CN113997989A - 磁浮列车单点悬浮系统安全检测方法、装置、设备及介质 - Google Patents

磁浮列车单点悬浮系统安全检测方法、装置、设备及介质 Download PDF

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CN113997989A CN202111435997.XA CN202111435997A CN113997989A CN 113997989 A CN113997989 A CN 113997989A CN 202111435997 A CN202111435997 A CN 202111435997A CN 113997989 A CN113997989 A CN 113997989A
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Abstract

本申请公开了一种磁浮列车单点悬浮系统的安全隐患检测方法、装置、电子设备及可读存储介质。其中，方法包括分别获取待测磁浮列车在多种载荷下的多维传感器数据；对每维传感器数据，计算当前维传感器数据在初始时刻和当前时刻的概率分布信息，得到初始概率分布和当前概率分布；计算初始概率分布和当前概率分布之间的距离，并计算各维传感器数据对应距离的权重；对每个单点悬浮系统，计算当前单点悬浮系统中各维传感器数据对应距离的权重和，以作为该单点悬浮系统的权重；基于各单点悬浮系统的权重确定待测磁浮列车是否存在安全隐患，从而提高磁浮列车单点悬浮系统安全隐患的检测精准度。

Description

磁浮列车单点悬浮系统安全检测方法、装置、设备及介质
技术领域
本申请涉及安全监测技术领域，特别是涉及一种磁浮列车单点悬浮系统的安全隐患检测方法、装置、电子设备及可读存储介质。
背景技术
磁浮列车的每列车均有20个单点悬浮系统，磁浮列车运行中每个单点悬浮系统存在载荷、轨道不平顺、速度等交变载荷，以及列车与轨道引起车轨共振的风险。在交变载荷作用下，单点悬浮系统存在性能退化，导致悬浮系统传感器数据变差。同时，在交变载荷下，磁浮列车运行中，当性能退化时，对应位置的悬浮系统的传感器数据会有一定的变化，导致列车运行存在一定的风险。
为了保证磁浮列车单点悬浮系统的安全，确保磁浮列车安全运行，相关技术会通过监测磁浮列车单点悬浮系统的传感器所采集的数据来判断是否存在安全隐患。具体的，可通过多个传感器监测磁浮列车单点悬浮系统的间隙数据、电流和加速度，然后判断是否有间隙数据和/或电流和/或加速度超过某一固定阈值。当任意一个传感器所采集的数据超过了阈值，则判定存在有安全隐患的单点悬浮系统。虽然能检测出有明显安全隐患的单点悬浮系统，但在交变载荷下，当单点悬浮系统存在性能退化时，对应位置的单点悬浮系统的传感器数据准确度较差，但没有超过阈值，这样便会导致漏报，从而无法检测出可能有安全隐患的单点悬浮系统。
发明内容
本申请提供了一种磁浮列车单点悬浮系统的安全隐患检测方法、装置、电子设备及可读存储介质，提高了磁浮列车的单点悬浮系统的安全隐患的检测精准度，有效确保磁浮列车安全运行。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：
本发明实施例一方面提供了一种磁浮列车单点悬浮系统的安全隐患检测方法，包括：
分别获取待测磁浮列车在多种载荷下的多维传感器数据；
对每维传感器数据，计算当前维传感器数据在初始时刻和当前时刻的概率分布信息，得到初始概率分布和当前概率分布；
计算所述初始概率分布和所述当前概率分布之间的距离，并计算各维传感器数据对应距离的权重；
对每个单点悬浮系统，计算当前单点悬浮系统中各维传感器数据对应距离的权重和，以作为所述当前单点悬浮系统的权重；
基于各单点悬浮系统的权重确定所述待测磁浮列车是否存在安全隐患。
可选的，所述基于各单点悬浮系统的权重确定所述待测磁浮列车是否存在安全隐患，包括：
基于各单点悬浮系统的权重，利用聚类算法将所述待测磁浮列车中所有单点悬浮系统分为第一类和第二类，所述第一类的类心大于所述第二类的类心；
将属于所述第一类的单点悬浮系统作为具有安全隐患的单点悬浮系统。
可选的，所述分别获取待测磁浮列车在多种载荷下的多维传感器数据之后，还包括：
调用标准化关系式对每维传感器数据进行标准化处理，所述标准化关系式为：
Figure BDA0003381557130000021
式中，fj和
Figure BDA0003381557130000022
分别为标准化前和标准化后的第j维传感器数据，μj和σj分别为第j维传感器数据的平均值和标准差。
可选的，所述计算所述初始概率分布和所述当前概率分布之间的距离，包括：
调用差异距离关系式计算所述初始概率分布和所述当前概率分布之间的距离HD2(f,g)，所述差异距离关系式为：
Figure BDA0003381557130000031
式中，f为所述初始概率分布，g为所述当前概率分布，σf为所述初始概率分布的标准差，σg为所述当前概率分布的标准差，μf为所述初始概率分布的平均值，μg为所述当前概率分布的平均值，e表示指数。
可选的，所述计算当前维传感器数据在初始时刻和当前时刻的概率分布信息，包括：
通过长度为L的时间窗从第j维传感器数据获取载荷向量Dij，i表示第i时刻，得到初始时刻载荷向量D0j和当前时刻载荷向量Dij；
调用核密度估计关系式计算所述初始时刻载荷向量和所述当前时刻载荷向量的概率分布信息fh，所述核密度估计关系式为：
Figure BDA0003381557130000032
式中，K(·)为正态分布核函数，h为带宽平滑参数，(r1，r2，…，rn)为服从概率分布fh的样本中的独立且相同的分布集，n为所述分布集中的元素总个数。
可选的，所述对每个单点悬浮系统，计算当前单点悬浮系统中各维传感器数据对应距离的权重和，包括：
对每个单点悬浮系统，分别计算当前单点悬浮系统在x、y和z方向上的权重，并将x、y和z方向上的权重之和作为所述单点悬浮系统的权重。
本发明实施例另一方面提供了一种磁浮列车单点悬浮系统的安全隐患检测装置，包括：
数据获取模块，用于分别获取待测磁浮列车在多种载荷下的多维传感器数据；
概率分布计算模块，用于对每维传感器数据，计算当前维传感器数据在初始时刻和当前时刻的概率分布信息，得到初始概率分布和当前概率分布；
权重计算模块，用于计算所述初始概率分布和所述当前概率分布之间的距离，并计算各维传感器数据对应距离的权重；对每个单点悬浮系统，计算当前单点悬浮系统中各维传感器数据对应距离的权重和，以作为所述当前单点悬浮系统的权重；
检测模块，用于基于各单点悬浮系统的权重确定所述待测磁浮列车是否存在安全隐患。
可选的，所述检测模块进一步用于：基于各单点悬浮系统的权重，利用聚类算法将所述待测磁浮列车中所有单点悬浮系统分为第一类和第二类，所述第一类的类心大于所述第二类的类心；将属于所述第一类的单点悬浮系统作为具有安全隐患的单点悬浮系统。
本发明实施例还提供了一种电子设备，包括处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如前任一项所述磁浮列车单点悬浮系统的安全隐患检测方法的步骤。
本发明实施例最后还提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前任一项所述磁浮列车单点悬浮系统的安全隐患检测方法的步骤。
本申请提供的技术方案的优点在于，由于性能退化会导致对应位置的单点悬浮系统的数据变差，利用复杂交变载荷下的磁浮列车单点悬浮系统多种载荷对交变载荷下磁浮列车单点悬浮系统传感器数据进行分析和处理，确定出一定波动的单点悬浮系统，在性能退化初期就能检测出可能具有安全隐患的单点悬浮系统，从而实现对磁浮列车的安全隐患的监测，有效预防单点悬浮系统的性能继续退化导致磁浮列车无法安全运行，从而有效提高磁浮列车的安全性。
此外，本发明实施例还针对磁浮列车单点悬浮系统的安全隐患检测方法提供了相应的实现装置、电子设备及可读存储介质，进一步使得所述方法更具有实用性，所述装置、电子设备及可读存储介质具有相应的优点。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例或相关技术的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种磁浮列车单点悬浮系统的安全隐患检测方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的磁浮列车单点悬浮系统的安全隐患检测装置的一种具体实施方式结构图；
图3为本发明实施例提供的电子设备的一种具体实施方式结构图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可包括没有列出的步骤或单元。
在介绍了本发明实施例的技术方案后，下面详细的说明本申请的各种非限制性实施方式。
首先参见图1，图1为本发明实施例提供的一种磁浮列车单点悬浮系统的安全隐患检测方法的流程示意图，本发明实施例可包括以下内容：
S101：分别获取待测磁浮列车在多种载荷下的多维传感器数据。
本步骤中的待测磁浮列车即为本实施例要检测是否具有安全隐患的磁浮列车。传感器数据是由磁浮列车中各单点悬浮系统中不同位置安装的传感器所采集的数据，举例来说，传感器可如间隙传感器、加速度传感器、电流传感器，相应的传感器数据包括间隙传感器、加速度传感器、电流传感器分别采集的间隙数据、加速度数据和电流数据，其可主动发送给本实施例的执行主语或者是存储在本地，本实施例执行主语可主动获取也可被动接收，这均不影响本申请的实现。
可以理解的是，待测磁浮列车的每个单点悬浮系统会安装多个传感器，每个传感器会采集多组数据，如三向振动传感器会测量x、y、z三个方向最终输出三维数据，所以多维传感器数据由待测磁浮列车内部中所有单点悬浮系统所安装的传感器所采集的传感器数据组成，维度可表示为M*A，M表示待测磁浮列车内部单点悬浮系统的总数，A表示每个单点悬浮系统中各传感器所采集数据的维度。
S102：对每维传感器数据，计算当前维传感器数据在初始时刻和当前时刻的概率分布信息，得到初始概率分布和当前概率分布。
在本步骤会依次对上个步骤所得的每个维度的传感器数据均计算初始时刻和当前任意一个时刻的概率分布信息。本步骤的当前时刻是指任何一个时刻，并不限制具体哪个时刻。若(r1，r2，…，rn)为服从概率分布的样本中的独立且相同的分布集，为了达到估算概率密度函数f在坐标系中的形状，可采用的核密度估计函数。作为一种可选的实施方式，可通过长度为L的时间窗从第j维传感器数据获取载荷向量Dij，i表示第i时刻，得到初始时刻载荷向量D0j和当前时刻载荷向量Dij；调用核密度估计关系式计算初始时刻载荷向量和当前时刻载荷向量的概率分布信息fh，核密度估计关系式为：
Figure BDA0003381557130000071
式中，K(·)为正态分布核函数，它是一个非负函数且积分后得1并具有0均值，h为带宽平滑参数，(r1，r2，…，rn)为服从概率分布fh的样本中的独立且相同的分布集，n为分布集中的元素总个数，h＝n-1/5。举例来说，若每个维度的传感器数据由间隙数据、电流数据和加速度传感器数据构成，且间隙数据、电流数据和加速度传感器数据有20组数据，则传感器数据即为60维数据。通过长度为L的时间窗从第j维传感器数据获取向量Di,j，其中i为时刻，j≤60，当i＝0时，向量D0,j为系统最初时刻的第j维向量。
S103：计算初始概率分布和当前概率分布之间的距离，并计算各维传感器数据对应距离的权重；对每个单点悬浮系统，计算当前单点悬浮系统中各维传感器数据对应距离的权重和，以作为当前单点悬浮系统的权重。
在得到初始概率分布和当前概率分布之后，为了确定当前时刻的传感器数据和初始时刻的传感器数据的区别，也就是为了判断随着时间，磁浮列车是否存在安全隐患，可通过计算初始概率分布和当前概率分布之间的距离来衡量初始时刻和当前时刻的传感器数据的差异性。可采用任何一种可通过计算距离表示数据差异性的方法，例如欧式距离等。本实施例中的各维传感器数据对应距离的权重是指每维传感器数据的距离在所有传感器数据的距离的比重，举例来说，第j维传感器数据的权重ωj可表示为：
Figure BDA0003381557130000072
HDj表示第j维传感器数据的初始概率分布和当前概率分布之间的距离，M表示待测磁浮列车内部单点悬浮系统的总数，A表示每个单点悬浮系统中各传感器所采集数据的维度。
可以理解的是，由于每个单点悬浮系统内部的传感器采集的数据为多个维度，每个维度传感器数据具有一个权重，那么每个单点悬浮系统具有多个权重，将这多个权重相加便得到每个单点悬浮系统的权重。作为一种可选的实施方式，对每个单点悬浮系统，分别计算当前单点悬浮系统在x、y和z方向上的权重，并将x、y和z方向上的权重之和作为单点悬浮系统的权重。以第一单点悬浮系统为例，第一单点悬浮系统内部的传感器所采集的数据可以组成为x、y、z三个方向的数据，相应的，其有x、y、z三个维度的传感器数据，第一单点悬浮系统的权重可表示为Ωm,k＝ωm,x+ωm,y+ωm,z，其中，ωm,x、ωm,y和ωm,z分别是第一单点悬浮系统在x、y和z方向上的权重，Ωm,k是第一单点悬浮系统在3个方向的权重之和。
S104：基于各单点悬浮系统的权重确定待测磁浮列车是否存在安全隐患。
由于单点悬浮系统若有早期故障，那么该单点悬浮系统的各维传感器数据会有一定波动，通过这些有一定波动的传感器数据便可确定单点悬浮系统是否有早期故障，进而通过是否存在有早期故障的单点悬浮系统便可确定磁浮列车是否存在安全隐患。
在本发明实施例提供的技术方案中，由于性能退化会导致对应位置的单点悬浮系统的数据变差，利用复杂交变载荷下的磁浮列车单点悬浮系统多种载荷对交变载荷下磁浮列车单点悬浮系统传感器数据进行分析和处理，确定出一定波动的单点悬浮系统，在性能退化初期就能检测出可能具有安全隐患的单点悬浮系统，从而实现对磁浮列车的安全隐患的监测，有效预防单点悬浮系统的性能继续退化导致磁浮列车无法安全运行，从而有效提高磁浮列车的安全性。
需要说明的是，本申请中各步骤之间没有严格的先后执行顺序，只要符合逻辑上的顺序，则这些步骤可以同时执行，也可按照某种预设顺序执行，图1只是一种示意方式，并不代表只能是这样的执行顺序。
在上述实施例中，对于如何执行步骤S104并不做限定，本实施例中给出安全隐患检测的一种实施方式，可包括如下步骤：
基于各单点悬浮系统的权重，利用聚类算法将磁浮列车中的所有单点悬浮系统分为第一类和第二类，第一类的类心大于第二类的类心；
将属于第一类的单点悬浮系统作为具有安全隐患的单点悬浮系统。
在本实施例中，可通过诸如K-means聚类方法将所有单点悬浮系统的权重聚为两类，并选择属于类心较大的单点悬浮系统作为有一定波动的单点悬浮系统，也即这些单点悬浮系统可能为具有安全隐患的单点悬浮系统，可调用图像采集设备对该区域进行图像采集或者是人工检测，进一步核实是否这些单点悬浮系统存在安全隐患。
可以理解的是，考虑到磁浮列车有载荷、轨道不平顺、速度等多种载荷，且这些载荷对应的传感器数据存在一定的差异，本实施例可分别提取由间隙、电流和加速度传感器(测量间隙x、电流y和加速度z三个变量)获得的多维历史数据，并通过标准化处理消除载荷差异引起的数据差异。具体的，可通过调用标准化关系式对每维传感器数据进行标准化处理，实现消除载荷差异引起的数据差异，标准化关系式可表示为：
Figure BDA0003381557130000091
式中，fj和
Figure BDA0003381557130000092
分别为标准化前和标准化后的第j维传感器数据，μj和σj分别为第j维传感器数据的平均值和标准差。
上述实施例对如何计算初始概率分布和当前概率分布之间的距离并不做限定，本申请还给出一种具体的实施方式，可包括：
当部分单点悬浮系统性能退化时，对应位置的传感器的数据有一定的波动但没有超过阈值，且各传感器采集的数据具有强噪声，对此，考虑到Hellinger(也即海林格)距离对噪声具有一定的鲁棒性，且对微小波动具有一定的敏感性，本实施例可采用Hellinger距离检测传感器的数据变化，并通过Hellinger距离反映传感器数据变化。Hellinger距离是一种概率工具，用于测量两分布之间的距离或者是说差异。给定两个连续概率密度函数PDF即f(x)和g(x)，则f(x)到g(x)的Hellinger距离HD(f,g)可定义为：
Figure BDA0003381557130000101
其中，x为传感器数据。上式所示，Hellinger距离为对称且有界的距离，即0≤HD(f,g)＝HD(g,f)≤1。根据Lebesgue测度，上式中的HD具有不同形式，即
Figure BDA0003381557130000102
为了实现快速计算二者距离，可通过下述方式计算两个概率分布之间的距离，给定两个PDF为
Figure BDA0003381557130000103
与
Figure BDA0003381557130000104
f(x)和g(x)的HD2(f,g)为：
Figure BDA0003381557130000105
式中，
Figure BDA0003381557130000106
为服从均值μf、标准差σf的正态分布，
Figure BDA0003381557130000107
为服从均值μg、标准差σg的正态分布。
基于此，本实施例可调用差异距离关系式计算初始概率分布和当前概率分布之间的距离HD2(f,g)，差异距离关系式可表示为：
Figure BDA0003381557130000108
式中，f为初始概率分布，g为当前概率分布，σf为初始概率分布的标准差，σg为当前概率分布的标准差，μf为初始概率分布的平均值，μg为当前概率分布的平均值，e表示指数。
由上可知，本实施例采用Hellinger距离的权重之和确定有一定波动的单点悬浮系统，将这些有一定波动的单点悬浮系统确定可能有安全隐患的单点悬浮系统，可以在单点悬浮系统性能退化初期便快速检测出来，提高磁浮列车运行的安全性。
本发明实施例还针对磁浮列车单点悬浮系统的安全隐患检测方法提供了相应的装置，进一步使得方法更具有实用性。其中，装置可从功能模块的角度和硬件的角度分别说明。下面对本发明实施例提供的磁浮列车单点悬浮系统的安全隐患检测装置进行介绍，下文描述的磁浮列车单点悬浮系统的安全隐患检测装置与上文描述的磁浮列车单点悬浮系统的安全隐患检测方法可相互对应参照。
基于功能模块的角度，参见图2，图2为本发明实施例提供的磁浮列车单点悬浮系统的安全隐患检测装置在一种具体实施方式下的结构图，该装置可包括：
数据获取模块201，用于分别获取待测磁浮列车在多种载荷下的多维传感器数据。
概率分布计算模块202，用于对每维传感器数据，计算当前维传感器数据在初始时刻和当前时刻的概率分布信息，得到初始概率分布和当前概率分布。
权重计算模块203，用于计算所述初始概率分布和所述当前概率分布之间的距离，并计算各维传感器数据对应距离的权重；对每个单点悬浮系统，计算当前单点悬浮系统中各维传感器数据对应距离的权重和，以作为当前单点悬浮系统的权重。
检测模块204，用于基于各单点悬浮系统的权重确定待测磁浮列车是否存在安全隐患。
可选的，在本实施例的一些实施方式中，上述检测模块204可以包括聚类单元和定位单元；
聚类单元用于基于各单点悬浮系统的权重，利用聚类算法将所述待测磁浮列车中所有单点悬浮系统分为第一类和第二类，所述第一类的类心大于所述第二类的类心；定位单元用于将属于所述第一类的单点悬浮系统作为具有安全隐患的单点悬浮系统。
可选的，在本实施例的另一些实施方式中，上述装置例如还可包括标准化处理模块，用于调用标准化关系式对每维传感器数据进行标准化处理，标准化关系式为：
Figure BDA0003381557130000121
式中，fj和
Figure BDA0003381557130000122
分别为标准化前和标准化后的第j维传感器数据，μj和σj分别为第j维传感器数据的平均值和标准差。
可选的，在本实施例的其他一些实施方式中，上述权重计算模块203可包括距离计算单元，用于调用差异距离关系式计算初始概率分布和当前概率分布之间的距离HD2(f,g)，差异距离关系式为：
Figure BDA0003381557130000123
式中，f为初始概率分布，g为当前概率分布，σf为初始概率分布的标准差，σg为当前概率分布的标准差，μf为初始概率分布的平均值，μg为当前概率分布的平均值，e表示指数。
作为本实施例的一种可选的实施方式，上述概率分布计算模块202可进一步用于：通过长度为L的时间窗从第j维传感器数据获取载荷向量Dij，i表示第i时刻，得到初始时刻载荷向量D0j和当前时刻载荷向量Dij；调用核密度估计关系式计算初始时刻载荷向量和当前时刻载荷向量的概率分布信息fh，核密度估计关系式为：
Figure BDA0003381557130000124
式中，K(·)为正态分布核函数，h为带宽平滑参数，(r1，r2，…，rn)为服从概率分布fh的样本中的独立且相同的分布集，n为分布集中的元素总个数。
作为本实施例的另外一种可选的实施方式，上述权重计算模块203可进一步用于：对每个单点悬浮系统，分别计算当前单点悬浮系统在x、y和z方向上的权重，并将x、y和z方向上的权重之和作为单点悬浮系统的权重。
本发明实施例所述磁浮列车单点悬浮系统的安全隐患检测装置的各功能模块的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述，此处不再赘述。
由上可知，本发明实施例提高了磁浮列车的单点悬浮系统的安全隐患的检测精准度，有效确保磁浮列车安全运行。
上文中提到的磁浮列车单点悬浮系统的安全隐患检测装置是从功能模块的角度描述，进一步的，本申请还提供一种电子设备，是从硬件角度描述。图3为本申请实施例提供的电子设备在一种实施方式下的结构示意图。如图3所示，该电子设备包括存储器30，用于存储计算机程序；处理器31，用于执行计算机程序时实现如上述任一实施例提到的磁浮列车单点悬浮系统的安全隐患检测方法的步骤。
其中，处理器31可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器，处理器31还可为控制器、微控制器、微处理器或其他数据处理芯片等。处理器31可以采用DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)、FPGA(Field－Programmable GateArray，现场可编程门阵列)、PLA(Programmable Logic Array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器31也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称CPU(Central Processing Unit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器31可以集成有GPU(Graphics Processing Unit，图像处理器)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器31还可以包括AI(ArtificialIntelligence，人工智能)处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。
存储器30可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器30还可包括高速随机存取存储器以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。存储器30在一些实施例中可以是电子设备的内部存储单元，例如服务器的硬盘。存储器30在另一些实施例中也可以是电子设备的外部存储设备，例如服务器上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(SecureDigital：SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器30还可以既包括电子设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器30不仅可以用于存储安装于电子设备的应用软件及各类数据，例如：执行漏洞处理方法的程序的代码等，还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。本实施例中，存储器30至少用于存储以下计算机程序301，其中，该计算机程序被处理器31加载并执行之后，能够实现前述任一实施例公开的磁浮列车单点悬浮系统的安全隐患检测方法的相关步骤。另外，存储器30所存储的资源还可以包括操作系统302和数据303等，存储方式可以是短暂存储或者永久存储。其中，操作系统302可以包括Windows、Unix、Linux等。数据303可以包括但不限于磁浮列车单点悬浮系统的安全隐患检测结果对应的数据等。
在一些实施例中，上述电子设备还可包括有显示屏32、输入输出接口33、通信接口34或者称为网络接口、电源35以及通信总线36。其中，显示屏32、输入输出接口33比如键盘(Keyboard)属于用户接口，可选的用户接口还可以包括标准的有线接口、无线接口等。可选地，在一些实施例中，显示器可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)触摸器等。显示器也可以适当的称为显示屏或显示单元，用于显示在电子设备中处理的信息以及用于显示可视化的用户界面。通信接口34可选的可以包括有线接口和/或无线接口，如WI-FI接口、蓝牙接口等，通常用于在电子设备与其他电子设备之间建立通信连接。通信总线36可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(extendedindustry standard architecture，简称EISA)总线等。该总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图3中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
本领域技术人员可以理解，图3中示出的结构并不构成对该电子设备的限定，可以包括比图示更多或更少的组件，例如还可包括实现各类功能的传感器37。
本发明实施例所述电子设备的各功能模块的功能可根据上述方法实施例中的方法具体实现，其具体实现过程可以参照上述方法实施例的相关描述，此处不再赘述。
由上可知，本发明实施例提高了磁浮列车的单点悬浮系统的安全隐患的检测精准度，有效确保磁浮列车安全运行。
可以理解的是，如果上述实施例中的磁浮列车单点悬浮系统的安全隐患检测方法以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如SD或DX存储器等)、磁性存储器、可移动磁盘、CD-ROM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
基于此，本发明实施例还提供了一种可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时如上任意一实施例所述磁浮列车单点悬浮系统的安全隐患检测方法的步骤。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的硬件包括装置及电子设备而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
以上对本申请所提供的一种磁浮列车单点悬浮系统的安全隐患检测方法、装置、电子设备及可读存储介质进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种磁浮列车单点悬浮系统的安全隐患检测方法，其特征在于，包括：
分别获取待测磁浮列车在多种载荷下的多维传感器数据；
对每维传感器数据，计算当前维传感器数据在初始时刻和当前时刻的概率分布信息，得到初始概率分布和当前概率分布；
计算所述初始概率分布和所述当前概率分布之间的距离，并计算各维传感器数据对应距离的权重；
对每个单点悬浮系统，计算当前单点悬浮系统中各维传感器数据对应距离的权重和，以作为所述当前单点悬浮系统的权重；
基于各单点悬浮系统的权重确定所述待测磁浮列车是否存在安全隐患。
2.根据权利要求1所述的磁浮列车单点悬浮系统的安全隐患检测方法，其特征在于，所述基于各单点悬浮系统的权重确定所述待测磁浮列车是否存在安全隐患，包括：
基于各单点悬浮系统的权重，利用聚类算法将所述待测磁浮列车中所有单点悬浮系统分为第一类和第二类，所述第一类的类心大于所述第二类的类心；
将属于所述第一类的单点悬浮系统作为具有安全隐患的单点悬浮系统。
3.根据权利要求1所述的磁浮列车单点悬浮系统的安全隐患检测方法，其特征在于，所述分别获取待测磁浮列车在多种载荷下的多维传感器数据之后，还包括：
调用标准化关系式对每维传感器数据进行标准化处理，所述标准化关系式为：
Figure FDA0003381557120000011
式中，fj和
Figure FDA0003381557120000012
分别为标准化前和标准化后的第j维传感器数据，μj和σj分别为第j维传感器数据的平均值和标准差。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的磁浮列车单点悬浮系统的安全隐患检测方法，其特征在于，所述计算所述初始概率分布和所述当前概率分布之间的距离，包括：
调用差异距离关系式计算所述初始概率分布和所述当前概率分布之间的距离HD2(f,g)，所述差异距离关系式为：
Figure FDA0003381557120000021
式中，f为所述初始概率分布，g为所述当前概率分布，σf为所述初始概率分布的标准差，σg为所述当前概率分布的标准差，μf为所述初始概率分布的平均值，μg为所述当前概率分布的平均值，e表示指数。
5.根据权利要求4所述的磁浮列车单点悬浮系统的安全隐患检测方法，其特征在于，所述计算当前维传感器数据在初始时刻和当前时刻的概率分布信息，包括：
通过长度为L的时间窗从第j维传感器数据获取载荷向量Dij，i表示第i时刻，得到初始时刻载荷向量D0j和当前时刻载荷向量Dij；
调用核密度估计关系式计算所述初始时刻载荷向量和所述当前时刻载荷向量的概率分布信息fh，所述核密度估计关系式为：
Figure FDA0003381557120000022
式中，K(·)为正态分布核函数，h为带宽平滑参数，(r1，r2，…，rn)为服从概率分布fh的样本中的独立且相同的分布集，n为所述分布集中的元素总个数。
6.根据权利要求4所述的磁浮列车单点悬浮系统的安全隐患检测方法，其特征在于，所述对每个单点悬浮系统，计算当前单点悬浮系统中各维传感器数据对应距离的权重和，包括：
对每个单点悬浮系统，分别计算当前单点悬浮系统在x、y和z方向上的权重，并将x、y和z方向上的权重之和作为所述单点悬浮系统的权重。
7.一种磁浮列车单点悬浮系统的安全隐患检测装置，其特征在于，包括：
数据获取模块，用于分别获取待测磁浮列车在多种载荷下的多维传感器数据；
概率分布计算模块，用于对每维传感器数据，计算当前维传感器数据在初始时刻和当前时刻的概率分布信息，得到初始概率分布和当前概率分布；
权重计算模块，用于计算所述初始概率分布和所述当前概率分布之间的距离，并计算各维传感器数据对应距离的权重；对每个单点悬浮系统，计算当前单点悬浮系统中各维传感器数据对应距离的权重和，以作为所述当前单点悬浮系统的权重；
检测模块，用于基于各单点悬浮系统的权重确定所述待测磁浮列车是否存在安全隐患。
8.根据权利要求7所述的磁浮列车单点悬浮系统的安全隐患检测装置，其特征在于，所述检测模块进一步用于：基于各单点悬浮系统的权重，利用聚类算法将所述待测磁浮列车中所有单点悬浮系统分为第一类和第二类，所述第一类的类心大于所述第二类的类心；将属于所述第一类的单点悬浮系统作为具有安全隐患的单点悬浮系统。
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述磁浮列车单点悬浮系统的安全隐患检测方法的步骤。
10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述磁浮列车单点悬浮系统的安全隐患检测方法的步骤。
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Citations (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102303544A (zh) * 2011-06-29 2012-01-04 上海磁浮交通发展有限公司 一种中低速磁浮列车悬浮控制方法
CN105658937A (zh) * 2013-10-04 2016-06-08 沃尔沃卡车集团 用于监测传感器的运行的方法
CN107861915A (zh) * 2017-11-09 2018-03-30 东软集团股份有限公司 获取预警阈值的方法、装置以及存储介质
CN108284444A (zh) * 2018-01-25 2018-07-17 南京工业大学 人机协作下基于Tc-ProMps算法的多模式人体动作预测方法
CN108764373A (zh) * 2018-06-08 2018-11-06 北京领骏科技有限公司 一种用于自动驾驶中的传感器数据过滤及融合方法
CN109118098A (zh) * 2018-08-21 2019-01-01 山东大学 高比例风电并网的连锁故障风险评估方法及系统
CN109739720A (zh) * 2018-12-04 2019-05-10 东软集团股份有限公司 异常检测方法、装置、存储介质和电子设备
CN110490078A (zh) * 2019-07-18 2019-11-22 平安科技（深圳）有限公司 监控视频处理方法、装置、计算机设备和存储介质
US20200104648A1 (en) * 2018-09-28 2020-04-02 Wipro Limited Apparatus and method for detecting and removing outliers using sensitivity score
CN111104509A (zh) * 2019-11-08 2020-05-05 武汉理工大学 一种基于概率分布自适应的实体关系分类方法
CN111445304A (zh) * 2020-02-26 2020-07-24 平安科技（深圳）有限公司 信息推荐方法、装置、计算机设备及存储介质
CN111625775A (zh) * 2020-05-28 2020-09-04 河南大学 基于Hellinger距离和信度熵的加权冲突证据融合方法
CN112240737A (zh) * 2020-10-15 2021-01-19 中国人民解放军国防科技大学 搭接结构磁浮列车单间隙传感器故障的间隙信号重构方法
CN112288047A (zh) * 2020-12-25 2021-01-29 成都索贝数码科技股份有限公司 基于概率分布转换聚类的广播电视新闻拆条方法
CN112313536A (zh) * 2019-11-26 2021-02-02 深圳市大疆创新科技有限公司 物体状态获取方法、可移动平台及存储介质
CN112559279A (zh) * 2020-11-10 2021-03-26 深圳前海有电物联科技有限公司 不间断电源系统故障预测方法、设备和计算机可读存储介质
CN112949908A (zh) * 2021-02-04 2021-06-11 云南电网有限责任公司 一种电价概率预测方法及装置
CN113015924A (zh) * 2018-11-16 2021-06-22 宝马股份公司 基于来自一个或多个位置传感器的测量样本表征对象的装置和方法
CN113037586A (zh) * 2021-02-26 2021-06-25 清华大学 通用且鲁棒的智能家居设备事件指纹提取方法和装置
CN113335342A (zh) * 2021-06-29 2021-09-03 中车株洲电力机车有限公司 磁浮列车运行速度计算方法、系统及磁浮列车
CN113536694A (zh) * 2021-08-03 2021-10-22 国网北京市电力公司 综合能源系统鲁棒优化运行方法、系统、装置及存储介质

Patent Citations (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102303544A (zh) * 2011-06-29 2012-01-04 上海磁浮交通发展有限公司 一种中低速磁浮列车悬浮控制方法
CN105658937A (zh) * 2013-10-04 2016-06-08 沃尔沃卡车集团 用于监测传感器的运行的方法
CN107861915A (zh) * 2017-11-09 2018-03-30 东软集团股份有限公司 获取预警阈值的方法、装置以及存储介质
CN108284444A (zh) * 2018-01-25 2018-07-17 南京工业大学 人机协作下基于Tc-ProMps算法的多模式人体动作预测方法
CN108764373A (zh) * 2018-06-08 2018-11-06 北京领骏科技有限公司 一种用于自动驾驶中的传感器数据过滤及融合方法
CN109118098A (zh) * 2018-08-21 2019-01-01 山东大学 高比例风电并网的连锁故障风险评估方法及系统
US20200104648A1 (en) * 2018-09-28 2020-04-02 Wipro Limited Apparatus and method for detecting and removing outliers using sensitivity score
CN113015924A (zh) * 2018-11-16 2021-06-22 宝马股份公司 基于来自一个或多个位置传感器的测量样本表征对象的装置和方法
CN109739720A (zh) * 2018-12-04 2019-05-10 东软集团股份有限公司 异常检测方法、装置、存储介质和电子设备
CN110490078A (zh) * 2019-07-18 2019-11-22 平安科技（深圳）有限公司 监控视频处理方法、装置、计算机设备和存储介质
CN111104509A (zh) * 2019-11-08 2020-05-05 武汉理工大学 一种基于概率分布自适应的实体关系分类方法
CN112313536A (zh) * 2019-11-26 2021-02-02 深圳市大疆创新科技有限公司 物体状态获取方法、可移动平台及存储介质
CN111445304A (zh) * 2020-02-26 2020-07-24 平安科技（深圳）有限公司 信息推荐方法、装置、计算机设备及存储介质
CN111625775A (zh) * 2020-05-28 2020-09-04 河南大学 基于Hellinger距离和信度熵的加权冲突证据融合方法
CN112240737A (zh) * 2020-10-15 2021-01-19 中国人民解放军国防科技大学 搭接结构磁浮列车单间隙传感器故障的间隙信号重构方法
CN112559279A (zh) * 2020-11-10 2021-03-26 深圳前海有电物联科技有限公司 不间断电源系统故障预测方法、设备和计算机可读存储介质
CN112288047A (zh) * 2020-12-25 2021-01-29 成都索贝数码科技股份有限公司 基于概率分布转换聚类的广播电视新闻拆条方法
CN112949908A (zh) * 2021-02-04 2021-06-11 云南电网有限责任公司 一种电价概率预测方法及装置
CN113037586A (zh) * 2021-02-26 2021-06-25 清华大学 通用且鲁棒的智能家居设备事件指纹提取方法和装置
CN113335342A (zh) * 2021-06-29 2021-09-03 中车株洲电力机车有限公司 磁浮列车运行速度计算方法、系统及磁浮列车
CN113536694A (zh) * 2021-08-03 2021-10-22 国网北京市电力公司 综合能源系统鲁棒优化运行方法、系统、装置及存储介质

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
WANG PING: "Prediction of the Remaining Useful Life for the Power Module in the Traction System of Maglev Trains", 《IEEE》 *
刘嘉蔚;李奇;陈维荣;燕雨;: "基于多分类相关向量机和模糊C均值聚类的有轨电车用燃料电池系统故障诊断方法", 中国电机工程学报, no. 20, 24 August 2017 (2017-08-24) *
翟毅涛;李杰;张文清;: "中低速磁浮列车位置传感器故障检测", 计算机仿真, no. 11 *

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