CN110646688A - 交流道岔自动开闭器的故障检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例提供了一种交流道岔自动开闭器的故障检测方法及系统，该方法包括：获取自动开闭器的动接点从转动静接点转换到表示静接点所用的转换时间；根据预设时间段内所述转换时间的变化趋势及标准差，确定动接点打入转动静接点的打入深度的变化趋势；根据所述打入深度的变化趋势对道岔进行故障预测。以此方式，可以及时地发现或者提前预测到道岔不能转动或者失表示，避免定期维护所浪费的人力、物力。

Description

交流道岔自动开闭器的故障检测方法及系统

技术领域

本公开的实施例一般涉及轨道交通技术领域，并且更具体地，涉及一种交流道岔自动开闭器的故障检测方法及系统。

背景技术

在轨道交通中，道岔实现了列车从一股道转到另外一股道的功能。道岔是轨道交通中的安全苛求系统，没有冗余系统。所以保证道岔的功能完成是轨道交通日常维护中的重要工作内容。道岔由转辙机搬动，在转辙机中自动开闭器实现了道岔转动功能和表示功能的切换。自动开闭器具有4组静节点和2组动接点，其中静节点组1，3实现了定位和反位表示的功能，静接点组2，4实现了转动的功能。根据联锁的命令，接通转动节点组，实现转辙机转动，转动到位后，接通静接点组，实现表示的功能。

动接点组接点打入静节点组的位置具有重要的意义，如果打入表示静接点组过深，则可能造成道岔不能转动；如果打入转动静接点组过深，则可能造成失表示，这两种故障都会影响正常的行车。

自动开闭器打入深度是道岔日常维护的重要内容，但是目前没有能够在线监测的系统和方法，只能通过定期的计划性维护，使用缺口检查尺等工具进行维护。

发明内容

根据本公开的实施例，提供了一种交流道岔自动开闭器的故障检测方案。

在本公开的第一方面，提供了一种交流道岔自动开闭器的故障检测方法，包括：获取自动开闭器的动接点从转动静接点转换到表示静接点所用的转换时间，并获取预设时间内所述转换时间的变化趋势及标准差；根据所述变化趋势和所述标准差，确定所述动接点打入静接点的打入深度的变化趋势；根据所述打入深度的变化趋势预测道岔是否会发生故障。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，获取自动开闭器的动接点从转动静接点转换到表示静接点所用的转换时间，包括：在所述动接点从转动静接点转换到表示静接点的过程中，检测交流道岔的A相电流和/或B相电流；获取所述A相电流和/或所述B相电流为0的时间段，作为所述转换时间。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，获取所述A相电流和/或所述B相电流为0的时间段，包括：获取所述A相电流和/或所述B相电流为0时的采样点数；根据所述采样点数确定电流为0的时间段，作为所述转换时间。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，根据所述变化趋势和所述标准差，确定所述动接点打入静接点的打入深度的变化趋势，包括：根据所述标准差判断所述变化趋势的离散度；若所述离散度小于离散度阈值，则将所述转换时间的所述变换趋势对应为所述打入深度的变化趋势。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，将所述转换时间的所述变换趋势对应为所述打入深度的变化趋势，包括：将所述转换时间的所述变化趋势中每一时间点均对应为一个所述打入深度；根据多个所述打入深度确定所述打入深度的变化趋势。

在本公开的第二方面，提供了一种交流道岔自动开闭器的故障检测系统，包括：获取模块，用于获取自动开闭器的动接点从转动静接点转换到表示静接点所用的转换时间，并获取预设时间内所述转换时间的变化趋势及标准差；确定模块，用于根据所述变化趋势和所述标准差，确定所述动接点打入静接点的打入深度的变化趋势；预测模块，用于根据所述打入深度的变化趋势预测道岔是否会发生故障。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方，所述获取模块包括：检测单元，用于在所述动接点由转动静接点转换到表示静接点的过程中，检测交流道岔的A相电流和/或B相电流；获取单元，用于获取所述A相电流和/或所述B相电流为0的时间段，作为所述转换时间。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方，所述获取单元包括：获取子单元，用于获取所述A相电流和/或所述B相电流为0时的采样点数；计算子单元，用于根据所述采样点数确定电流为0的时间段，作为所述转换时间。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方，所述确定模块包括：判断单元，用于根据所述标准差判断所述变化趋势的离散度；转换单元，用于在所述离散度小于离散度阈值时，将所述转换时间的所述变换趋势对应为所述打入深度的变化趋势。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方，所述转换单元包括：转换子单元，用于将所述转换时间的所述变化趋势中每一时间点均对应为一个所述打入深度；确定子单元，用于根据多个所述打入深度确定所述打入深度的变化趋势。

应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：

图1示出了根据本公开的实施例的交流道岔自动开闭器的故障检测方法的流程图；

图2示出了根据本公开的实施例的交流转撤机反位表示原理图；

图3示出了根据本公开的实施例的回路中的电流波形图；

图4示出了根据本公开的实施例的自动开闭器动接点转换示意图；

图5示出了根据本公开的实施例的交流道岔自动开闭器的故障检测系统的结构图。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本公开保护的范围。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

图1示出了根据本公开的实施例的交流道岔自动开闭器的故障检测方法的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤：

步骤101，获取自动开闭器的动接点从转动静接点转换到表示静接点所用的转换时间。

转换时间，即自动开闭器的动接点离开转动静接点到达表示静接点所用的时间。当动接点从转动静接点向表示静接点转换时，会出现电流为0的时间段，这段时间也就是转换时间。

在一示例中，参见图2，在自动开闭器的动接点打入静接点时，由于1DQJ的接点1和2,2DQJ的接点111和112,1DQJF的接点1仍然接通，这样从A相电源经过1DQJ的接点1，X1端子，电机线圈，自动开闭器，二极管支路，自动开闭器X2端子，2DQJ的112至111接点，1DQJF的接点1达到B相电源。

该回路中的电流波形图如图3所示，在直线X的左边，为三相电流曲线，道岔处于转动过程中；在直线Y的右边，只有A相电流和B相电流，C相电流为0。直线X和直线Y之间，为自动开闭器从转动静接点向表示静接点的转动，三相电源均没有电流，直线X和直线Y之间的时间为自动开闭器的转换时间。

在一些实施例中，获取自动开闭器的动接点从转动静接点转换到表示静接点所用的转换时间，可以通过检测A相电流和/或B相电流为0的时间段，以该时间段作为转换时间。

在一些实施例中，可以通过在检测A相电流和/或B相电流时，获取A相电流和/或B相电流为0时的采样点数，并通过该采样点数来确定A相电流和/或B相电流为0的时间段，从而确定转换时间。

由于自动开闭器的动接点转换时间为毫秒级，因此，可以采用微秒级反映速度的电流传感器来检测A相电流和/或B相电流，并采用采样频率不低于1KHz的数据采集系统来进行采集。

在本实施例中，可以使用一个电流传感器及配套的数据采集系统来检测A相电流和/或B相电流，也可以使用多个电流传感器及配套的数据采集系统来检测A相电流和/或B相电流，使得A相电源处至少一个电流传感器，并且B相电源处至少一个电流传感器。

步骤102，根据预设时间段内所述转换时间的变化趋势及标准差，确定动接点打入转动静接点的打入深度的变化趋势。

需要说明的是，打入深度过深，可能造成道岔不能转动或者失表示，无论是那种故障都会影响正常的行车。当列车经过道岔时，会挤压尖轨，从而带动表示杆运动，造成自动开闭器打入深度的变化。

根据本公开的实施例，在预设时间(例如1个月)内，道岔转动多次，获取每次道岔转动中的转换时间，可以将多个转换时间绘制于坐标系中，形成转换时间的变化趋势，并计算多个转换时间的标准差，通过标准差能够反映转换时间的变化趋势的离散度，从而能够确定是否选择该预设时间内的转换时间的变化趋势，使得该变化趋势能够准确地反映转换时间在预设时间内的变化规律。

在一些实施例中，可以根据标准差判断转换时间的变化趋势的离散度，在离散度小于离散度阈值时，将转换时间的变换趋势对应为打入深度的变化趋势。

离散度阈值可以是本领域技术人员根据实际需要来设定的，此处不作限定。当转换时间的离散度小于该离散度阈值时，则说明预设时间内的多个转换时间的离散度较小，能够将其对应为打入深度的变化趋势。

进一步地，将将转换时间的变换趋势对应为打入深度的变化趋势，可以将转换时间的变化趋势中每一转换时间均对应为一个打入深度，转换时间变长的趋势对应于打入深度变浅的趋势。

参见图4，左边方框表示转动静接点组，右边方框表示表示静接点组，圆形表示动接点。其中，实心圆形表示动接点打入较深时，动接点在转动静接点和表示静接点的位置；空心圆形表示动接点打入较浅时，动接点在转动静接点和表示静接点的位置。实线曲线1表示动接点从A点转换到C点的速度曲线，虚线曲线2表示动接点从B点转换到D点的速度曲线。直线虚线S1表示动接点离开转动静接点组时断开三相电源的点，对应于图3中的直线X；直线虚线S2表示动接点转换到表示静接点组时接通A相电源和B相电源的点，对应于图3中的直线Y。

由于自动开闭器的动接点由弹簧拉动，当动接点打入静接点的打入深度较深时，动接点位于A点，在弹簧拉动下，动接点从A点开始加速，到达直线虚线S1时，具有一定的初速度，然后由直线虚线S1运动到直线虚线S2，接通表示电路，直至到达C点后停止运动；当动接点打入静接点的打入深度较浅时，动接点位于B点，在弹簧拉动下，动接点从B点开始加速，到达直线虚线S1时，具有一定的初速度，然后由直线虚线S1运动到直线虚线S2，接通表示电路，直至到达D点后停止运动。

由于动接点从A点到C点的运动过程中，相对于从B点到D点的运动过程，开始加速时间较早，因此，动接点从A点到C点的运动过程中到达直线虚线S1的速度，大于从B点到D点的运动过程中到达直线虚线S1时的速度，也就是说，动接点从A点到C点的运动过程中经过直线虚线S1到直线虚线S2所用的时间，小于动接点从B点到D点的运动过程中，经过直线虚线S1到直线虚线S2所用的时间；即转化时间越短，动接点打入静接点的打入深度越深；转化时间越长，动接点打入静接点的打入深度越浅。

因此，动接点打入到转动静接点不同的深度时，能够对应在转动静接点中不同的位置，从而对应不同的转换时间，进而可以由转换时间的变换趋势来对应为打入深度的变化趋势。

步骤103，根据打入深度的变化趋势对道岔进行故障预测。

例如，可以将转换时间和打入深度拟合成曲线，也可以将转换时间和打入深度做成表格的形式。根据转换时间和打入深度的对应关系来预测道岔是否出现故障。

例如，通过实时地监测转换时间的长度，可以采用插值法，将转换时间插入到转换时间和打入深度的对应曲线中，来得到打入深度的具体数值；也可以通过查表法，通过在转换时间和打入深度的对应关系表中差找检测到的转换时间所对应的打入深度；通过预测得到打入深度来判断道岔是否出现故障。道岔的故障可以是道岔失表示，也可以是道岔不能转动。

根据本公开的实施例，通过获取动接点从转动静接点转换到表示静接点所用的转换时间的变化趋势和标准差，通过标准差判断变化趋势的离散度，在离散度满足要求的情况下，根据转换时间的变化趋势得到打入深度的变化趋势，并根据打入深度的变化趋势来预测道岔是否会出现失表示或者不能转动的故障，从而能够及时地发现或者提前预测到道岔不能转动或者失表示。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本公开并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本公开，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本公开所必须的。

以上是关于方法实施例的介绍，以下通过装置实施例，对本公开所述方案进行进一步说明。

图5示出了根据本公开的实施例的交流道岔自动开闭器的故障检测系统的结构图。如图5所示，该系统包括：

获取模块501，用于获取自动开闭器的动接点从转动静接点转换到表示静接点所用的转换时间。

确定模块502，用于根据预设时间段内转换时间的变化趋势及标准差，确定动接点打入转动静接点的打入深度的变化趋势。

预测模块503，用于根据打入深度的变化趋势对道岔进行故障预测。

在一些实施例中，获取模块501包括：

检测单元，检测交流道岔的A相电流和/或B相电流。

获取单元，用于获取A相电流和/或B相电流为0的时间段，作为转换时间。

在一些实施例中，获取单元包括：

获取子单元，用于获取A相电流和/或B相电流为0时的采样点数。

计算子单元，用于根据采样点数确定电流为0的时间段，作为转换时间。

在一些实施例中，确定模块502包括：

判断单元，用于根据标准差判断变化趋势的离散度。

转换单元，用于在离散度小于离散度阈值时，将转换时间的变换趋势对应为打入深度的变化趋势。

在一些实施例中，转换单元包括：

转换子单元，用于将转换时间的变化趋势中每一转换时间均对应为一个打入深度。

确定子单元，用于将所述转换时间变长的趋势对应于所述打入深度变浅的趋势。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，所述描述的模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

此外，虽然采用特定次序描绘了各操作，但是这应当理解为要求这样操作以所示出的特定次序或以顺序次序执行，或者要求所有图示的操作应被执行以取得期望的结果。在一定环境下，多任务和并行处理可能是有利的。同样地，虽然在上面论述中包含了若干具体实现细节，但是这些不应当被解释为对本公开的范围的限制。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征还可以组合地实现在单个实现中。相反地，在单个实现的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合的方式实现在多个实现中。

尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。

Claims (10)

1.一种交流道岔自动开闭器的故障检测方法，其特征在于，包括：

获取自动开闭器的动接点从转动静接点转换到表示静接点所用的转换时间；

根据预设时间段内所述转换时间的变化趋势及标准差，确定动接点打入转动静接点的打入深度的变化趋势；

根据所述打入深度的变化趋势对道岔进行故障预测。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取自动开闭器的动接点从转动静接点转换到表示静接点所用的转换时间，包括：

检测交流道岔的A相电流和/或B相电流；

获取所述A相电流和/或所述B相电流为0的时间段，作为所述转换时间。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，获取所述A相电流和/或所述B相电流为0的时间段，包括：

获取所述A相电流和/或所述B相电流为0时的采样点数；

根据所述采样点数确定电流为0的时间段，作为所述转换时间。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据预设时间段内所述转换时间的变化趋势及标准差，确定动接点打入转动静接点的打入深度的变化趋势，包括：

根据所述标准差判断所述变化趋势的离散度；

若所述离散度小于离散度阈值，则将所述转换时间的所述变换趋势对应为所述打入深度的变化趋势。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将所述转换时间的所述变换趋势对应为所述打入深度的变化趋势，包括：

将所述转换时间的所述变化趋势中每一转换时间均对应为一个所述打入深度；

所述转换时间变长的趋势对应于所述打入深度变浅的趋势。

6.一种交流道岔自动开闭器的故障检测系统，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取自动开闭器的动接点从转动静接点转换到表示静接点所用的转换时间；

确定模块，用于根据预设时间段内所述转换时间的变化趋势及标准差，确定动接点打入转动静接点的打入深度的变化趋势；

预测模块，用于根据所述打入深度的变化趋势对道岔进行故障预测。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述获取模块包括：

检测单元，用于检测交流道岔的A相电流和/或B相电流；

获取单元，用于获取所述A相电流和/或所述B相电流为0的时间段，作为所述转换时间。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述获取单元包括：

获取子单元，用于获取所述A相电流和/或所述B相电流为0时的采样点数；

计算子单元，用于根据所述采样点数确定电流为0的时间段，作为所述转换时间。

9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述确定模块包括：

判断单元，用于根据所述标准差判断所述变化趋势的离散度；

转换单元，用于在所述离散度小于离散度阈值时，将所述转换时间的所述变换趋势对应为所述打入深度的变化趋势。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述转换单元包括：

转换子单元，用于将所述转换时间的所述变化趋势中每一转换时间均对应为一个所述打入深度；

确定子单元，用于将所述转换时间变长的趋势对应于所述打入深度变浅的趋势。

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