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。     

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。     

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HHT、DBWT的无绝缘轨道电路补偿电容故障诊断

通过基于传输线理论的无绝缘轨道电路分路状态仿真模型,分析补偿电容断线故障对轨道短路电流的影响规律,利用机车信号感应电压包络与轨道电路短路电流的关系,提出基于机车信号记录信息的补偿电容故障诊断方法。该方法采用B样条离散二进小波变换对机车信号所记录的感应电压幅度包络信号进行降噪,再通过对Hilbert-Huang变换的改进,计算各IMF分量经逐级累加后的相位信息,最后利用相位卷绕,根据相位信息中突变点的分布变化和补偿电容状态的对应关系,实现对补偿电容的故障诊断。实验表明,该方法适应性较强,受轨道电路长度和道砟电阻等轨道参数影响很小,能够准确检测出轨道电路单一补偿电容的故障位置,并且由于该方法的分析数据直接来自于机车信号自身的记录器,不需要额外增加硬件和单独安排运行交路,因此能够降低检测成本和满足对检测及时性等方面的要求。     

考虑轨面设备的无绝缘轨道电路道砟电阻回归测量方法

针对无绝缘轨道电路中因补偿电容和调谐区单元等轨面设备影响而难以准确测量道砟电阻的问题,提出由轨面电流幅值测量、参数拟合和回归计算3部分组成的道砟电阻回归测量方法.根据传输线理论,构建轨面电流幅值包络模型,分析道砟电阻、补偿电容和调谐区设备对轨面电流幅值的影响规律;对轨面电流幅值进行指数拟合,得到不同道砟电阻所对应的衰减...     

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。     

基于小波包的无绝缘轨道电路补偿电容故障特征分析

为实现对无绝缘轨道电路补偿电容的状态监测和故障预测,满足铁路现场由"故障修"向"状态修"转变的发展需求,根据补偿电容全部正常、发生断线故障和容值下降故障时归一化分路电流曲线的幅值波动规律,提出一种基于小波包的故障特征分析方法.根据无绝缘轨道电路的系统结构及工作原理,基于传输线理论建立其分路态模型并仿真得到补偿电容全部正...     

基于改进卷积神经网络的无绝缘轨道电路调谐区故障诊断

针对现有故障诊断中忽略调谐区故障对列车安全影响的问题,建立分路状态下机车信号电压模型,获取调谐区正常状态及不同故障状态的机车信号电压;并考虑补偿电容故障、不同道砟电阻等对机车信号电压的影响,对现有数据库进行扩充,得到调谐区故障数据集。在此基础上,采用卷积神经网络(CNN,Convolutional Neural Networks)实现调谐区的故障诊断,特征提取通过CNN中卷积层实现,并对比不同卷积层参数下诊断准确率及训练时间,选择当前条件下相对最优的卷积层参数;采用dropout函数避免训练中出现过拟合现象,并通过CNN中第2全连接层实现故障分类。针对人为构建数据集时数据标签错误的问题,通过构建标签错误数据集的方式,减小错误标签数据对训练过程的影响。测试结果表明:当信噪比为40 dB时,测试集的准确率为97.92%,即在噪声环境下,该诊断方式仍然有效。     

基于MEEMD-HT的无绝缘轨道电路补偿电容故障特征分析

为研究无绝缘轨道电路补偿电容断线故障模式下的故障特征,采用一种改进的集合经验模态分解-Hilbert变换(MEEMD-HT)方法。为分析单一补偿电容断线故障对分路电流的影响,利用传输线理论建立ZPW-2000A轨道电路模型并仿真。采用MEEMD方法对发生补偿电容断线故障下的分路电流幅值曲线进行分解,并且通过HT生成Hilbert谱、时频能量谱、边际谱,对谱线的特征进行分析,实现对补偿电容的故障特征分析。仿真分析结果表明,采用的MEEMD-HT方法得出的Hilbert谱中的故障特征明显,该方法可以用作补偿电容故障特征分析。     

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。     

便携式语音提示机车信号接收线圈测试器

机车信号的接收线圈吊装在机车排障器后第1轮对前方。左、右2个线圈盒串联为一组，感应接收钢轨上传输的交流计数或移频机车信号电流信息。当两线圈正确串联时，产生的感应电压相叠加，由线缆送至设备主机，使其正常显示机车信号信息。反之，二线圈感应电压相抵消，使主机无法正常工作。为保证机车信号接收线圈串联的正确，特研制了一套便携式语音提示机车信号接收线圈测试器。它应用电磁感应原理，     

ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路补偿方案研究

在现场的应用中,ZPW-2000A型无绝缘移频轨道电路在安全性和可靠性方面有着显著优势,但其分路特性的改善是需要关注的问题。采用电平衰耗法的计算方法,对无补偿电容、有补偿电容和有最佳补偿电容时的无绝缘轨道电路的分路特性进行分析,并用Matlab软件仿真得到轨面各点的分路灵敏度和分路残压比较结果。结果表明,补偿电容对轨道电路的分路特性有明显的改善作用,而找到最佳补偿电容值对轨道电路进行补偿,不但能同时保证轨道电路全程可靠分路,并且降低了分路残压,使得无绝缘轨道电路的分路特性更稳定。     

简谈运用机车信号数据实现补偿电容检测

通过对机车信号数据的分析,准确定位区间移频轨道电路不良补偿电容。     

轨道电路分路态检测方法研究

轨道电路作为列车占用检测的一种方法,其分路态的判断对于列车的行车安全十分重要。在轨面生锈或积污的轨道区段,由于分路电阻过高导致的轨道电路分路不良是影响分路态可靠检测的主要原因。基于传输线理论,采用精细时程积分法,对轨道电路分路时接收端的电流响应进行分析,提出利用接收端电流信号的突变特性检测轨道电路分路态的方法,分析了道床电阻和电源电压变化时对接收端电流的影响,并对分路电阻过高时接收端的电流响应进行了仿真分析。结果表明:在列车进入和出清轨道区段时电流信号存在着暂态突变,利用电流信号的突变特性判断轨道电路的分路状态可有效避免由于分路电阻过高造成的轨道电路分路不良现象。     

基于电接触理论的轨道电路分路电阻计算方法研究

轨道电路中,分路电阻主要由在轨道上走行车辆的轮对自身材料的电阻和轮轨接触电阻构成。分路不良可严重影响铁路运输的安全和效率,而分路电阻过高是导致分路不良的主要原因。本文基于电接触理论对轮轨接触表面进行分析,提出一种轨道电路分路电阻的计算方法,并对其变化规律及影响因素进行定量分析。实验结果表明,轮对的材料电阻通常比轮轨接触电阻小得多,因此实际分路电阻可近似为轮轨接触电阻。轮轨接触电阻主要受轮轨间存在的污染膜层的影响,加强对污染膜层特性的研究,对消除分路不良现象有重要的意义。     

轮轨接触电阻测试装置及其应用

分析轨道电路的工作原理和发生分路不良的主要原因,说明轮轨接触电阻的形成及其对轨道电路的影响。设计轮轨接触电阻测试装置,装置由压力加载机构和主机测试系统组成,在故障处理中加入轮轨接触电阻测量,为轨道电路的日常检测和维护提供科学依据。     

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。     

轨道电路分路不良区段STP系统控制方式

轨道电路分路不良会导致信号显示和轨道电路码序升级、联锁关系失效,危及行车安全。STP无线调车机车信号和监控系统利用檄机联锁系统所提供的技术条件,通过轨道电路占用逻辑检查,综合判断发生分路不良的区段,建立数据表,在车列追踪及控制中对表中的区段进行多重判别并特殊处理,降低区段分路不良造成的调车作业安全风险。     

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。     

高压脉冲轨道电路在济南站的应用与改进

由于诸多原因,济南站1001DG、1021-1077DG等区段存在轨道电路分路不良的现象,严重危害行车安全。高压脉冲轨道电路利用发码器产生不对称高压脉冲,电压幅值最高可达100V;能够有力地击穿钢轨表面的不良导电层。当有车占用时,二元差动继电器失磁落下,导向安全,从而彻底解决分路不良问题。