一种道岔故障预测方法和装置

1.本发明属于道岔领域，具体公开了一种道岔故障预测方法和装置。

背景技术：

2.道岔是列车从一股轨道转入或越过另一股轨道时必不可少的线路设备，是铁路轨道的一个重要组成部分，也是故障率最高的设备。对道岔的工作情况进行监测对于铁路运输非常重要，目前道岔监测条件以及维修手段主要依赖人工进行，需要消耗大量的人力，而且不容易做到智能化。

技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明所要解决的技术问题在于，提出一种道岔故障预测方法和装置，以解决现有技术的问题。
4.为达到以上目的，本发明提供了一种道岔故障预测装置，包括主机，所述主机通过导线连接有电源模块，电源模块用于提供主机所需的电能，所述主机通过信号线连接有数据输入模块和数据输出模块，数据输入模块用于对外部监测得到的数据进行输入，数据输出模块用于对分析的结果进行输出，所述主机通过信号线连接有分析模块，分析模块对采集的数据进行分析，从而能够得出故障预测结果，所述主机通过信号线连接有存储模块，存储模块用于对输入的历史数据进行存储，所述数据输入模块通过信号线连接有实验模块，实验模块用于模拟道岔工作的实际情况从而输出各项参数以供分析，所述实验模块通过信号线连接有外观监测模块和电路监测模块，外观监测模块通过实际工作的外部状况对道岔的工作情况进行监测，电路监测模块通过对道岔转辙机的工作的电路状况对道岔的工作情况进行监测，所述主机通过信号线连接有训练模块，训练模块通过对实验模块输入的各种数据结果进行分析，从而得出符合实际情况的函数模型，以便进行各种复杂状况的快速分析，所述主机通过信号线连接有警示模块，警示模块用于对故障预测进行警示。
5.在上述技术方案中，优选的，所述训练模块通过信号线连接有自检模块，所述自检模块用于对训练模块输出的函数模型进行检验，所述自检模块通过信号线连接有验证模块，所述验证模块通过带入实际监测的数据对训练模块输出的函数模型进行验证，所述验证模块通过信号线连接有调整模块，所述调整模块通过对验证模块进行分析从而对函数模型进行调整。
6.在上述技术方案中，优选的，所述分析模块包括计算模块、耐久评分模块和比对分析模块，所述计算模块对输入的数据进行计算分析，所述耐久评分模块对实验模块中的道岔模型进行评分，从而对其故障风险率进行预测，所述比对分析模块通过对多组实验结果进行比对，从而得出影响道岔故障的因素。
7.在上述技术方案中，优选的，所述警示模块通过信号线连接有显示模块，所述显示模块通过将故障预测结果进行显示的方式来进行预警。
8.在上述技术方案中，优选的，所述数据输入模块通过信号线连接有仿真模块，所述
仿真模块通过构建虚拟的数字模型来模拟道岔的真实工作状况，从而对道岔的故障可能性进行预测分析。
9.在上述技术方案中，优选的，所述外观监测模块通过信号线连接有监控摄像头，所述监控摄像头对实验模块进行的道岔工作实际情况进行监控杆，从而获得道岔工作的外观数据。
10.在上述技术方案中，优选的，所述电路监测模块通过信号线连接有电流监测模块和电压监测模块，通过电流监测模块和电压监测模块对道岔转辙机的电路工作情况进行监控。
11.本发明还公开了道岔故障预测装置的方法，包括以下步骤：
12.s1、建立道岔工作的实验模型；
13.s2、通过外观监测模块和电路监测对道岔工作的模型进行各种数据监控；
14.s3、通过数据输入模块将实验测得的数据输入主机；
15.s4、通过分析模块对输入的数据进行分析；
16.s5、通过训练模块对数据和分析结果进行建模；
17.s6、通过数据输出模块对训练结果进行输出；
18.s7、主机根据实际工作状况对故障进行预测，并通过警示模块输出警示。
19.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明能够通过实验模块模拟道岔实际工作情况，并且通过分析模块和训练模块建立数学模型，从而方便重复运用到各种道岔工作环境中，能够节约人力，做到对故障的及时预测，降低列车运行的风险。
附图说明
20.图1为本发明的系统框图；
21.图2为本发明的分析模块的系统框图。
具体实施方式
22.为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。
23.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开的具体实施例的限制。
24.如图1-图2所示的一种道岔故障预测装置，包括主机，主机通过导线连接有电源模块，电源模块用于提供主机所需的电能，主机通过信号线连接有数据输入模块和数据输出模块，数据输入模块用于对外部监测得到的数据进行输入，数据输出模块用于对分析的结果进行输出，主机通过信号线连接有分析模块，分析模块对采集的数据进行分析，从而能够得出故障预测结果，主机通过信号线连接有存储模块，存储模块用于对输入的历史数据进行存储，数据输入模块通过信号线连接有实验模块，实验模块用于模拟道岔工作的实际情况从而输出各项参数以供分析，实验模块通过信号线连接有外观监测模块和电路监测模块，外观监测模块通过实际工作的外部状况对道岔的工作情况进行监测，电路监测模块通过对道岔转辙机的工作的电路状况对道岔的工作情况进行监测，主机通过信号线连接有训
练模块，训练模块通过对实验模块输入的各种数据结果进行分析，从而得出符合实际情况的函数模型，以便进行各种复杂状况的快速分析，主机通过信号线连接有警示模块，警示模块用于对故障预测进行警示。
25.训练模块通过信号线连接有自检模块，自检模块用于对训练模块输出的函数模型进行检验，自检模块通过信号线连接有验证模块，验证模块通过带入实际监测的数据对训练模块输出的函数模型进行验证，验证模块通过信号线连接有调整模块，调整模块通过对验证模块进行分析从而对函数模型进行调整。
26.分析模块包括计算模块、耐久评分模块和比对分析模块，计算模块对输入的数据进行计算分析，耐久评分模块对实验模块中的道岔模型进行评分，从而对其故障风险率进行预测，比对分析模块通过对多组实验结果进行比对，从而得出影响道岔故障的因素。警示模块通过信号线连接有显示模块，显示模块通过将故障预测结果进行显示的方式来进行预警。
27.数据输入模块通过信号线连接有仿真模块，仿真模块通过构建虚拟的数字模型来模拟道岔的真实工作状况，从而对道岔的故障可能性进行预测分析。外观监测模块通过信号线连接有监控摄像头，监控摄像头对实验模块进行的道岔工作实际情况进行监控杆，从而获得道岔工作的外观数据。
28.电路监测模块通过信号线连接有电流监测模块和电压监测模块，通过电流监测模块和电压监测模块对道岔转辙机的电路工作情况进行监控。
29.本发明还公开了道岔故障预测装置的方法，包括以下步骤：
30.s1、建立道岔工作的实验模型；
31.s2、通过外观监测模块和电路监测对道岔工作的模型进行各种数据监控；
32.s3、通过数据输入模块将实验测得的数据输入主机；
33.s4、通过分析模块对输入的数据进行分析；
34.s5、通过训练模块对数据和分析结果进行建模；
35.s6、通过数据输出模块对训练结果进行输出；
36.s7、主机根据实际工作状况对故障进行预测，并通过警示模块输出警示。
37.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

技术特征：

1.一种道岔故障预测装置，包括主机，所述主机通过导线连接有电源模块，电源模块用于提供主机所需的电能，其特征在于，所述主机通过信号线连接有数据输入模块和数据输出模块，数据输入模块用于对外部监测得到的数据进行输入，数据输出模块用于对分析的结果进行输出，所述主机通过信号线连接有分析模块，分析模块对采集的数据进行分析，从而能够得出故障预测结果，所述主机通过信号线连接有存储模块，存储模块用于对输入的历史数据进行存储，所述数据输入模块通过信号线连接有实验模块，实验模块用于模拟道岔工作的实际情况从而输出各项参数以供分析，所述实验模块通过信号线连接有外观监测模块和电路监测模块，外观监测模块通过实际工作的外部状况对道岔的工作情况进行监测，电路监测模块通过对道岔转辙机的工作的电路状况对道岔的工作情况进行监测，所述主机通过信号线连接有训练模块，训练模块通过对实验模块输入的各种数据结果进行分析，从而得出符合实际情况的函数模型，以便进行各种复杂状况的快速分析，所述主机通过信号线连接有警示模块，警示模块用于对故障预测进行警示。2.根据权利要求1所述的一种道岔故障预测装置，其特征在于，所述训练模块通过信号线连接有自检模块，所述自检模块用于对训练模块输出的函数模型进行检验，所述自检模块通过信号线连接有验证模块，所述验证模块通过带入实际监测的数据对训练模块输出的函数模型进行验证，所述验证模块通过信号线连接有调整模块，所述调整模块通过对验证模块进行分析从而对函数模型进行调整。3.根据权利要求1所述的一种道岔故障预测装置，其特征在于，所述分析模块包括计算模块、耐久评分模块和比对分析模块，所述计算模块对输入的数据进行计算分析，所述耐久评分模块对实验模块中的道岔模型进行评分，从而对其故障风险率进行预测，所述比对分析模块通过对多组实验结果进行比对，从而得出影响道岔故障的因素。4.根据权利要求1所述的一种道岔故障预测装置，其特征在于，所述警示模块通过信号线连接有显示模块，所述显示模块通过将故障预测结果进行显示的方式来进行预警。5.根据权利要求1所述的一种道岔故障预测装置，其特征在于，所述数据输入模块通过信号线连接有仿真模块，所述仿真模块通过构建虚拟的数字模型来模拟道岔的真实工作状况，从而对道岔的故障可能性进行预测分析。6.根据权利要求1所述的一种道岔故障预测装置，其特征在于，所述外观监测模块通过信号线连接有监控摄像头，所述监控摄像头对实验模块进行的道岔工作实际情况进行监控杆，从而获得道岔工作的外观数据。7.根据权利要求1所述的一种道岔故障预测装置，其特征在于，所述电路监测模块通过信号线连接有电流监测模块和电压监测模块，通过电流监测模块和电压监测模块对道岔转辙机的电路工作情况进行监控。8.应用于权利要求1-7任意一项的道岔故障预测装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、建立道岔工作的实验模型；s2、通过外观监测模块和电路监测对道岔工作的模型进行各种数据监控；s3、通过数据输入模块将实验测得的数据输入主机；s4、通过分析模块对输入的数据进行分析；s5、通过训练模块对数据和分析结果进行建模；
s6、通过数据输出模块对训练结果进行输出；s7、主机根据实际工作状况对故障进行预测，并通过警示模块输出警示。

技术总结

本发明属于道岔技术领域，具体公开了一种道岔故障预测装置，包括主机，所述主机通过导线连接有电源模块，电源模块用于提供主机所需的电能，所述主机通过信号线连接有数据输入模块和数据输出模块，数据输入模块用于对外部监测得到的数据进行输入，数据输出模块用于对分析的结果进行输出，所述主机通过信号线连接有分析模块，分析模块对采集的数据进行分析。本发明还公开了道岔故障预测装置的方法，本发明能够通过实验模块模拟道岔实际工作情况，并且通过分析模块和训练模块建立数学模型，从而方便重复运用到各种道岔工作环境中，能够节约人力，做到对故障的及时预测，降低列车运行的风险。险。险。