一种列车完整性监测系统的设计

本文设计了一种风压传感器、GPS定位模块和加速度传感器相结合的列车完整性监测系统,通过采集多源传感器信息,进行决策级信息融合,监测列车完整性状态与GSM-R无线通信技术实现车地双向通信.文中对系统的组成、工作原理及关键技术进行阐述.测试结果表明该系统能够有效监控列车分离,具有较高的应用价值.     

应用于列车完整性检测系统的改进型滤波器

列车完整性检测系统是新型车载设备,对防止列车抛车有重要意义。其硬件构架上以MSP430微处理器为主控制器,由ADXL202传感器实现加速度信息采集。作为判据的加速度信息在复杂的行车条件下被干扰。本文以加速度信息为研究对象,进行理论分析、数学建模和结果仿真。文中设计了一个二维的改进型滤波器。主要采用最小二乘滤波思想,选取适当的加权矩阵和遗忘因子,它不需要被估计量和观测量的统计规律,不易发散,完全符合观测数据被随机干扰,难以建立精确模型的特点。为了进一步提高滤波精度在滤波器中设计了一个野值剔除环节,在前期去掉粗大误差。对系统采集的数据进行上述的滤波,显著提高了数据的可靠性。     

单片加速度传感器的列尾脱钩检测装置的设计

单片加速度传感器内部集成一个完整的加速度测量系统,它具有高精度、宽量程、抗干扰能力强、过载能力强、外围电路简单和应用领域广泛等优点.对列车在运行中的加速度进行分析,并介绍ADXL213型单片加速度传感器的原理及其在列尾脱钩检测装置中的应用设计.     

基于ARM的高速列车平稳性在线监测系统的设计与实现

随着列车运行速度的提高,旅客对列车的要求不再局限于经济、快捷,同时对列车舒适性和平稳性提出了新的需求。论文设计出一种列车平稳性实时在线监测系统,该监测系统根据GB/T 5599-1985平稳性计算方法,利用三向加速度传感器采集列车车体横向、垂向和纵向振动加速度信号,以STM32为核心处理器,完成平稳性相关计算和分析,得出平稳性值及报警信息,并将报警信息通过多功能车辆总线(MVB,Multifunction Vehicle Bus)上传到列车控制监控系统(TCMS,Train Control Monitor System)。此外,对监测过程中原始数据和特征数据进行存储,方便后期维护。通过实车测试,将监测系统得出的平稳性指标和计算机得出的平稳性指标进行对比分析,验证本系统的正确性。     

列车完整性检查技术综述与应用展望

列车完整性检查是保障列车安全运行的关键,只有检查列车的完整性才能在车厢发生脱钩等故障时及时报警,确保轨道的安全畅通。综合分析列车制动风管压力检测,列车首尾运动状态检测和列车车长检测等列车完整性基本检查方法,并对各基于单一原理的列车完整性检测方法的优势和局限性进行分析。由于单一原理的检测方法无法实现可靠的列车完整性检测,提出将先进的通信技术,定位技术及多传感器融合技术应用于列车完整性检测方法。该方法不仅能够实现列车完整性状态的监测,还能够克服传统列车完整性检查装置的诸多弊端,提高系统的可靠性、实时性和安全性。     

基于多传感器综合的中低速磁浮列车测速定位系统

介绍了一种中低速磁浮铁路信号系统,提出了中低速磁浮列车的测速与定位方案。采用涡流传感器、加速度传感器和雷达传感器综合的方式,完成列车的测速工作;使用传感器所测速度数据进行列车的相对定位,通过查询应答器进行列车的绝对定位;展望了磁浮技术的应用前景。     

弓网接触状态光纤传感监测技术研究

在弓网检测的应用场景中,传统的测力传感器和加速度传感器依赖电源供电,且必须安装在高电压的受电弓上,从而增加额外的设备和复杂性。文章研究采用无源光纤布拉格光栅（FBG）光传感器,这种传感器无需额外安装供电电源和充电控制系统等设备。通过介绍光纤传感器的基本原理,并分析其应用场景,提出在弓网状态监测的高电压环境中,光纤传感器具有独特优势：不仅无需供电,减少额外设备,还能实现信号传输的高低压隔离,有效抵抗电磁干扰。针对受电弓检测的特殊需求,开发基于光纤传感技术的接触力和加速度传感器,其便于在受电弓上安装且对受电弓结构无影响。在列车受电弓上的实际安装测试中,成功实现对弓网接触力、硬点等参数的高精度检测。该弓网状态监测系统能够适用于专用检测车和运营动车组,大幅扩展弓网监测的应用范围。     

基于激光监测传感器的列车超限监测报警系统设计

列车超限监测报警系统利用激光监测传感器的"监测区"测量功能,根据场地、空间等实际需求,可悬空调节监测超限列车有效区域。该系统由激光监测传感器、激光监测信号处理控制、GPS卫星定位仪和电源控制4部分组成,可无接触测量运行中的列车货物超限并报警。     

基于LSTM网络高速列车悬挂系统故障预测方法研究

高速列车悬挂系统安全性对于整车安全运行非常重要,对悬挂系统进行全生命周期状态监测以预测其故障成为不可忽略的研究内容.当高速列车悬挂系统发生机械故障时,产生振动加速度,信号呈现非线性、非平稳特征.文章提出一种基于LSTM网络的高速列车悬挂系统故障预测方法,通过SIMPACK建立某型号高速列车整车模型,获得重要部件在各健康...     

基于自适应联邦滤波的列控车载设备测速测距算法

基于转速传感器技术,提出1种列控车载设备测速测距算法,由自适应参数列车运动模型、空转/滑行时列车速度校正模型和基于联邦滤波的融合算法3部分组成.先建立列车运动模型,利用自适应参数更新列车运动模型和系统状态噪声,估计单个转速传感器所在轮对的速度和加速度;当检测到轮对空转/滑行时,利用设计的速度校正模型计算列车运行速度,并...     

大秦铁路列车5T系统信息融合技术的研究

铁路5T系统是中国铁路在面临客货混运、提速、重载的新形势下采取的保障车辆运行安全的重要手段.系统采用多种先进的动态检测技术、信息处理技术和网络技术实现对车辆运行状态的实时动态监测,但由于车辆部件的各类故障是相互影响、相互关联的,在实际应用中,存在着信息共享、集中监控、综合分析的强烈需求.本文通过对大秦铁路的实际调研,提出了一种建设5T系统信息融合的方法.     

基于MEMS加速度传感器的操纵台振动试验研究

利用ADXL001加速计自行设计了MEMS三相加速度传感器。探讨了MEMS加速度传感器在振动测量中的可行性。针对HXN5型内燃机车司机室操纵台的振动控制,利用自主开发的VTCL_DSP信号采集与分析系统对操纵台进行了系统的试验测试分析。针对被动隔振方法提出了优化方案。通过优化方案的试验验证,确定操纵台振动得到了有效控制。     

铁路车号自动识别系统的实现及关键技术

介绍车号自动识别系统(ATIS)的主要构成和工作流程,概括ATIS应用的关键技术,如微波反射调制技术、CPS多线程多目标存储转发技术、容错技术、车轮传感器技术和TMIS单元板的恢复备份技术等;指出ATIS的工作模式、标签编程网络及工作示意图.     

单线铁路CTCS-2级列控系统设计应用研究

CTCS-2级列控系统主要应用于双线铁路,在单线铁路中尚无工程应用先例,为解决单线铁路CTCS-2级列控系统应用存在的问题,在符合现行规范、不修改列控车载设备的前提下提出CTCS-2级列控系统总体方案。通过单线铁路与双线铁路的差异性对比分析,结合CTCS-2级列控系统功能需求,对闭塞方式、轨道电路配置、应答器设置、临时限速管理等特殊技术问题进行了研究并提出了解决方案。研究表明:CTCS-2级列控系统应用于时速200～250 km单线铁路能够实现列车高速安全运行。     

利用以太网接口板实现THDS系统传输通道的数字化改造

介绍了大准铁路车辆轴温智能探测系统（THDS）数字化传输网络的建立,分析数据传输网络方案,简要介绍了以太网接口板等主要接入设备的基本功能和网络构成情况。     

基于PID算法ATO系统的仿真研究

基于现有列车运动模型,设计了列车速度闭环仿真模型,其中控制器采用PID控制算法,当系统输入波浪形V-S曲线时,在PID控制器控制参数设置恰当的情况下,系统输出的V-S曲线具有较为满意的跟随性,在输出的加速度曲线中在列车的启动阶段和中间速度波动阶段会有尖峰波动现象。针对基于PID控制算法的ATO系统出现的问题进行了分析。     

Web Services在行车安全综合监控系统中的应用研究

研究Web Services在企业应用集成(Enterprise Application Integration,EAI)中的应用.分析行车安全综合监控系统集成的必要性,介绍Web Services的核心技术以及面向服务的体系结构(SOA),针对行车安全综合监控系统的特点提出一种基于Web Services的系统集成方案.     

基于XML列控系统数据模型建立

统一的数据描述方式在我国列控系统互联互通的发展中起着重要的作用.文章分析了现行列控系统数据交互不足,提出基于XML标记语言来统一我国列控系统、设备数据的构思.在树状数据组织思想的基础上,设计了一种适合我国列控系统的XMLSchema架构,并提出了既有列控系统兼容XML数据的方法.