基于遗传算法的无绝缘轨道电路故障综合诊断方法

基于传输线理论提出机车信号感应电压幅值包络仿真模型,利用机车信号感应电压与轨道电路信号电流的线性映射关系,分析补偿电容故障对机车信号感应电压幅值包络的影响规律,给出基于遗传算法的轨道电路故障综合诊断方法。以补偿电容和道砟电阻为决策变量,以实际的和仿真的机车信号感应电压幅值包络间差值的最小化为目标,构造适应度函数,通过对种群个体进行选择、交叉和变异等遗传操作,得到当前状态下各决策变量的最优值,从而实现轨道电路故障的综合诊断。实验表明,将遗传算法引入到轨道电路的故障诊断领域,利用机车信号的实际记录数据,能够对无绝缘轨道电路中多个补偿电容故障以及道砟电阻波动等情况作出正确的综合评判,从而弥补了目前检测方法的不足,为轨道电路的故障诊断提供了新的有效手段。     

无绝缘轨道电路道砟电阻在线监测方法

利用无绝缘轨道电路和机车信号的相互关系,分析道砟电阻对机车信号感应电压幅值包络的影响规律,并基于指数拟合,确定机车信号感应电压幅值包络的衰减系数,建立道砟电阻、轨道电路长度与该衰减系数间的回归计算模型。针对该衰减系数易受补偿电容故障影响的问题,提出局部拟合和全局拟合相结合的无绝缘轨道电路道砟电阻回归估算方法,并基于现有的机车信号远程监控平台建立相应的道砟电阻在线监测系统。实验表明,本文提出的方法对于天气和温度变化对道砟电阻的影响较为敏感,具有估算准确度高、监测成本低、受补偿电容故障影响小等优点。     

无绝缘轨道电路补偿电容多故障的快速诊断方法

针对一段轨道电路中存在多个补偿电容故障的情况,基于机车信号感应电压幅值包络的数学模型,以TCR接收信号的幅值趋势为特征,提出轨道电路补偿电容多故障的快速诊断方法。按补偿电容位置对TCR感应电压幅值包络曲线进行分段处理并计算每一段的特征,将每一段特征排列形成的特征序列从发送端向接收端查找其中的特定值,以实现故障的初步诊断和检测。针对特定的故障模式,采用一阶导数为约束条件进行二次判别,以实现准确的故障识别。试验表明,本文算法可以快速识别多个电容故障的情况,具有准确率高、实时性强等特点。目前已集成到TCR远程监测平台,可以实现对补偿电容的实时监测。     

基于SA算法的无绝缘轨道电路故障综合检测方法

针对遗传算法对无绝缘轨道电路进行故障综合检测时,存在检测结果精度低、耗时长以及实用性差等缺点,提出基于模拟退火算法的无绝缘轨道电路故障检测方法。建立以补偿电容为分界点,分段划分道砟区段的分路状态模型,运用该模型分析道砟电阻、补偿电容与分段分路电流幅值包络之间的关系,在上述分析的基础上,从发送端到接收端,依次对每一段电流幅值包络利用模拟退火算法求得与之相对应的道砟电阻值和补偿电容值,实现轨道电路故障的综合检测。实验表明,本文所提出的故障检测方法能够准确检测多个电容故障,并反映出道砟电阻分段波动的情况。与遗传算法相比,该方法检测精度高、耗时短、实用性强,更加适合于无绝缘轨道电路故障综合检测。     

基于机车信号远程监测系统的分路电阻在线估算方法

从分路电阻对机车信号的影响出发,通过建立机车信号主机接收电压的幅值包络模型,分析分路电阻、道砟电阻和补偿电容对该幅值包络的影响规律,并以此提出基于发送端轨面端点处的机车信号主机接收电压幅值的分路电阻估算方法,并将其与机车信号远程监测系统相集成。实验表明,本文所提算法能够准确计算出分路正常和分路不良两种状态下的分路电阻值,且不受道砟电阻变化、补偿电容故障等因素的影响,具有较强的鲁棒性,可实现对各轨道电路分路电阻的监测和预警,并为进一步实现对"分路不良"的预测和预防提供新的实现方案。     

基于相空间重构的无绝缘轨道电路补偿电容故障检测方法

补偿电容失效是无绝缘轨道电路中的常见故障,严重影响列车的正常运行和铁路的运输效率。本文基于轨道电路分路状态模型,分析补偿电容不同故障情形对分路电流的影响规律,在此基础上利用相空间重构技术,对一维分路电流包络信号序列进行重构操作,获取反映系统状态特性的伪相图,从中提取补偿电容的故障特征,从而实现补偿电容故障的检测。实验结果表明:该方法不仅能准确检测补偿电容断线和被击穿等严重故障,对连接松动和容值下降等性能不佳的情形也有很好的检测效果,且实现简单、时效性强,符合铁路部门提出的预防性维修理念。     

基于PNN的轨道电路补偿电容故障检测研究

为及时有效地诊断轨道电路补偿电容故障,通过研究ZPW-2000轨道电路短路电流数据,提出了一种基于概率神经网络的故障诊断方法。首先,仿真机车短路电流信号并提取特征参数;然后,引入概率神经网络建立故障诊断模型;最后,通过对特征参数分析,实现故障判定。仿真结果表明:该方法相比误差反向传播算法BP,具有诊断速度快、预测准确率高的优点,具有可行性与有效性。     

基于自适应层次聚类的无绝缘轨道电路补偿电容故障诊断方法

针对目前无绝缘轨道电路JTC(Jointless Track Circuit)补偿电容故障诊断方法对补偿电容多故障情况检测不准确、无法充分利用历史监测数据且算法及时性不高、过度依赖于模型的情况,提出基于自适应层次聚类的JTC补偿电容故障诊断方法。通过定义相应类内类间距离判据,提出自适应层次聚类的算法流程。根据机车信号远程监测系统获取的历史监测数据,结合补偿电容故障的影响特征和规律,建立历史数据特征矩阵与样本矩阵,并提出相应的补偿电容多故障诊断策略。实验表明,本算法可以正确、有效地对补偿电容故障情况进行检测,能够提高历史监测数据的利用率。     

利用机车信号数据分析补偿电容工作状态

为了弥补ZPW-2000移频轨道电路补偿电容动态检测盲区,通过实践验证并总结了利用机车信号数据分析站内侧线股道补偿电容工作状态的方法,从技术方法上解决了利用机车信号数据分析来弥补站内侧线股道处于动态检测死角问题,为分析ZPW-2000移频轨道电路补偿电容工作状态提供一种新方法。     

无绝缘轨道电路邻区段干扰防护方法的研究

当前,无绝缘轨道电路会因其调谐区设备故障而丧失电气绝缘功能,使得相邻轨道电路的信号能够越过调谐区的限制而进行传输,形成相应的邻区段干扰,从而影响机车信号设备对轨道电路信号的接收。针对这一故障,根据调谐区的电气分隔原理,设计一种邻区段干扰防护器,给出相应的电路结构设计和部件参数计算方法,使其对本轨道电路信号等效为原有的补偿电容,而对相邻轨道电路区段信号呈现出串联谐振的短路效果,以实现对其有效衰减,达到防护目的。仿真结果表明:设计的防护器与现有补偿电容的特性相同,只需用其替换距离发送端最近的补偿电容,即可有效阻止邻区段干扰在本轨道电路区段的传播,且对轨道电路和机车信号正常工作无影响,具有良好的实用性和兼容性。     

一种基于正交小波包技术的机车信号记录器数据快速压缩方法

根据铁路机车信号设备自身的信号译码需求,提出一种基于正交小波包技术的轨道电路信号的快速压缩方法,以改善目前机车信号记录器直接存储方式给波形数据存储造成的局限性.该方法利用截频性能出色的dmey小波的正交镜像小波滤波器组对机车信号记录器的记录波形信号进行3级小波包分解,按照记录信号制式的不同,在考虑dmey小波滤波器截频特性的前提下,根据小波包分解后的信号频带对应关系,只保留当前轨道电路信号所在频带的波形数据,以达到信号压缩的目的.实验表明,该方法可以对目前铁路现场主要使用的国产移频信号、UM71信号和ZPW-2000信号进行有效压缩和精确重构,且具有算法简单和方案灵活等特点,能够满足铁路现场实际运用的需要.     

铁路电务检测车的开发及应用

依据电务检测车的基本功能,探讨实现这些功能的技术方法与设备结构.铁路电务检测车利用先进的列车定位、数字信号处理、频谱分析和图形化界面技术,对轨道电路的传输特性、补偿电容、应答器编码和机车信号等进行综合测试,可以有效发现维修中存在的问题,提高整体维修水平,对信号维修手段的现代化具有重要意义.     

关于补偿电容损坏的原因分析及防护探讨

在UM71无绝缘轨道电路和ZPW-2000A移频自动闭塞中,为延长轨道电路传输距离,要求安装补偿电容,以保证发送和接收设备可靠工作.主要就补偿电容损坏的原因进行分析,提出防护措施.     

免维护补偿电容的性能及应用

在UM71无绝缘轨道电路和ZPW-2000A移频自动闭塞中,为了改善轨道电路的传输特性,补偿电容起到非常重要的作用。但在实际使用中,补偿电容的损坏问题突出。结合现场实际状况,分析补偿电容损坏的主要原因,提出相应的防护措施。     

补偿电容损坏的若干问题研究

在UM71无绝缘轨道电路和ZPW-2000A移频自动闭塞中,为了延长轨道电路的传输距离,都要求安装补偿电容,以保证发送和接收设备的可靠工作。就补偿电容的损坏原因进行分析探讨,并提出了防护措施。     

基于差分分析的补偿电容工作状态判定

介绍现有信号检测系统对补偿电容工作状态的判定方法,并指出现有方法的不足。提出基于差分分析的补偿电容工作状态判定方法,通过对4种不同载频轨道电路区段的数据分析,验证该方法可以提高补偿电容失效判定的准确性。     

网络化高压不对称脉冲轨道电路的研制

分析现有高压不对称脉冲轨道电路现状,提出一种网络化高压不对称脉冲轨道电路方案,解决分路不良和信息传输衰减的问题,同时也简化了工程施工,降低了工程造价,为信号设备智能化以及从故障修到状态修的转变提供了很好的现场条件.     

基于小波变换的补偿电容故障自动识别方法

针对当前高速综合检测车中,信号检测系统自动化水平较低、需要凭借人工经验检查故障等问题,提出一种基于小波变换的补偿电容故障自动识别方法。该方法首先对补偿电容检测数据进行降噪处理,然后对降噪处理后的数据进行脉冲识别,最后自动识别出补偿电容失效位置,从而达到补偿电容故障自动识别的目的。实验结果表明,该方法能满足现场使用需求。     

采用无线机车信号实现机车信号主体化的研究

分析了影响现有机车信号主体化的主要原因,包括轨道电路传输信息存在邻线干扰、牵引回流干扰、同频干扰、半边侵入等多种影响;站内轨道电路电码化常出现发码时间滞后、码型奇变、侧线岔区无信号、移频轨道电路与交流计数轨道电路结合部易出现掉码等现象。为此,提出采用无线方式实现我国机车信号主体化。采用无线信道传输信息具有数字信号传输可靠性高,误码率低,信号稳定;车-地之间双向传输,信息闭环确认;列车无论在任何区段上机车信号连续显示等优点。本文针对自动闭塞和半自动闭塞行车方式提出了无线机车信号主体化的两种方案,阐述了方案的基本结构,并对方案的先进性、可行性及系统的可靠性和安全性进行了分析。