(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210677246.7 (22)申请日 2022.06.16 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114755036 A (43)申请公布日 2022.07.15 (73)专利权人 中国人民解 放军国防科技大 学 地址 410073 湖南省长 沙市开福区德雅路 109号 (72)发明人 龙志强　杨彪　窦峰山　温韬　 黄翠翠　 (74)专利代理 机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 专利代理师 张志梅 (51)Int.Cl. G01M 17/08(2006.01)G01D 21/02(2006.01) 审查员 张少文 (54)发明名称 磁浮列车悬浮系统的故障检测方法、 装置、 设备及介质 (57)摘要 本申请公开了一种磁浮列车悬浮系统的故 障检测方法、 装置、 电子设备及可读存储介质。 其 中， 方法包括对待测磁浮列车内的各目标传感 器， 根据当前时刻和多个历史时刻下当前目标传 感器的数值， 对当前目标传感器的数值进行修 正。 根据当前时刻的待测磁浮列车的环境参数数 据确定所属工况类型， 同时获取所属工况类型下 各目标传感器的标准值； 通过比对 各目标传感器 的修正后的值和标准值判断待测磁浮列车的悬 浮系统是否存在早期故障， 从而可以有效提高磁 浮列车的悬浮系统的早期故障检测精度， 有利于 提高磁浮列车运行的安全性。 权利要求书3页 说明书12页 附图2页 CN 114755036 B 2022.09.06 CN 114755036 B 1.一种磁浮列车 悬浮系统的故障检测方法， 其特 征在于， 包括： 对待测磁浮列 车内的各目标传感器， 根据当前时刻和各历史时刻下当前目标传感器的 数值， 对所述当前目标传感器的数值进行修 正； 根据当前时刻的待测磁浮列 车的环境参数数据确定所属工况类型， 同时获取所属工况 类型下各目标传感器的标准 值； 通过比对各目标传感器的修正后的值和标准值， 判断所述待测磁浮列 车的悬浮系统是 否存在故障； 其中， 所述根据当前时刻和各历史时刻下当前目标传感器的数值， 对所述当前目标传 感器的数值进行修 正的过程， 包括： 根据各历史时刻与当前时刻之间的时间距离设置各时刻下的目标传感器数值的权重 值； 所述权重值随着历史时刻与所述当前时刻的时间差值的减小而增大； 基于各时刻下 的 目标传感器数值的权 重值和实际数值计算相应目标传感器的修 正后的值； 所述对所述当前目标传感器的数值进行修 正， 包括： 调用折息权重计算关系式计算各目标传感器的修正后的值， 所述折息权重计算关系式 为： ； 其中， ， ； 式中，y(i,k)为第k时刻第i个目标传感器 的修正后的值； n为历史数据长度； T(i,k)是 第k时刻第i个目标传感器的数值； ω1,ω2,…,ωn+1为第i个目标传感器在各时刻的融合权 值， 且ω1＞ω2＞…＞ωn＞ωn+1；ξ为折息因子， j为常数， 且 j=1,2,…,n+1。 2.根据权利要求1所述的磁浮列车悬浮系统的故障检测方法， 其特征在于， 所述根据当 前时刻的待测磁浮列车的环境 参数数据确定所属工况类型之前， 还 包括： 获取待测磁浮列车的载荷数据、 轨道平顺度数据、 温度数据、 速度数据， 以作为工况识 别样本数据； 利用聚类方法对所述工况识别样本数据进行分类处 理， 得到多类工况； 根据多个时刻下的目标传感器数值计算各类工况中每个目标传感器的平均值和标准 差， 以作为各目标传感器的标准 值。 3.根据权利要求1或2所述的磁浮列车悬浮系统的故障检测方法， 其特征在于， 所述通 过比对各目标传感器的修正后的值和标准值判断所述待测磁浮列车的悬浮系统是否存在 故障的过程， 包括： 若存在至少2个目标传感器满足第一早期故障检测条件， 则判定所述待测磁浮列车的 悬浮系统存在故障； 或 若存在至少 1个目标传感器满足第二早期故障检测条件， 则判定所述待测磁浮列车的 悬浮系统存在故障。 4.根据权利要求3所述的磁浮列车悬浮系统的故障检测方法， 其特征在于， 所述标准值 为目标传感器的平均值和标准差， 所述若存在至少2个目标传感器满足第一早期故障检测权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114755036 B 2条件， 则判定所述待测磁浮列车的悬浮系统存在故障的过程， 包括： 若存在满足 的关注目标 传感器， 判断所述关注目标传感器的总数 是否大于2； 若所述关注目标传感器的总数 大于2， 则判定所述待测磁浮列车的悬浮系统存在故障； 若不存在满足 的关 注目标传感器， 或所述关注目标传感器的总数小于等于2， 则判定所述待测磁浮列车的悬浮 系统不存在故障； 式中，y(i,k)为第k时刻第i个目标传感器的修正后的值； μi,h,k为在第h个工况中第 i个 目标传感器在第 k时刻的平均值； σi,h,k为在第h个工况中第 i个目标传感器在第 k时刻的标准 差。 5.根据权利要求3所述的磁浮列车悬浮系统的故障检测方法， 其特征在于， 所述标准值 为目标传感器的平均值和标准差， 所述若存在至少1个目标传感器满足第二早期故障检测 条件， 则判定所述待测磁浮列车的悬浮系统存在故障的过程， 包括： 若存在满足 的目标传感器， 则判定所述待测 磁浮列车的悬浮系统存在故障； 若不存在满足 的目标传感器， 则判定所述待测磁 浮列车的悬浮系统不存在故障； 式中，y(i,k)为第k时刻第i个目标传感器的修正后的值； μi,h,k为在第h个工况中第 i个 目标传感器在第 k时刻的平均值； σi,h,k为在第h个工况中第 i个目标传感器在第 k时刻的标准 差。 6.一种磁浮列车 悬浮系统的故障检测装置， 其特 征在于， 包括： 数值修正模块， 用于对待测磁浮列车内的各目标传感器， 根据当前时刻和各历史时刻 下当前目标传感器的数值， 对所述当前目标传感器的数值进行修 正； 工况识别模块， 用于根据当前时刻的待测磁浮列车的环境参数数据确定所属工况类 型， 同时获取 所属工况类型 下各目标传感器的标准 值； 损坏检测模块， 用于通过比对各目标传感器的修正后的值和标准值判断所述待测磁浮 列车的悬浮系统是否存在故障； 其中， 所述数值修正模块还用于： 根据各历史时刻与当前时刻之间的时间距离设置各 时刻下的目标传感器数值的权重值； 所述权重值随着历史时刻与所述当前时刻的时间差值 的减小而增大； 基于各时刻下的目标传感器数值的权重值和实际数值计算相应目标传感器 的修正后的值； 所述数值修正模块进一步用于： 调用折息权重计算关系式计算各目标传感 器的修正后的值， 所述 折息权重计算关系式为： ；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114755036 B 3