基于电流信号多频带特征的列车弓网燃弧检测方法

列车弓网电弧检测是铁路安全运维的重要方面。现有检测方案多以光学仪器拍摄弓网图像,并分析所拍图像是否含有电弧的光谱,以此判断列车弓网是否发生燃弧,然而,该方法受限于列车外部环境的能见度,具有不易维护的特点。因此文章提出了一种基于电流信号多频带特征的识别方法。首先,从电弧的时域和频域物理特征出发,通过理论推导、仿真和现场实测波形,论证弓网电弧的特征分量包含了瞬间电离导致的极低频分量、LC振荡引起的谐波分量和高频分量;然后以此为依据,设计测量方案和数据预处理算法,结合历史数据形成特征集,并建立以特征向量为输入、以检测结果为输出的随机森林模型;最后将3C设备提供的燃弧标签和特征集代入训练,获得能够实时检测的分类器。通过现场随车试验论证其可行性,其中检测准确率达100%,回报率约98.9%。文章提及的方法具有一定扩展能力,可根据用户提供不同事件标签进行训练,扩展模式识别的用途。