[发明专利]基于支持向量机的道岔故障诊断方法及系统

权利要求书

1.一种基于支持向量机的道岔故障诊断方法，其特征在于，包括以下 步骤：

获取训练样本，其中，所述训练样本包括对应于多种道岔故障类型的道 岔动作的历史故障电流功率曲线；

根据专家经验和故障机理提取所述训练样本的形态特征；

选取支持向量机分类器的核函数，并根据所述训练样本的形态特征确定 所述核函数的参数，以训练所述支持向量机分类器；

采集道岔动作的电流功率曲线；

根据所述支持向量机分类器对所述道岔动作的电流功率曲线进行分类， 并根据分类结果确定道岔是否存在故障以及道岔故障类型。

2.根据权利要求1所述的基于支持向量机的道岔故障诊断方法，其特 征在于，所述训练样本的形态特征包括：

所述历史故障电流功率曲线的下降点的个数、多个下降点对应的时间 值、第2个下降点之后的电流平均值、电流曲线方差。

3.根据权利要求2所述的基于支持向量机的道岔故障诊断方法，其特 征在于，所述根据专家经验和故障机理提取所述训练样本的形态特征的步骤 中，利用小波变换确定历史故障电流功率曲线的下降点，具体包括：

对电流信号进行小波变换单层分解，确定细节分量大于预设阈值的极大 值对应的时刻作为下降点的时刻。

4.根据权利要求1所述的基于支持向量机的道岔故障诊断方法，其特 征在于，所述支持向量机分类器的核函数为高斯核函数，所述高斯核函数为：

κ(x₁,x₂)＝exp(-γ*|x₁-x₂|²)，

其中，采用交叉验证的方法确定所述高斯核函数的参数。

5.根据权利要求1所述的基于支持向量机的道岔故障诊断方法，其特 征在于，所述道岔故障类型包括：

转辙机卡缺口、道岔不锁闭、道岔斥离轨不到位、道岔随气温增高阻力 增大、道岔到位后无表示、道岔解锁尖轨反弹、道岔心轨解锁反弹异响心轨 动作蛇行和道岔二极管异常中的部分或全部。

6.一种基于支持向量机的道岔故障诊断系统，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取训练样本，其中，所述训练样本包括对应于多种道 岔故障类型的道岔动作的历史故障电流功率曲线；

提取模块，用于根据专家经验和故障机理提取所述训练样本的形态特 征；

训练模块，用于选取支持向量机分类器的核函数，并根据所述训练样本 的形态特征确定所述核函数的参数，以训练所述支持向量机分类器；

采集模块，用于采集道岔动作的电流功率曲线；

诊断模块，用于根据所述支持向量机分类器对所述道岔动作的电流功率 曲线进行分类，并根据分类结果确定道岔是否存在故障以及道岔故障类型。

7.根据权利要求6所述的基于支持向量机的道岔故障诊断系统，其特 征在于，所述训练样本的形态特征包括：

所述历史故障电流功率曲线的下降点的个数、多个下降点对应的时间 值、第2个下降点之后的电流平均值、电流曲线方差。

8.根据权利要求7所述的基于支持向量机的道岔故障诊断系统，其特 征在于，所述提取模块用于利用小波变换确定历史故障电流功率曲线的下降 点，具体包括：对电流信号进行小波变换单层分解，确定细节分量大于预设 阈值的极大值对应的时刻作为下降点的时刻。

9.根据权利要求6所述的基于支持向量机的道岔故障诊断系统，其特 征在于，所述支持向量机分类器的核函数为高斯核函数，所述高斯核函数为：

κ(x₁,x₂)＝exp(-γ*|x₁-x₂|²)，

其中，采用交叉验证的方法确定所述高斯核函数的参数。

10.根据权利要求6所述的基于支持向量机的道岔故障诊断系统，其特 征在于，所述道岔故障类型包括：

转辙机卡缺口、道岔不锁闭、道岔斥离轨不到位、道岔随气温增高阻力 增大、道岔到位后无表示、道岔解锁尖轨反弹、道岔心轨解锁反弹异响心轨 动作蛇行和道岔二极管异常中的部分或全部。