列车告警方法及装置、存储介质与流程

1.本公开涉及一种故障检测技术领域，尤其涉及一种列车告警方法及装置、存储介质。


背景技术：

2.列车制动系统作为列车组成部分，其常见故障包括轮轴固死，由于当前列车制动系统的检修方式仍然局限于集中排查、定期维修等手段，并不能及时发现列车制动系统的故障隐患。因此，一旦发生故障，不仅会降低列车制动效率，还会影响列车的正常运营，甚至造成安全隐患。


技术实现要素：

3.为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种告警方法，能够判断列车轮轴固死异常并及时告警。
4.根据本公开实施例的第一方面，提供一种列车告警方法，至少包括：
5.获取多个牵引状态下列车轮轴的转速；
6.基于不同所述牵引状态下所述列车轮轴的转速，确定所述列车轮轴是否存在固死异常；
7.在所述列车轮轴存在固死异常的情况下，输出异常告警信息。
8.在一些实施例中，所述基于不同所述牵引状态下所述列车轮轴的转速，确定所述列车轮轴是否存在固死异常，包括：
9.在同一个所述牵引状态下存在所述列车轮轴的转速与预设参考速度之间的转速差小于或者等于所述列车轮轴的固死异常门限值的情况下，确定所述列车轮轴存在固死异常；
10.在同一个所述牵引状态下所述列车轮轴的转速与所述预设参考速度之间的所述转速差均大于所述列车轮轴的固死异常门限值的情况下，基于每个所述牵引状态下所述列车轮轴在不同取样点的多个所述转速差，确定所述列车轮轴是否存在固死异常。
11.在一些实施例中，所述基于每个所述牵引状态下所述列车轮轴在不同取样点的多个所述转速差，确定所述列车轮轴是否存在固死异常，包括：
12.基于每个所述牵引状态下所述列车轮轴在不同所述取样点的多个所述转速差，得到每个所述牵引状态下所述列车轮轴的转速差平均值；
13.基于每个所述牵引状态下所述列车轮轴的转速差平均值和所述列车轮轴的固死征兆门限值，确定所述列车轮轴是否存在固死异常。
14.在一些实施例中，所述列车轮轴包括：所述列车中拖车转向架的拖车轮轴；
15.所述基于每个所述牵引状态下所述列车轮轴的转速差平均值和所述列车轮轴的固死征兆门限值，确定所述列车轮轴是否存在固死异常，包括：
16.在每个所述牵引状态下所述拖车轮轴的所述转速差平均值小于所述拖车轮轴的
固死征兆门限值的情况下，对所述拖车轮轴出现固死征兆事件的次数进行计数，得到多个所述牵引状态下所述拖车轮轴出现所述固死征兆事件的第一总次数；
17.在所述第一总次数超过预设第一次数门限值的情况下，确定所述拖车轮轴存在固死异常。
18.在一些实施例中，所述列车轮轴包括：所述列车中动力转向架的动力轮轴；
19.所述方法还包括：
20.基于每个所述牵引状态下所述动力轮轴在不同所述取样点对应的逆变电流值，得到每个所述牵引状态下所述动力轮轴对应的逆变电流最大值；
21.所述基于每个所述牵引状态下所述列车轮轴的转速差平均值和所述列车轮轴的固死征兆门限值，确定所述列车轮轴是否存在固死异常，包括：
22.在同一所述牵引状态下，所述动力轮轴的所述转速差平均值小于所述动力轮轴的固死征兆门限值，且所述动力轮轴对应的所述逆变电流最大值大于所述动力轮轴的电流门限值的情况下，对所述动力轮轴出现固死征兆事件的次数进行计数，得到多个所述牵引状态下所述动力轮轴出现所述固死征兆事件的第二总次数；
23.在所述第二总次数超过预设第二次数门限值的情况下，确定所述动力轮轴存在固死异常。
24.在一些实施例中，所述方法还包括：
25.获取第一预设时间段内每个所述牵引状态下所述动力轮轴对应的逆变电流最大值样本；
26.对多个所述牵引状态下所述动力轮轴对应的多个所述逆变电流最大值样本进行高斯分布处理，得到所述电流门限值。
27.在一些实施例中，所述方法还包括：
28.获取第二预设时间段内每个所述牵引状态下所述列车轮轴的转速差平均值样本数据；
29.基于所述列车轮轴的转速差平均值样本数据，得到所述列车轮轴的转速下限阈值；
30.将所述列车轮轴的转速下限阈值作为所述列车轮轴的固死征兆门限值；
31.或者，基于所述列车轮轴的转速下限阈值和设置的虚警过滤门限值的比较结果确定所述列车轮轴的固死征兆门限值。
32.在一些实施例中，所述基于所述列车轮轴的转速差平均值样本数据，得到所述列车轮轴的转速下限阈值，包括：
33.对所述列车轮轴的转速差平均值样本数据进行箱线图处理，得到下四分位数和四分位数差；
34.基于所述下四分位数和所述四分位数差，得到所述列车轮轴的转速下限阈值。
35.在一些实施例中，所述基于所述转速下限阈值和设置的虚警过滤门限值的比较结果确定所述列车轮轴的固死征兆门限值，包括：
36.在所述列车轮轴的转速下限阈值大于或者等于所述设置的虚警过滤门限值的情况下，将所述设置的虚警过滤门限值作为所述列车轮轴的固死征兆门限值；
37.在所述列车轮轴的转速下限阈值小于所述设置的虚警过滤门限值的情况下，将所
述列车轮轴的转速下限阈值作为所述列车轮轴的固死征兆门限值。
38.根据本公开实施例的第二方面，提供一种列车告警装置，至少包括：
39.第一获取模块，配置为获取多个牵引状态下列车轮轴的转速；
40.判断模块，配置为基于不同所述牵引状态下所述列车轮轴的转速，确定所述列车轮轴是否存在固死异常；
41.异常告警模块，配置为在所述列车轮轴存在固死异常的情况下，输出异常告警信息。
42.根据本公开实施例的第三方面，提供一种列车告警装置，至少包括：
43.处理器；
44.用于存储处理器可执行指令的存储器；
45.其中，所述处理器被配置为执行如上述第一方面中所述的列车告警方法。
46.根据本公开实施例的第四方面，提供一种存储介质，包括：
47.当所述存储介质中的指令由列车告警装置的处理器执行时，使得列车告警装置能够执行如上述第一方面中的列车告警方法。
48.本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
49.本公开实施例能够基于牵引状态下列车轮轴的转速，确定列车轮轴是否存在固死异常，在列车轮轴存在固死异常的情况下，输出异常告警信息。也就是说，本公开实施例能够判断列车轮轴是否存在固死异常，并在列车轮轴存在固死异常的情况时输出列车轮轴的异常告警信息，以实现及时告知列车轮轴固死异常，进而能够降低对列车正常运营的影响，提高列车的安全性。
50.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和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
51.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
52.图1是根据一示例性实施例示出的列车告警方法的流程示意图一。
53.图2是根据一示例性实施例示出的列车轮轴的转速和预设参考速度之间的转速差与牵引状态的关系示意图。
54.图3是根据一示例性实施例示出的每个牵引状态下列车轮轴的转速差平均值的箱线示意图。
55.图4是根据一示例性实施例示出的6个列车动力转向架的逆变电流和牵引力示意图。
56.图5是根据一示例性实施例示出的12根列车动力轮轴的逆变电流最大值示意图。
57.图6是根据一示例性实施例示出的列车告警方法的流程示意图二。
58.图7是根据一示例性实施例示出的一种列车告警装置框图一
59.图8是根据一示例性实施例示出的一种列车告警装置框图二。
具体实施方式
60.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
61.本公开实施例提出一种列车告警方法，该列车告警方法适用于列车运行场景。例如，在列车运行场景中，通过该列车告警方法可以在确定列车轮轴存在固死异常的情况下输出异常告警信息，以及时告知列车轮轴固死异常。图1是根据一示例性实施例示出的列车告警方法的流程示意图一。如图1所示，列车告警方法包括以下步骤：
62.s101、获取多个牵引状态下列车轮轴的转速；
63.s102、基于不同所述牵引状态下所述列车轮轴的转速，确定所述列车轮轴是否存在固死异常；
64.s103、在所述列车轮轴存在固死异常的情况下，输出异常告警信息。
65.本公开实施例中，该列车告警方法应用于列车告警装置中，该列车告警装置通过执行该列车告警方法，能够在列车轮轴存在固死异常的情况下输出异常告警信息。该列车告警装置可以是列车的至少一部分，还可是与列车建立有通信交互的独立告警装置，本公开实施例对此不作限制。
66.在步骤s101中，列车运行有三种状态，包括牵引状态、惯性状态和制动状态。其中，在列车处于牵引状态时，列车在牵引电机产生的转矩作用下加速运行或匀速运行；在列车处于惯性状态时，列车在牵引电机断电后靠惯性运行；在列车处于制动状态时，列车在闸瓦或牵引电机产生的制动力作用下减速运行。因此，列车轮轴处于牵引状态是指列车轮轴在牵引电机转矩作用下运行。
67.本公开实施例中，统计列车在运行时间段内出现的牵引状态，对应可以得到多个牵引状态下列车轮轴的转速。需要说明的是，运行时间段内的统计结果跟随列车的运行时间是不断更新的，即获取的列车轮轴的转速是不断更新的，如此，基于更新的列车轮轴的转速能够更加准确的判断列车运行过程中出现的轮轴固死异常。
68.示例性地，运行时间段可设置在1天到5天之间，当运行时间段设置为1天的情况下，对应可以统计以列车当前时刻为截止时刻下1天内的多个牵引状态，以得到多个牵引状态下的列车轮轴的转速。
69.本公开实施例中，每个牵引状态可对应有多个取样点的列车轮轴的转速。获取多个牵引状态下列车轮轴的转速，可包括：获取多个牵引状态中每个牵引状态下多个取样点的列车轮轴的转速。
70.其中，当列车处于牵引状态时，每间隔一个取样周期对列车轮轴的转速进行取样，每间隔一个取样周期取样得到的列车轮轴的转速属于一个取样点的列车轮轴的转速，如此，经过多个取样周期可以得到每个牵引状态下多个取样点的列车轮轴的转速。
71.示例性地，上述取样周期可设置为200ms至500ms范围内，本公开实施例对此不作限制。
72.需要说明的是，该列车告警装置可包括列车控制和管理系统(train control and management system，tcms)。这里，可以基于列车控制和管理系统获取列车轮轴的转速，该
列车控制和管理系统是列车上无员工自动运行的大脑，也是车辆与信号列车自动控制数据通信的唯一接口，还用于收集和控制列车运行的牵引辅助、制动、车门、空调等数据。
73.本公开实施例中，列车控制和管理系统中存储有列车轮轴的转速数据库。获取多个牵引状态下列车轮轴的转速可包括从列车轮轴的转速数据库中获取多个牵引状态下列车轮轴的转速。
74.在步骤s102中，当列车处于牵引状态下时，列车轮轴的转速处于递增或匀速状态，当列车轮轴存在固死异常时，列车轮轴转动的阻力变大，列车轮轴的转速会产生突变。因此，可基于不同牵引状态下列车轮轴的转速，确定列车轮轴是否存在固死异常。
75.本公开实施例中，列车包括不同种类的多根轮轴，其中，列车可包括拖车转向架的拖车轮轴和动力转向架的动力轮轴。示例性地，列车可包括2个拖车转向架的4根拖车轮轴和6个动力转向架的12根动力轮轴，本公开实施例对此不作限制。
76.需要说明的是，上述基于不同牵引状态下列车轮轴的转速，确定列车轮轴是否存在固死异常可包括：当列车轮轴为拖车轮轴时，基于不同牵引状态下拖车轮轴的转速，确定拖车轮轴是否存在固死异常；当列车轮轴为动力轮轴时，基于不同牵引状态下动力轮轴的转速，确定动力轮轴是否存在固死异常。
77.本公开实施例中，基于列车轮轴的转速可以通过不同的方式确定列车轮轴是否存在固死异常。
78.在一些实施例中，基于不同牵引状态下列车轮轴的转速确定列车轮轴是否存在固死异常可包括：基于每个牵引状态下列车轮轴的转速计算每个牵引状态下列车轮轴的转速均值，通过比较同一个牵引状态下列车轮轴的转速与列车轮轴的转速均值来确定列车轮轴是否存在固死异常。例如，如果该列车轮轴的转速小于同一个牵引状态下列车轮轴的转速均值，确定该列车轮轴存在固死异常。
79.在另一些实施例中，基于不同牵引状态下列车轮轴的转速确定列车轮轴是否存在固死异常还可包括：基于每个牵引状态下列车轮轴的转速和预设参考速度的差值，计算处于同一个牵引状态下列车轮轴的转速与预设参考速度的差值的平均值；基于该列车轮轴的转速和同一个牵引状态下列车轮轴与预设参考速度的差值的平均值，来确定列车轮轴是否存在固死异常。例如，如果列车轮轴的转速和同一个牵引状态下列车轮轴的预设参考速度的差值小于同一个牵引状态下列车轮轴的转速与预设参考速度的差值的平均值，确定该列车轮轴存在固死异常。
80.在另一些实施例中，基于不同牵引状态下列车轮轴的转速确定列车轮轴是否存在固死异常，还可以包括：基于同一个牵引状态下列车轮轴的转速、预设参考速度以及牵引电机的逆变电流值，确定列车轮轴在牵引状态下是否存在固死异常。
81.在步骤s103中，异常告警信息用于提示列车轮轴出现固死异常。该异常告警信息可包括：告警对象和故障时间。例如，该告警对象可为列车中4根拖车轮轴中的具体哪些拖车轮轴和/或12根动力轮轴中的具体哪些动力轮轴；该故障时间可为列车轮轴的转速发生突变的时间。
82.需要说明的是，异常告警信息输出的方式包括：语音输出方式、提示灯输出方式或者信息发送方式。例如，在判断列车轮轴存在固死异常的情况下，可以通过列车显示屏直接显示存在固死异常的列车轮轴，或者通过列车控制室的扬声器语音播报存在固死异常的列
车轮轴信息；还可以将存在固死异常的列车轮轴信息发送给终端，或者通过上传存在固死异常的列车轮轴数据至云端，远程发送给列车控制中心等，本公开实施例对此不作限制。
83.本公开实施例中，获取多个牵引状态下列车轮轴的转速；基于不同所述牵引状态下所述列车轮轴的转速，确定所述列车轮轴是否存在固死异常；在所述列车轮轴存在固死异常的情况下，输出异常告警信息。也就是说，本公开实施例能够判断列车轮轴是否存在固死异常，并在列车轮轴存在固死异常的情况时输出列车轮轴的异常告警信息，以实现及时告知列车轮轴固死异常，进而能够降低对列车正常运营的影响，提高列车的安全性。
84.在一种实施例中，所述基于不同所述牵引状态下所述列车轮轴的转速，确定所述列车轮轴是否存在固死异常，包括：
85.在同一个所述牵引状态下存在所述列车轮轴的转速与预设参考速度之间的转速差小于或者等于所述列车轮轴的固死异常门限值的情况下，确定所述列车轮轴存在固死异常；
86.在同一个所述牵引状态下所述列车轮轴的转速与所述预设参考速度之间的所述转速差均大于所述列车轮轴的固死异常门限值的情况下，基于每个所述牵引状态下所述列车轮轴在不同取样点的多个所述转速差，确定所述列车轮轴是否存在固死异常。
87.示例性地，确定列车轮轴存在固死异常如公式(1)所示：
88.v_n-v_ref≤v_r
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(1)
89.其中，v_n表示列车轮轴的转速，v_ref表示与列车轮轴的转速处于同一牵引状态下的预设参考速度，v_r表示列车轮轴的固死异常门限值。
90.本公开实施例中，确定列车轮轴存在固死异常包括：获取同一个牵引状态下每个取样点的列车轮轴的转速与预设参考速度之间的转速差，将所述转速差与列车轮轴的固死异常门限值进行比较，如果转速差小于或者等于列车轮轴的固死异常门限值，则列车轮轴存在固死异常。
91.需要说明的是，由于列车运行过程中列车轮轴的转速不断变化，因此，不同的牵引状态对应不同的预设参考速度。本公开实施例是将同一个牵引状态下的列车轮轴的转速与同一个牵引状态下的预设参考速度做差值处理来得到该转速差。
92.这里，不同牵引状态对应的不同预设参考速度可以是基于不同牵引状态下对多个轮轴转速进行采样并获取平均值得到的，示例性地，预设参考速度可设置在0.01km/h至1km/h范围内，本公开实施例对此不作限制。
93.上述固死异常门限值为根据实际情况进行设置的，示例性地，固死异常门限值可设置为在-0.5km/h至-3km/h范围内，本公开实施例对此不作限制。
94.本公开实施例中，同一个牵引状态下列车轮轴的转速与预设参考速度之间的转速差均大于列车轮轴的固死异常门限值，表明同一牵引状态下列车轮轴在不同取样点的多个转速差均大于列车轮轴的固死异常门限值。
95.需要说明的是，当列车处于牵引状态时，其中一根列车轮轴的转速差越小，说明这根列车轮轴的转速与其他列车轮轴的转速差距越大，即这根列车轮轴可能发生了内部阻力增大等性能退化的现象，可能存在固死异常，因此，可以基于同一牵引状态下列车轮轴在不同取样点的多个转速差判定列车轮轴是否存在固死异常。
96.示例性地，图2是根据一示例性实施例示出的列车轮轴的转速和预设参考速度之
间的转速差与牵引状态的关系示意图。如图2所示，以时间为横坐标，列车轮轴的转速差为纵坐标，其中转速差的单位是km/h，图2中点断线为列车的运行状态，直线为列车动力轮轴的转速差，虚线为列车拖车轮轴的转速差，列车处于牵引状态的时间段对应y轴的1，列车处于牵引状态之外的时间段对应y轴的0。从图2可以看出，当列车处于牵引状态时，列车轮轴的转速与预设参考速度之间的转速差均小于0。
97.本公开实施例中，将确定列车轮轴存在固死异常分为列车轮轴的转速差小于或者等于列车轮轴的固死异常门限值和列车轮轴的转速差大于列车轮轴的固死异常门限值的两种情况，使得列车轮轴出现固死异常的判断方式更多，进而对列车轮轴出现固死异常的判断更准确。
98.在一种实施例中，所述基于每个所述牵引状态下所述列车轮轴在不同取样点的多个所述转速差，确定所述列车轮轴是否存在固死异常，包括：
99.基于每个所述牵引状态下所述列车轮轴在不同所述取样点的多个所述转速差，得到每个所述牵引状态下所述列车轮轴的转速差平均值；
100.基于每个所述牵引状态下所述列车轮轴的转速差平均值和所述列车轮轴的固死征兆门限值，确定所述列车轮轴是否存在固死异常。
101.本公开实施例中，基于每个牵引状态下列车轮轴在不同取样点的多个转速差，得到每个牵引状态下列车轮轴的转速差平均值包括：对列车轮轴在不同取样点的多个转速差取平均值，得到每个牵引状态下列车轮轴的转速差平均值。
102.示例性地，得到列车轮轴的转速差平均值如公式(2)所示：
103.m＝mean(v_n(t)-v_ref(t))
ꢀꢀꢀꢀ
(2)
104.其中，m表示列车轮轴的转速差平均值，t表示一次牵引状态下的一个取样点，v_n(t)表示在一次牵引状态下一个取样点的列车轮轴的转速，v_ref(t)表示与列车轮轴的转速同一个牵引状态下的预设参考速度，mean( )表示对括号里的数值取平均值。
105.本公开实施例中，在得到每个牵引状态下列车轮轴的转速差平均值后，本公开实施例可以基于每个牵引状态下列车轮轴的转速差平均值与列车轮轴的固死征兆门限值进行比较，确定列车轮轴是否存在固死异常。也就是说，本公开实施例在基于列车轮轴的固死异常门限值确定固死异常的情况下，还可以通过与列车轮轴的固死征兆门限值的比较结果来判断列车轮轴出现固死征兆事件，进而基于该固死征兆事件便可确定列车轮轴是否出现固死异常，使得列车轮轴出现固死异常的判断更加灵活。
106.需要说明的是，拖车轮轴的固死征兆门限值和动力轮轴的固死征兆门限值不同；在列车轮轴为拖车轮轴时，基于每个牵引状态下拖车轮轴的转速差平均值和拖车轮轴的固死征兆门限值，确定拖车轮轴是否存在固死异常；在列车轮轴为动力轮轴时，基于每个牵引状态下动力轮轴的转速差平均值和动力轮轴的固死征兆门限值，确定动力轮轴是否存在固死异常。
107.本公开实施例中，可基于不同方式确定列车轮轴的固死征兆门限值。在一些实施例中，所述方法还包括：
108.获取第二预设时间段内每个所述牵引状态下所述列车轮轴的转速差平均值样本数据；
109.基于所述列车轮轴的转速差平均值样本数据，得到所述列车轮轴的转速下限阈
值；
110.将所述列车轮轴的转速下限阈值作为所述列车轮轴的固死征兆门限值；
111.或者，基于所述列车轮轴的转速下限阈值和设置的虚警过滤门限值的比较结果确定所述列车轮轴的固死征兆门限值。
112.也就是说，本公开实施例既可以直接将列车轮轴的转速下限阈值作为列车轮轴的固死征兆门限值，还可以将结合设置的虚警过滤门限值的比较结果确定列车轮轴的固死征兆门限值，能够实现更加灵活的确定列车轮轴的固死征兆门限值，进而减少误报、漏报的频次。
113.本公开实施例中，第二预设时间段为根据实际设计需求进行设置的，示例性地，该第二预设时间段可设置为1天至30天范围内，本公开实施例对此不作限制。
114.需要说明的是，拖车轮轴的转速下限阈值和动力轮轴的转速下限阈值不同；在列车轮轴为拖车轮轴时，基于每个牵引状态下拖车轮轴的转速差平均值样本数据，得到拖车轮轴的转速下限阈值；在列车轮轴为动力轮轴时，基于每个牵引状态下动力轮轴的转速差平均值样本数据，得到动力轮轴的转速下限阈值。
115.在一种实施例中，所述基于所述列车轮轴的转速差平均值样本数据，得到所述列车轮轴的转速下限阈值，包括：
116.对所述列车轮轴的转速差平均值样本数据进行箱线图处理，得到下四分位数和四分位数差；
117.基于所述下四分位数和所述四分位数差，得到所述列车轮轴的转速下限阈值。
118.也就是说，本公开实施例可以对列车轮轴的转速差平均值进行箱线图处理得到更加准确的列车轮轴的转速下限阈值，进而基于该列车轮轴的转速下限阈值能够得到更加准确的列车轮轴的固死征兆门限值，实现更加准确的判断列车轮轴是否出现固死征兆事件。
119.本公开实施例中，得到四分位数差的过程可参考公式(3)和公式(4)。
120.x＝mean(v_n(d)-v_ref(d))
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(3)
121.iqr(x)＝q3(x)-q1(x)
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(4)
122.其中，x表示转速差平均值样本，d表示样本天数，v_n(d)表示每次牵引状态下每个取样点的列车轮轴的转速，v_ref(d)表示与v_n(d)处于同一牵引状态下的预设参考速度；iqr(x)表示转速差平均值样本的四份位数差，q3(x)表示转速差平均值样本的上四分位数，q1(x)表示转速差平均值样本的下四分位数。
123.示例性地，图3是根据一示例性实施例示出的每个牵引状态下列车轮轴的转速差平均值的箱线示意图。如图3所示，以列车轮轴为横坐标，列车轮轴的转速差平均值为纵坐标，其中，横坐标的a1a1至a2a1表示列车的16根列车轮轴，纵坐标的单位是km/h。基于图3，可以得到每根列车轮轴对应的转速差平均值样本的下四分位数和上四分位数。
124.本公开实施例中，基于下四分位数和四分位数差，得到列车轮轴的转速下限阈值，可包括：获取下四分位数和第一系数的乘积；将下四分位数和乘积之差作为该列车轮轴的转速下限阈值。其中，得到列车轮轴的转速下限阈值的过程可参考公式(5)。
125.outlier(x)＝q1(x)-b*iqr(x)
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(5)
126.其中，outlier(x)表示转速下限阈值，b表示四分位数差的第一系数，第一系数取值可为1.5或3。
127.在一种实施例中，所述基于所述列车轮轴的转速下限阈值和设置的虚警过滤门限值的比较结果确定所述列车轮轴的固死征兆门限值，包括：
128.在所述列车轮轴的转速下限阈值大于或者等于所述设置的虚警过滤门限值的情况下，将所述设置的虚警过滤门限值作为所述列车轮轴的固死征兆门限值；
129.在所述列车轮轴的转速下限阈值小于所述设置的虚警过滤门限值的情况下，将所述列车轮轴的转速下限阈值作为所述列车轮轴的固死征兆门限值。
130.也就是说，本公开实施例是基于列车轮轴的转速下限阈值与设置的虚警过滤门限值的比较结果确定列车轮轴的固死征兆门限值，如此，能够避免列车轮轴的转速差平均值样本数据相近，导致得到的列车轮轴的转速下限阈值与列车轮轴的转速差平均值相近，进而能够降低列车轮轴频繁出现固死征兆事件造成的虚假告警情况，使得列车告警更加准确。
131.本公开实施例中，当设置的虚警过滤门限值作为列车轮轴的固死征兆门限值时，将每个牵引状态下的列车轮轴的转速差平均值与虚警过滤门限值进行比较，当同一牵引状态下每个取样点的列车轮轴的转速差平均值小于虚警过滤门限值时，确定列车轮轴存在固死异常；当设置的列车轮轴的转速下限阈值作为列车轮轴的固死征兆门限值时，将每个牵引状态下的列车轮轴的转速差平均值与列车轮轴的转速下限阈值进行比较，当同一牵引状态下每个取样点的列车轮轴的转速差平均值小于列车轮轴的转速下限阈值时，确定列车轮轴存在固死异常。
132.上述虚警过滤门限根据实际情况进行设置，示例性地，虚警过滤门限值设置-0.5km/h至-1km/h范围内，本公开实施例对此不作限制。
133.本公开实施例中，不同类型的列车轮轴基于转速差平均值和列车轮轴的固死征兆门限值确定列车轮轴出现固死异常的方式不同。
134.在一种实施例中，列车轮轴包括：列车中拖车转向架的拖车轮轴；
135.基于每个所述牵引状态下所述列车轮轴的转速差平均值和所述列车轮轴的固死征兆门限值，确定所述列车轮轴是否存在固死异常，包括：
136.在每个所述牵引状态下所述拖车轮轴的所述转速差平均值小于所述拖车轮轴的固死征兆门限值的情况下，对所述拖车轮轴出现固死征兆事件的次数进行计数，得到多个所述牵引状态下所述拖车轮轴出现所述固死征兆事件的第一总次数；
137.在所述第一总次数超过预设第一次数门限值的情况下，确定所述拖车轮轴存在固死异常。
138.也就是说，本公开实施例是基于拖车轮轴出现的固死征兆事件的第一总次数判断拖车轮轴是否存在固死异常，如此，能够实现对拖车轮轴出现固死异常情况进行提前预判，进而能够对拖车轮轴进行提前告警，利于早期鉴别故障趋势，能够更好的降低对列车正常运营的影响，更好的提高了列车的安全性。
139.本公开实施例中，当拖车轮轴在多个牵引状态下其中一个牵引状态的转速差平均值小于拖车轮轴的固死征兆门限值的情况下，记为拖车轮轴出现一次固死征兆事件，进而基于对多个牵引状态下拖车轮轴出现固死征兆事件的次数进行计数，可以得到多个牵引状态下拖车轮轴出现固死征兆事件的第一总次数。这里，可以对多个牵引状态下拖车轮轴出现固死征兆事件的次数进行累加以得到该第一总次数。
140.需要说明的是，第一次数门限值小于对拖车轮轴取样的牵引状态的个数。示例性地，第一次数门限值可设置为10次至20次，本公开实施例对此不作限制。
141.在一种实施例中，所述列车轮轴包括：所述列车中动力转向架的动力轮轴；
142.所述方法还包括：
143.基于每个所述牵引状态下所述动力轮轴在不同所述取样点对应的逆变电流值，得到每个所述牵引状态下所述动力轮轴对应的逆变电流最大值；
144.所述基于每个所述牵引状态下所述列车轮轴的转速差平均值和所述列车轮轴的固死征兆门限值，确定所述列车轮轴是否存在固死异常，包括：
145.在同一所述牵引状态下，所述动力轮轴的所述转速差平均值小于所述动力轮轴的固死征兆门限值，且所述动力轮轴对应的所述逆变电流最大值大于所述动力轮轴的电流门限值的情况下，对所述动力轮轴出现固死征兆事件的次数进行计数，得到多个所述牵引状态下所述动力轮轴出现所述固死征兆事件的第二总次数；
146.在所述第二总次数超过预设第二次数门限值的情况下，确定所述动力轮轴存在固死异常。
147.也就是说，本公开实施例是基于动力轮轴出现的固死征兆事件的第二总次数判断动力轮轴是否存在固死异常，如此，能够实现对动力轮轴出现固死异常情况进行提前预判，进而能够对动力轮轴进行提前告警，利于早期鉴别故障趋势，能够更好的降低对列车正常运营的影响，更好的提高了列车的安全性。
148.并且，由于动力轮轴受到列车中牵引电机产生的牵引力的直接作用，因此，影响动力轮轴的转速因素包括牵引电机的逆变电流值的大小，当列车动力转向架的动力轮轴存在固死异常时，列车动力转向架的动力轮轴转动所需要的牵引力就会增大，该动力轮轴对应的逆变电流值也会增大。可见本公开实施例结合逆变电流值一起判断动力轮轴是否出现固死异常，能够使得固死异常的判断更加准确。
149.上述基于每个所述牵引状态下所述动力轮轴在不同所述取样点的逆变电流值，得到每个所述牵引状态下所述动力轮轴对应的逆变电流最大值包括：获取同一个牵引状态下在不同取样点的多个逆变电流值，并从多个逆变电流值中通过比较得到最大逆变电流值。
150.本公开实施例中，当动力轮轴在多个牵引状态下其中一个牵引状态的转速差平均值小于动力轮轴的固死征兆门限值，并且在同一个牵引状态下动力轮轴的逆变电流最大值大于动力轮轴的电流门限值的情况下，记为动力轮轴出现一次固死征兆事件，进而基于对多个牵引状态下动力轮轴出现固死征兆事件的次数进行计数，可以得到多个牵引状态下动力轮轴出现固死征兆事件的第二总次数。这里，可以对多个牵引状态下动力轮轴出现固死征兆事件的次数进行累加以得到该第二总次数。
151.需要说明的是，预设第二次数门限值可与上述预设第一门限值设置不同数值，也可以设置为相同数值，本公开实施例对此不作限制。
152.示例性地，图4是根据一示例性实施例示出的6个列车动力转向架的逆变电流和牵引力示意图。如图4所示，以时间为横坐标，逆变电流值和牵引力值为纵坐标，虚线为一根动力轮轴的逆变电流，直线为同一根动力轮轴的牵引力。从图4可以看出，同一根动力轮轴的逆变电流值越大，动力轮轴的牵引力越大；逆变电流值越小，动力轮轴的牵引力越小。
153.在一种实施例中，所述方法还包括：
154.获取第一预设时间段内每个所述牵引状态下所述动力轮轴对应的逆变电流最大值样本；
155.对多个所述牵引状态下所述动力轮轴对应的多个所述逆变电流最大值样本进行高斯分布处理，得到所述电流门限值。
156.本公开实施例中，该第一预设时段和第二预设时段可为相同的时段，也可为不同的时段，本公开实施例不作限制。该第一预设时间段可为根据实际设计需求进行设置的，示例性地，该第一预设时间段可设置为1天至30天范围内。
157.需要说明的是，基于高斯分布特性，在多个逆变电流最大值样本中，一个逆变电流最大值样本落在区间(μ-3σ，μ+3σ)以外的概率小于千分之三。示例性地，得到电流门限值可参考公式(5)。
158.i＝μ+a*σ
ꢀꢀꢀꢀ
(5)
159.其中，i表示电流门限值，μ表示逆变电流最大值样本的期望值，a为σ的第二系数，a的取值范围为0＜a≤3，σ表示逆变电流最大值样本的方差。通过调整a的值可以调整电流门限值大小。
160.示例性地，图5是根据一示例性实施例示出的12根列车动力轮轴的逆变电流最大值示意图。如图5所示，横坐标a1b2至a2b1为列车的12根动力轮轴，纵坐标为逆变电流值，其中，a1b2和a1b2表明同一个列车动力转向架的两根动力轮轴，b1b1和b1b1至a2b1和a2b1均表明同一个列车动力转向架的两根动力轮轴。从图5中可以看出，12根列车动力轮轴的逆变电流最大值相似，基于高斯分布获取电流门限值可以减小电流门限值与逆变电流最大值差距使动力轮轴确定固死征兆事件更准确。
161.为了更好的理解上述一种或多种实施例，本公开实施例示例如下：
162.图6是根据一示例性实施例示出的列车告警流程示意图二。如图6所示，列车告警装置包括数据处理层、状态监控层、健康评估层和故障预警层。其中，列车告警装置还可包括列车控制和管理系统，所述列车控制和管理系统用于实现数据处理层、状态监控层和健康评估层的功能。
163.上述数据处理层用于获取多个牵引状态下列车轮轴的转速、预设参考速度以及逆变电流值，并将获取的数据转入状态监控层。
164.上述状态监控层用于监控列车在每个牵引状态下获取的数据，并基于每个牵引状态下列车轮轴在不同取样点的转速和预设参考速度的转速差，计算得到每个牵引状态下列车轮轴的转速差平均值；以及基于每个牵引状态下列车轮轴在不同取样点的逆变电流值，获取每个牵引状态下列车轮轴的逆变电流最大值，然后将列车轮轴的转速差平均值和逆变电流最大值转入健康评估层。
165.上述健康评估层可以用于在同一个牵引状态下存在列车轮轴(例如，拖车轮轴和动力轮轴)的转速与预设参考速度之间的转速差，小于或者等于列车轮轴的固死异常门限值(拖车轮轴对应的是拖车轮轴的固死异常门限值，动力轮轴对应的是动力轮轴的固死异常门限值)的情况下，确定列车轮轴存在固死异常，输出异常告警信息；还可以用于将第一总次数和第二总次数(即固死征兆事件的计数结果)转入故障预警层；
166.其中，牵引状态下列车轮轴的转速是指列车轮轴在牵引电机转矩作用下运行超过20个取样点取样获得的列车轮轴的转速
167.并且，针对拖车轮轴，可以在拖车轮轴的转速差平均值小于拖车轮轴的固死征兆门限值(即转速差的固死征兆事件的判定)的情况下，对拖车轮轴出现固死征兆事件的次数进行计数，得到第一总次数；
168.针对动力轮轴，可以在动力轮轴的转速差平均值小于动力轮轴的固死征兆门限值(即转速差的固死征兆事件的判定)，且动力轮轴对应的逆变电流最大值大于动力轮轴的电流门限值(即逆变电流固死征兆事件的判定)的情况下，对动力轮轴出现固死征兆事件的次数进行计数，得到第二总次数。
169.上述故障预警层可以用于在第一总次数超过预设第一次数门限值(例如15次)的情况下，确定拖车轮轴存在固死异常，输出拖车轮轴的异常告警信息；还可以在第二总次数超过预设第二次数门限值(例如15次)的情况下，确定动力轮轴存在固死异常，输出动力轮轴的异常告警信息。
170.本公开实施例中，通过执行数据处理层、状态监控层和健康评估层和故障预警层中各层的功能，进而能够实现在列车轮轴存在固死异常的情况下输出异常告警信息，以实现及时告知列车轮轴固死异常，进而能够降低对列车正常运营的影响，提高列车的安全性。
171.本公开实施例还提出一种列车告警装置。图7是根据一示例性实施例示出的一种列车告警装置框图一。如图7所示，所述列车告警装置1000包括：
172.第一获取模块1001，配置为获取多个牵引状态下列车轮轴的转速；
173.判断模块1002，配置为基于不同所述牵引状态下所述列车轮轴的转速，确定所述列车轮轴是否存在固死异常；
174.异常告警模块1003，配置为在所述列车轮轴存在固死异常的情况下，输出异常告警信息。
175.在一些实施例中，所述判断模块1002包括：
176.第一异常判断模块，配置为在同一个所述牵引状态下存在所述列车轮轴的转速与预设参考速度之间的转速差小于或者等于所述列车轮轴的固死异常门限值的情况下，确定所述列车轮轴存在固死异常；
177.第二异常判断模块，配置为在同一个所述牵引状态下所述列车轮轴的转速与所述预设参考速度之间的所述转速差均大于所述列车轮轴的固死异常门限值的情况下，基于每个所述牵引状态下所述列车轮轴在不同取样点的多个所述转速差，确定所述列车轮轴是否存在固死异常。
178.在一些实施例中，所述第二异常判断模块包括：
179.均值确定模块，配置为基于每个所述牵引状态下所述列车轮轴在不同所述取样点的多个所述转速差，得到每个所述牵引状态下所述列车轮轴的转速差平均值；
180.异常确定模块，配置为基于每个所述牵引状态下所述列车轮轴的转速差平均值和所述列车轮轴的固死征兆门限值，确定所述列车轮轴是否存在固死异常。
181.在一些实施例中，所述列车轮轴包括：所述列车中拖车转向架的拖车轮轴；
182.所述异常确定模块，还配置为在每个所述牵引状态下，所述拖车轮轴的所述转速差平均值小于所述拖车轮轴的固死征兆门限值的情况下，对所述拖车轮轴出现固死征兆事件的次数进行计数，得到多个所述牵引状态下所述拖车轮轴出现所述固死征兆事件的第一总次数；在所述第一总次数超过预设第一次数门限值的情况下，确定所述拖车轮轴存在固
死异常。
183.在一些实施例中，所述列车轮轴包括：所述列车中动力转向架的动力轮轴；
184.所述装置还包括：
185.电流获取模块，配置为基于每个所述牵引状态下所述动力轮轴在不同所述取样点对应的逆变电流值，得到每个所述牵引状态下所述动力轮轴对应的逆变电流最大值；
186.所述异常确定模块，还配置为在同一所述牵引状态下，所述动力轮轴的所述转速差平均值小于所述动力轮轴的固死征兆门限值，且所述动力轮轴对应的所述逆变电流最大值大于所述动力轮轴的电流门限值的情况下，对所述动力轮轴出现固死征兆事件的次数进行计数，得到多个所述牵引状态下所述动力轮轴出现所述固死征兆事件的第二总次数；在所述第二总次数超过预设第二次数门限值的情况下，确定所述动力轮轴存在固死异常。
187.在一些实施例中，所述装置还包括：
188.电流门限值模块，配置为获取第一预设时间段内每个所述牵引状态下所述动力轮轴对应的样本逆变电流最大值，对多个所述牵引状态下所述动力轮轴对应的多个所述逆变电流最大值进行高斯分布处理，得到所述电流门限值。
189.在一些实施例中，所述装置还包括：
190.第二获取模块，配置为获取第二预设时间段内每个所述牵引状态下所述列车轮轴的转速差平均值样本数据；
191.转速下限阈值模块，配置为基于所述列车轮轴的转速差平均值样本数据，得到所述列车轮轴的转速下限阈值；
192.固死征兆门限值模块，配置为将所述列车轮轴的转速下限阈值作为所述列车轮轴的固死征兆门限值；或者，基于所述转速下限阈值和设置的虚警过滤门限值的比较结果确定所述列车轮轴的固死征兆门限值。
193.在一些实施例中，所述转速下限阈值模块，还配置为对所述列车轮轴的转速差平均值样本数据进行箱线图处理，得到下四分位数和四分位数差；基于所述下四分位数和所述四分位数差，得到所述转速下限阈值。
194.在一些实施例中，所述固死征兆门限值模块，还配置为在所述列车轮轴的转速下限阈值大于或者等于所述设置的虚警过滤门限值的情况下，将所述设置的虚警过滤门限值作为所述列车轮轴的固死征兆门限值；在所述列车轮轴的转速下限阈值小于所述设置的虚警过滤门限值的情况下，将所述列车轮轴的转速下限阈值作为所述列车轮轴的固死征兆门限值。
195.关于上述实施例装置中的各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
196.图8是根据以示例性实施例示出的一种列车告警装置框图二，如图8所示，本公开一实施例示出一种列车告警装置900的结构。
197.参照图8，装置900包括处理组件922，其进一步包括一个或多个处理器，以及由存储器932所代表的存储器资源，用于存储可由处理组件922的执行的指令，例如应用程序。存储器932中存储的应用程序可以包括一个或一个以上的每一个对应于一组指令的模块。此外，处理组件922被配置为执行指令，以执行如图1所示的方法的至少其中之一。
198.装置900还可以包括一个电源组件926被配置为执行装置900的电源管理，一个有
线或无线网络接口950被配置为将装置900连接到网络，和一个输入输出(i/o)接口958。装置900可以操作基于存储在存储器932的操作系统，例如windows server tm，mac os xtm，unixtm，linuxtm，freebsdtm或类似。
199.一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由列车告警装置的处理器执行时，使得列车告警装置能够执行一种列车告警方法，所述方法包括：获取多个牵引状态下列车轮轴的转速；基于不同所述牵引状态下所述列车轮轴的转速，确定所述列车轮轴是否存在固死异常；在所述列车轮轴存在固死异常的情况下，输出异常告警信息。
200.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
201.应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

技术特征：
1.一种列车告警方法，其特征在于，包括：获取多个牵引状态下列车轮轴的转速；基于不同所述牵引状态下所述列车轮轴的转速，确定所述列车轮轴是否存在固死异常；在所述列车轮轴存在固死异常的情况下，输出异常告警信息。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于不同所述牵引状态下所述列车轮轴的转速，确定所述列车轮轴是否存在固死异常，包括：在同一个所述牵引状态下存在所述列车轮轴的转速与预设参考速度之间的转速差小于或者等于所述列车轮轴的固死异常门限值的情况下，确定所述列车轮轴存在固死异常；在同一个所述牵引状态下所述列车轮轴的转速与所述预设参考速度之间的所述转速差均大于所述列车轮轴的固死异常门限值的情况下，基于每个所述牵引状态下所述列车轮轴在不同取样点的多个所述转速差，确定所述列车轮轴是否存在固死异常。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于每个所述牵引状态下所述列车轮轴在不同取样点的多个所述转速差，确定所述列车轮轴是否存在固死异常，包括：基于每个所述牵引状态下所述列车轮轴在不同所述取样点的多个所述转速差，得到每个所述牵引状态下所述列车轮轴的转速差平均值；基于每个所述牵引状态下所述列车轮轴的转速差平均值和所述列车轮轴的固死征兆门限值，确定所述列车轮轴是否存在固死异常。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述列车轮轴包括：所述列车中拖车转向架的拖车轮轴；所述基于每个所述牵引状态下所述列车轮轴的转速差平均值和所述列车轮轴的固死征兆门限值，确定所述列车轮轴是否存在固死异常，包括：在每个所述牵引状态下，所述拖车轮轴的所述转速差平均值小于所述拖车轮轴的固死征兆门限值的情况下，对所述拖车轮轴出现固死征兆事件的次数进行计数，得到多个所述牵引状态下所述拖车轮轴出现所述固死征兆事件的第一总次数；在所述第一总次数超过预设第一次数门限值的情况下，确定所述拖车轮轴存在固死异常。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述列车轮轴包括：所述列车中动力转向架的动力轮轴；所述方法还包括：基于每个所述牵引状态下所述动力轮轴在不同所述取样点对应的逆变电流值，得到每个所述牵引状态下所述动力轮轴对应的逆变电流最大值；所述基于每个所述牵引状态下所述列车轮轴的转速差平均值和所述列车轮轴的固死征兆门限值，确定所述列车轮轴是否存在固死异常，包括：在同一所述牵引状态下，所述动力轮轴的所述转速差平均值小于所述动力轮轴的固死征兆门限值，且所述动力轮轴对应的所述逆变电流最大值大于所述动力轮轴的电流门限值的情况下，对所述动力轮轴出现固死征兆事件的次数进行计数，得到多个所述牵引状态下所述动力轮轴出现所述固死征兆事件的第二总次数；在所述第二总次数超过预设第二次数门限值的情况下，确定所述动力轮轴存在固死异
常。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取第一预设时间段内每个所述牵引状态下所述动力轮轴对应的逆变电流最大值样本；对多个所述牵引状态下所述动力轮轴对应的多个所述逆变电流最大值样本进行高斯分布处理，得到所述电流门限值。7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取第二预设时间段内每个所述牵引状态下所述列车轮轴的转速差平均值样本数据；基于所述列车轮轴的转速差平均值样本数据，得到所述列车轮轴的转速下限阈值；将所述列车轮轴的转速下限阈值作为所述列车轮轴的固死征兆门限值；或者，基于所述列车轮轴的转速下限阈值和设置的虚警过滤门限值的比较结果确定所述列车轮轴的固死征兆门限值。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于所述列车轮轴的转速差平均值样本数据，得到所述列车轮轴的转速下限阈值，包括：对所述列车轮轴的转速差平均值样本数据进行箱线图处理，得到下四分位数和四分位数差；基于所述下四分位数和所述四分位数差，得到所述列车轮轴的转速下限阈值。9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于所述转速下限阈值和设置的虚警过滤门限值的比较结果确定所述列车轮轴的固死征兆门限值，包括：在所述列车轮轴的转速下限阈值大于或者等于所述设置的虚警过滤门限值的情况下，将所述设置的虚警过滤门限值作为所述列车轮轴的固死征兆门限值；在所述列车轮轴的转速下限阈值小于所述设置的虚警过滤门限值的情况下，将所述列车轮轴的转速下限阈值作为所述列车轮轴的固死征兆门限值。10.一种列车告警装置，其特征在于，所述装置包括：第一获取模块，配置为获取多个牵引状态下列车轮轴的转速；判断模块，配置为基于不同所述牵引状态下所述列车轮轴的转速，确定所述列车轮轴是否存在固死异常；异常告警模块，配置为在所述列车轮轴存在固死异常的情况下，输出异常告警信息。11.一种列车告警装置，其特征在于，所述装置包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为执行如权利要求1至9中任一项所述的列车告警方法。12.一种非临时性计算机可读存储介质，其特征在于，当所述存储介质中的指令由列车告警装置的处理器执行时，使得列车告警装置能够执行如权利要求1至9中任一项所述的列车告警方法。

技术总结
本公开是关于一种列车告警方法及装置、存储介质。所述列车告警方法包括：获取多个牵引状态下列车轮轴的转速；基于不同所述牵引状态下所述列车轮轴的转速，确定所述列车轮轴是否存在固死异常；在所述列车轮轴存在固死异常的情况下，输出异常告警信息。通过本公开实施例能够判断列车轮轴固死异常并及时告警。能够判断列车轮轴固死异常并及时告警。能够判断列车轮轴固死异常并及时告警。


技术研发人员：陈美霞 张金磊 滑瑾 黄盼 綦芳 吕红强 黄涛 齐玉玲
受保护的技术使用者：中车南京浦镇车辆有限公司
技术研发日：2023.07.14
技术公布日：2023/10/8