Contactless Fault Diagnosis for Railway Point Machines Based on Multi-Scale Fractional Wavelet Packet Energy Entropy and Synchronous Optimization Strategy

粒子群优化 小波 熵(时间箭头) 支持向量机 计算机科学 断层(地质) 小波包分解 网络数据包 模式识别(心理学) 算法 人工智能 小波变换 计算机网络 物理 量子力学 地震学 地质学
作者
Yongkui Sun,Yuan Cao,Peng Li
出处
期刊:IEEE Transactions on Vehicular Technology [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:71 (6): 5906-5914 被引量:45
标识
DOI:10.1109/tvt.2022.3158436
摘要

Railway point machines (RPMs) is one of the most vital devices closely related to the efficiency and safety of train operation. Considering the advantages of contactlessness and easy-to-collect of sound signals, a novel sound-based fault diagnosis method for RPMs is proposed. First, fractional calculus is introduced to wavelet packet decomposition energy entropy (WPDE). Fractional WPDE (FWPDE) is then proposed, which is verified to be a more effective tool for fault feature representation. Second, coarse-grain process is firstly introduced to FWPDE. Novel feature named multi-scale FWPDE is developed, which can significantly improve fault diagnosis accuracy. Third, to select optimal feature set and optimize the hyperparameters of support vector machine (SVM) at the same time, a synchronous optimization strategy based on binary particle swarm optimization (BPSO) is presented, which can further improve the diagnosis accuracy. The superiority and effectiveness of the proposed method are verified by comparing to some existing fault diagnosis methods. The diagnosis accuracies of reverse-normal and normal-reverse switching processes reach 99.33% and 99.67%, respectively. Especially, the proposed method is suitable for diagnosis of similar faults, which can also provide reference for similar research fields.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
街道办柏阿姨完成签到 ,获得积分10
刚刚
溪泉完成签到,获得积分10
1秒前
yf完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
Lighters完成签到 ,获得积分10
4秒前
胡ddddd完成签到 ,获得积分10
5秒前
gcppa完成签到,获得积分10
6秒前
科研小秦完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
非洲大象完成签到,获得积分10
10秒前
健脊护柱完成签到 ,获得积分10
12秒前
人机分离10米一键荡平万邦完成签到 ,获得积分10
12秒前
犹豫的若完成签到,获得积分10
14秒前
five发布了新的文献求助10
14秒前
A29964095完成签到 ,获得积分10
15秒前
Cold-Drink-Shop完成签到,获得积分10
16秒前
hao完成签到,获得积分10
16秒前
GingerF应助xzy998采纳,获得50
17秒前
辞清完成签到 ,获得积分10
17秒前
任性日记本完成签到 ,获得积分10
20秒前
橙味美年达完成签到,获得积分10
20秒前
GingerF应助xzy998采纳,获得50
30秒前
JianhuTu完成签到,获得积分10
31秒前
32秒前
为你等候完成签到,获得积分10
32秒前
111完成签到,获得积分10
33秒前
碧蓝碧凡发布了新的文献求助10
35秒前
笑希希发布了新的文献求助10
36秒前
Zex完成签到 ,获得积分10
37秒前
five完成签到 ,获得积分10
41秒前
米鼓完成签到 ,获得积分10
41秒前
潇洒莞完成签到 ,获得积分10
46秒前
doctor_loong完成签到 ,获得积分10
47秒前
GingerF应助xzy998采纳,获得50
47秒前
shouyu29应助科研通管家采纳,获得10
51秒前
shouyu29应助科研通管家采纳,获得10
51秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
51秒前
shouyu29应助科研通管家采纳,获得10
51秒前
51秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
51秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1500
Cowries - A Guide to the Gastropod Family Cypraeidae 1200
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6399507
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8216200
关于积分的说明 17408059
捐赠科研通 5452760
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2881908
邀请新用户注册赠送积分活动 1858342
关于科研通互助平台的介绍 1700339