適應濾波器的權(quán)系數(shù)矢量的行數(shù)；
[0007]2)對去除干擾信號后的列車管路壓力、流量的信號向量y(k)進行離散小波分解，根據(jù)小波分解的系數(shù)重構(gòu)y(k)，得到去除干擾信號后的列車管路壓力、流量的信號向量y(k)的高頻部分d1, d2,..., dj ;其中，j為小波分解尺度；
[0008]3)將高頻部分d1, d2,..., dj中相鄰的高頻部分數(shù)據(jù)相乘，得到新的高頻數(shù)據(jù)；
[0009]4)搜索上述新的高頻數(shù)據(jù)的模極值點，從而確定D(k)的奇異點出現(xiàn)的位置(模極值點就是空氣壓力信號經(jīng)過平滑后的函數(shù)在該點的一階導數(shù)的極值，這就恰好對應了信號的突變點(奇異點)，信號出現(xiàn)突變的點即為泄露點)，并記錄該位置，定位列車管路泄露點。
[0010]所述步驟1)中，自適應濾波器的權(quán)系數(shù)矢量的計算方法為:
[0011]1)初始化胃w(k)=0;
[0012]2)計算 k+1 時刻權(quán)系數(shù)矢量 W(k+1):ff(k+l)=ff(k) -2μ e(k)D(k);其中，μ 為收斂因子
【權(quán)利要求】
1.一種列車超長管路泄露監(jiān)測方法，其特征在于，該方法為: 1)實時采集列車管路空氣壓力和流量，構(gòu)成空氣壓力和流量的信號向量d(k)，將各采樣點空氣壓力和流量的信號向量構(gòu)成的矩陣D (k) = (d (k)，d (k-Ι)，…，d (k-N+1))τ作為自適應濾波器的輸入，則去除干擾信號后的列車管路壓力和流量向量為y(k):y(k)=ffT(k)D(k)；其中，W(k) = (W1 (k)，W2 (k)，…，wN (k))τ表示自適應濾波器的權(quán)系數(shù)矢量；N為自適應濾波器的權(quán)系數(shù)矢量的行數(shù)； 2)對去除干擾信號后的列車管路壓力和流量向量y(k)進行離散小波分解，根據(jù)小波分解的系數(shù)重構(gòu)y(k)，得到去除干擾信號后的列車管路壓力和流量向量y(k)的高頻部分Cl1, d2,...，Clj ;其中，j為小波分解尺度； 3)將高頻部分Cl1,d2,..., Clj中相鄰的高頻部分數(shù)據(jù)相乘，得到新的高頻數(shù)據(jù)； 4)搜索上述新的高頻數(shù)據(jù)的模極值點，從而確定D(k)的奇異點出現(xiàn)的位置，并記錄該位置，定位列車管路泄露點。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車超長管路泄露監(jiān)測方法，其特征在于，所述步驟I)中，自適應濾波器的權(quán)系數(shù)矢量的計算方法為: 1)初始化W(k) =O ； 2)計算k+Ι時刻權(quán)系數(shù)矢量W(k+1):ff(k+l)=ff(k)-2ye(k)D(k);其中，μ為收斂因子，0<//<^￡，2二是0(10的自相關(guān)矩R的最大特征值；e(k)為k時刻列車管路空氣壓力和流量的信號向量構(gòu)成的矩陣的誤差序列，e(k) =D(k)-DT(k)W(k)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的列車超長管路泄露監(jiān)測方法，其特征在于，所述收斂因子//=0.8/；.,二、c`
4.根據(jù)權(quán)利要求1~3之一所述的列車超長管路泄露監(jiān)測方法，其特征在于，N的取值范圍為10~50。
【文檔編號】F17D5/02GK103697330SQ201310653586
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月6日
【發(fā)明者】彭軍, 楊迎澤, 黃志武, 張曉勇, 蔣富, 李爍, 高凱, 于文濤, 朱正發(fā) 申請人:中南大學