基于混合模型的道岔综合监测系统研究

道岔作为关键的铁路信号设备，也是铁路线路三大薄弱环节之一，其工作质量直接影响列车的运行安全。传统的道岔检测方法过分依赖人工经验，检测效率低下，难以应对现有铁路运行中行车速度快、发车密度高等对道岔维护所带来的严峻挑战，并且现有道岔监测也存在监测项目不全面等问题。为满足工电融合需要，开发了一套基于混合模型的道岔综合监测系统，使用卷积神经网络自动进行特征提取，以获取道岔状态，充分发挥深度学习的自动特征提取优势；采用支持向量机和向量域的混合算法，对正常/故障数据进行分类和异常检测，从而提高故障检测的准确率。测试结果表明：与现有人工巡检方法相比，该系统能够为相关人员提供精准、实时的道岔故障预警，提高维护效率，有效减少人力成本且降低道岔病害的发生概率。     

交流电动转辙机的功率监测

2006型微机监测系统增加了提速道岔转辙机功率监测项目,实现了对S700K等三相交流道岔转辙机有功功率的监测。分析交流转辙机动作功率曲线,就能准确判断转辙机的工作状态,一旦发现超负荷运转的转辙机可立即进行整治。     

一种间接的测量交流道岔阻力的方法

三相电动转辙机牵引的道岔,在道岔动作过程中道岔阻力变量(转换力)是道岔转换的主要数据参数,道岔阻力的变量是维护道岔的主要依据,直接测试道岔阻力参数很难实现。道岔在动作时,三相电动转辙机的转换功率的变化和道岔转换阻力成正比。TJWX-2006版信号集中监测,完成道岔功率的测试并画出功率曲线,根据电动转辙机输出功率,可以计算出道岔的转换阻力,电动转辙机输出功率曲线和道岔动作全过程的道岔阻力曲线形状一样,三相电动转辙机的输出功率的变量,就是道岔转换过程中阻力的变量。     

基于Mallat小波分解与改进GWO-SVM的道岔故障诊断

为顺应道岔故障诊断向智能化和自动化的发展趋势,以S700K转辙机功率曲线为例,提出一种改进型灰狼优化算法(GWO)与支持向量机(SVM)相结合的故障诊断方法。在8种故障模式和正常模式所对应的功率曲线实施5层Mallat小波分解,得到各层近似系数和细节系数,并计算各层系数的平方和;利用主成分分析法对系数平方和组成的向量集进行降维,得到特征向量集;改进型灰狼优化算法优化支持向量机参数,并用优化好的支持向量机进行故障预测。研究结果表明:该方法能有效提高道岔故障诊断的准确率。     

转辙机缺口监测技术在南京地铁道岔断表示故障预防中的应用

地铁道岔的电动转撤机经常因缺口锁块受阻产生道岔断表示故障而影响列车运行.南京地铁研制了道岔转撤机智能综合检测系统,应用道岔转辙机缺口监测技术,根据转辙机运行状态和设备变化趋势,对转辙机作及时调整,以预防道岔断表示故障,取得了明显成效.     

基于CHMM和SSA-SVM模型的高速铁路道岔设备健康状态评估方法

为更加精准地评估道岔设备健康状态，加强对设备的维护与管理，以ZDJ9型转辙机驱动的高速铁路道岔设备为研究对象，提取道岔功率曲线的时域、频域特征指标及经验模态分解奇异值熵，组成道岔特征指标向量，并采用核主成分分析法消除原始多维特征信息的冗余，构建道岔特征指标样本数据库；利用连续隐马尔可夫模型划分道岔退化状态，在此基础上，建立麻雀搜索算法优化支持向量机的健康状态综合评估模型。研究结果表明：所构建的健康状态评估模型的评估正确率高达98.75%,不仅能够实现高铁道岔设备健康状态综合评估效能，而且明显优于GridSearch-SVM、GA-SVM、PSO-SVM等组合算法，为实现道岔设备由“故障修”到“状态修”的综合智能维护提供可行途径。     

转辙机综合监测的需求及方法研究

由于道岔转换设备的特殊性,其实时运行参数较难获得,制约道岔转换设备维修模式的发展。基于现有传感器技术及转辙机监测需求,结合转辙机安全性及可靠性要求,提出现阶段可实施的转辙机监测项点,并以ZDJ9转辙机为例进行实施,所测得的参数可以作为后续处理的基础数据,用于转辙机的故障预测及健康诊断。     

基于CEEMDAN与KFCM聚类的转辙机退化状态识别方法

针对道岔转换设备在使用寿命内的功率信号特征提取与退化状态识别问题，提出基于自适应白噪声完备经验模态分解（Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise,CEEMDAN）与核模糊C均值聚类（Kernel-based Fuzzy C-Means clustering,KFCM）相结合的转辙机退化状态识别方法。首先，对S700K转辙机采集的功率曲线数据进行模态分解，得到多个固有模态函数（Intrinsic Mode Functions,IMFs），通过IMFs的能量幅值获得表征数据退化过程的特征向量；然后，由KFCM算法对特征向量进行转辙机退化状态识别，并进行状态划分；最后，通过计算分类系数和平均模糊熵对该方法的分类性能进行综合评估，并与模糊C均值聚类（Fuzzy C-Means clustering,FCM）和GK (Gustafson Keseel)聚类算法进行比较。结果表明：该方法聚类效果准确率达95.6%，优于FCM和GK聚类算法，能对转辙机的退化状态进行科学划分，为铁路现场道岔设备健康状态监测提供...     

基于小波包分解与GG模糊聚类的转辙机退化阶段划分研究

针对道岔转换设备退化特征提取以及性能退化阶段准确划分的问题,提出一种基于小波包分解与GG聚类的退化阶段划分方法.首先对采集的ZYJ7转辙机工作功率曲线进行小波包分解,获得表征道岔转辙机状态的特征向量,构建退化性能指标;其次采用GG模糊聚类方法对道岔转辙机性能退化状态进行阶段划分,识别不同的退化状态;最后选用分类系数、平...     

基于太阳能的铁路道岔转辙机自动润滑系统研究

铁路道岔转辙机是安装在铁道旁进行道岔转换的关键设备,为了确保道岔转辙机的可靠运行,需要为转辙机提供充分的润滑.基于太阳能的铁路道岔转辙机自动润滑系统充分利用太阳能技术,采用独立单元式设计,不会对铁路通信信号设备产生干扰和影响,能够根据设备运行和环境状况对铁路道岔转辙机进行充分润滑,保证铁路道岔转辙机安全可靠运行.     

基于定性趋势分析的道岔故障诊断方法研究

道岔连接不同轨道并通常安装在两股或者多股轨道之间,不仅负责铁路线路的转换还保障线路的运营安全。随着我国轨道交通的快速发展,铁路线路和行车密度不断增长,道岔设备故障频率也日趋频繁,因此研究道岔故障诊断方法、提高诊断自动化水平具有重要现实意义。从定性的角度提出基于定性趋势分析的道岔故障诊断方法,该方法先采用区间半分法对道岔不同状态下的典型运转信号进行趋势提取,建立故障诊断知识库,之后对待诊断信号进行趋势提取,并计算其趋势序列与所有故障趋势规则的匹配度,综合比较匹配度值从而实现道岔故障诊断。实验结果表明,该方法具有良好的准确度。     

高速铁路道岔三维表面模型生成方法研究

高速铁路道岔病害整治是铁路工务部门日常维护的重要工作,通过非接触式扫描获取道岔断面轮廓来提升病害整治能力已势在必行,而利用扫描数据确定病害及整治位置的关键为建立精准的道岔三维数字模型。为生成高精度的变截面道岔三维表面模型,提出一种生成高速铁路道岔表面数字模型的几何法。以高速铁路18号道岔为例,根据变截面钢轨轮廓线型几何关系,推算任意位置截面轮廓线型节点列坐标及对应线型属性信息,编程实现尖轨与心轨表面数字模型自动化生成,然后与现有的拟合插值法和放样重建法进行比较。结果显示:几何法生成变截面道岔数字模型与设计模型偏差最大值小于0.1 mm、标准差小于0.02 mm,整体平滑性优于拟合插值法和放样重建方法,模型精度完全能够满足病害探测和整治及科学研究的要求。     

基于SOM-BP混合神经网络的道岔设备退化状态研究

针对道岔设备故障频繁、维修成本高,且现有基于故障数据的诊断方法无法描述道岔退化过程,难以实现故障超前预判的问题,进行基于SOM-BP混合神经网络的道岔设备退化状态研究。依据采集的道岔非故障功率数据按区段提取峰值、方差、峭度等特征参数,基于平均影响值进行特征参数选择,并确定输入维数;使用自组织特征映射(SOM)神经网络对输入特征参数进行多次聚类学习,分析学习结果得到6种退化状态样本数据;构建15-13-6型BP神经网络结构模型,实现对道岔设备退化状态的识别。结果表明,采用SOM-BP混合神经网络进行道岔设备退化状态识别的准确率达到95.56%。     

60kg 38号道岔转换设备的施工安装与调试

随着铁路列车运行速度的不断提升,制约运行速度的铁路道岔成为改造的关键,加大道岔型号能够提升运行速度。道岔换装时需要具备与其相匹配的道岔转换设备、相配套的电源及升级改造测试设备等。京秦线狼窝铺站作为道岔提速试验场地,铺设了2组60kg38号道岔,介绍了设备的安装、调试方法。     

基于WEB的地铁道岔裂纹在线监测系统研究

为保障地铁安全运营,解决道岔在现有条件下监测所遇到的技术难题,提高维护效率和降低维护成本,设计基于Web的道岔裂纹远程在线监测系统,实现对地铁道岔裂纹的实时数据采集分析和远程监测等功能。采用UDP无连接通信技术进行以太网数据传输,分析使用WCF数据交换通信接口技术实现远程监测功能的可行性和优越性。通过功率谱密度图分析声发射信号,可以准确地识别出多路采集的信号中是否存在裂纹信号,从而判断所监测的道岔部件是否产生裂纹。系统已在地铁正线上运行良好,所检测结果与后期人工探伤所得结论一致,监测结果可为维修策略制定提供依据,保障地铁行车安全。     

驼峰ZK4转辙机锁闭阀电源设置

在旧驼峰站场上安装新型ZK4转辙机,要增设一组直流24V电源供锁闭阀使用,根据站场特点,采用了分散供电方式,既能保证道岔的正常运用,又大大地节约了成本。     

地铁信号设备在线监测系统设计与实现

通过多种类传感器技术实时获取信号设备运行基础数据,利用无线通信、网络等技术实现数据传输,搭建地铁信号设备在线监测系统。系统具有对道岔、转辙机、有源应答器、轨道电路以及信号设备、电源设备和系统的实时监测功能,有利于信号设备维护和管理人员远程实时监测运营信号设备的运行状态,便于设备运用、维护与诊断。     

磁浮交通道岔位置检测信号冗余设计分析

磁浮交通道岔常采用整梁移动方式改变轨道方向,检测其位置信号的传感器一般使用双行程开关,这些行程开关接点的串并联方式对道岔系统的可靠性有较大影响。文章对5种磁浮交通道岔位置检测信号行程开关连接方案进行分析,探讨不同方案的可靠性和安全性并分析各方案的优缺点,为同类道岔位置检测信号冗余设计提供参考和借鉴。     

坡度对长大坡道桥上无缝道岔的影响分析

为探讨制动工况下,坡度对长大坡道桥上无缝道岔受力与变形的影响,以国内某一坡度为17.2‰新建铁路线上的桥上无缝道岔为例建立力学分析模型,运用"等效轮轨黏着系数",建立了有砟轨道"岔-桥-墩"相互作用的一体化模型,分析不同坡度下列车制动时,钢轨纵向力、钢轨位移、墩台纵向力、心轨和尖轨位移以及间隔铁纵向力的变化。分析结果表明:坡度的增大对桥上无缝道岔的受力与变形都是不利的;侧股间隔铁的纵向力比直股间隔铁小,但是其受坡度的影响却较大;长大坡道上容易产生爬行现象,应加强无缝道岔防爬锁定,并加密防爬观测次数。