基于超声导波的实时钢轨断裂检测方法研究

研究目的:随着我国铁路向客运高速化、货运重载化方向发展,对轨道结构的完整性提出了更高的要求,铁路运输安全保障工作的重要性越来越高。本文设计了一种适用于对没有装设轨道电路的无缝长轨区段进行断轨检测的方法,并对断轨检测机理进行了深入分析研究。研究结论:此方法不易受到钢轨及道床的电气参数影响,可以替代轨道电路完成断轨检测功能,并能通过声波回波时间和幅值估测钢轨断裂位置和裂纹大小,对防止断轨事故的发生具有重要意义。     

基于LabVIEW的超声导波断轨检测系统的设计

为解决无轨道电路区段环线加计轴闭塞设备不具备断轨检测功能、现有钢轨探伤设备不能在线动态监测断轨的问题,设计开发基于LabVIEW的超声导波断轨检测系统,介绍其设计方法和测试步骤。该系统以超声导波为检测信号,不易受道床电气参数影响,具有断轨检测、报警记录和历史查询等功能,可有效检测出无轨道电路区段的钢轨断裂,对改善工务部门断轨检测现状,防止断轨事故的发生具有重要意义。     

地铁供电系统短路试验的仿真分析

应用MATLAB/SIMULINK/PSB软件对地铁牵引供电系统进行建模,并仿真在近端短路和远端短路情况下系统的动态响应;通过与短路试验的波形进行对比,说明利用MATLAB/SIMULINK/PSB来实现地铁供电系统短路试验的仿真分析是切实可行而且简捷有效的.     

实时断轨检测技术发送系统设计

基于轨道电路原理的一送两受式实时断轨检测技术,以单片机为控制核心,设计了适应长大隧道的实时断轨检测发送系统.采用直接数字频率合成(DDS)技术合成了频率稳定度优于10-4的高精度正弦检测信号,使用自动增益控制(AGC)技术实现了发送端轨面电压的恒压控制.结果表明:设计的系统能够满足实时断轨检测技术对发送系统高精度、高稳定性的要求.     

“一送两受”式无绝缘轨道电路最大传输距离分析

为了求解中央供电两端接受式无绝缘轨道电路最大传输距离,本文根据此种轨道电路在调整态、分路态、断轨态3种工作状态下的四端网数学模型,在不同的初始参数下仿真分析了轨道电路在断轨态和分路态下的转移阻抗的变化情况,得出轨道电路在断轨态转移阻抗的最小值大于分路态转移阻抗的最小值,以此简化了求解轨道电路最大传输距离的前提条件。在此基础上,给出了求解此种轨道电路最大传输距离的计算方法。结果对比表明,该方法能够正确地计算轨道电路最大传输距离,为此类型轨道电路的设计提供理论依据。     

雾霾对接触网绝缘子电位和电场分布的影响

为研究雾霾环境对绝缘子沿面电位和电场分布的影响,基于静电场有限元法建立接触网复合绝缘子的二维仿真模型,依靠有限元软件Comsol计算分析绝缘子在不同雾霾浓度环境下的电位和电场分布。研究结果表明:空气中悬浮的雾霾颗粒在不带电时会小幅畸变绝缘子沿面电位和电场;当绝缘子附近的雾霾颗粒荷电后,会对绝缘子沿面电位和电场产生明显的影响,不同的雾霾颗粒的浓度,不同的带电极性也会对绝缘子沿面电位和电场畸变幅度产生不同的效果。     

基于着色Petri网的铁路时间同步协议建模及安全性分析

针对Autokey模型的铁路时间同步协议安全性问题,提出利用着色Petri网对协议进行安全性分析。剖析Autokey模型的铁路时间同步协议序列及其执行流程;重点针对其认证阶段,分别构建正常认证和加入中间人入侵的着色Petri网模型,分析中间人入侵时协议认证过程的不安全状态,建立模型状态方程;应用逆向状态分析法对铁路时间同步协议认证过程的安全性进行分析,得到中间人在认证阶段攻击协议的实施序列。研究结果表明:基于Autokey模型的铁路时间同步协议的认证过程是不安全的。     

牵引电流对桥梁区段信号电缆的电磁串扰研究

随着高速铁路的快速发展,铁路现场信号电缆受干扰的问题愈发突出,特别是在贯通地线和信号电缆同槽铺设的桥梁区段,对铁路运输的安全造成不良影响。在考虑桥梁区段特点的基础上,针对信号电缆双端接地的情况建立加入信号电缆外皮的牵引供电系统链式网络模型,利用潮流算法进行仿真计算,通过实测数据验证模型的有效性。分析信号电缆串扰的主要来源,在所建立模型的基础上计算信号电缆受串扰产生的感应电动势,考虑贯通地线和信号电缆间距对其影响,并给出故障条件下信号电缆的适宜长度,为减少铁路信号电缆的串扰影响和其铺设方法的研究提供参考依据。     

基于温度系统的模糊自适应PID控制器的设计与仿真

针对温度系统这类非线性、大惯性对象,常规的PID控制难以发挥良好的作用,设计了一种基于模糊控制的自适应PID控制器,根据偏差和偏差变化的需要实时调整PID参数.通过仿真表明,该模糊PID控制器既具有常规PID控制器高精度的优点,又具有模糊控制器快速、适应性强的特点,并可以迅速消除系统余差.