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。     

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常、发生断线故障以及容值下降故障时的归一化分路电流幅值包络曲线。采用3层小波包对补偿电容这3种情况的归一化分路电流幅值包络曲线进行分析,得到对应的第3层8个频段的小波包系数曲线。以补偿电容全部正常时的小波包系数曲线为基础,与补偿电容发生断线故障和容值下降故障时的小波包系数曲线进行对比分析,得到故障特征明显的频段。计算选出频段对应补偿电容处的瞬时能量累加和,将补偿电容全部正常时各补偿电容对应的瞬时能量与补偿电容发生断线故障和容值下降故障这2种情况各补偿电容对应的瞬时能量进行对比分析,得到补偿电容的故障特征。仿真结果表明：采用小波包可实现补偿电容的故障特征分析,且能大致估计补偿电容的容值下降百分比。     

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。     

客运专线ZPW-2000A无绝缘轨道电路补偿电容的设置

概述客运专线ZPW-2000A型无绝缘轨道电路,介绍其技术特点。详细分析客运专线无绝缘轨道电路补偿电容的设置。     

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。     

轨道电路补偿电容及防护装置

轨道电路补偿电容是无绝缘轨道电路的重要组成部分，其本身的质量与安装工艺，直接影响着轨道电路工作的稳定性。由于轨道电路补偿电容安装在2条钢轨及2根枕木之间，一般为100m安装1个，因此其安装固定显得尤为重要。尤其当大机械作业时，常常需要拆下轨道电路补偿电容，等作业完成后，再恢复固定，给电务部门增加较大的劳动强度。所以研制新型轨道电路补偿电容及固定安装装置已势在必行。     

轨道电路补偿电容失效模式分析

结合我国铁路所采用的轨道电路设计及维护标准,介绍无绝缘轨道电路补偿电容设置原则,分析补偿电容的失效原因及相应的防护措施。根据综合检测列车的信号动态检测数据,按年度和月度分析高速铁路轨道电路补偿电容的失效趋势,验证了维护标准中规定的补偿电容设计寿命,并对日常维修维护提出相关建议。     

基于组合决策树的无绝缘轨道电路故障诊断方法研究

针对ZPW-2000A型无绝缘轨道电路故障的随机性及组合复杂性,提出一种基于C4.5组合决策树的故障诊断方法。以C4.5决策树为基本单元构建轨道电路故障诊断组合网络模型,并给出粗糙集属性约简方法为各网络单元简化条件属性,由此提高C4.5训练效率得到诊断规则,逐级压缩诊断范围最终可准确识别14种常见故障模式。仿真测试结果表明,不仅粗分故障范围的测试准确率高于BP神经网络方法,故障模式细分后的诊断准确率也有明显提高。     

无绝缘轨道电路死区段的计算方法

通过对ＵＭ７１无绝缘轨道电路电气绝缘节分路灵敏度的分析，找出不满足标准分路灵敏度的区段（即死区段），并计算其长度，从中寻找减小死区段的方法。     

UM2000无绝缘轨道电路

秦沈客运专线采用了基于轨道电路的列车运行控制系统,地-车信息传输通道使用的是法国UM2000数字无绝缘轨道电路.     

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。     

无绝缘轨道电路自动测试的研究

在分析UM71无绝缘轨道电路的频谱特点和考虑电气化铁路强干扰、小信号、高速度的基础上,研制了以DSP和FFT芯片为数字信号处理的核心器件的无绝缘轨道电路自动测试系统。文中给出了UM71信号的频谱图和测试方法,并分析了测试系统的测试精度。     

UM71无绝缘轨道电路自动闭塞的调试方法

通过在秦沈客运专线UM71无绝缘轨道电路施工中总结出的调试试验方法 ,在实际运用中收到良好的效果 ,试验准确 ,2次开通累计提前 4h ,缩短了UM71无绝缘轨道电路的调试时间     

移频轨道电路补偿电容在线测试仪

“移频轨道电路补偿电容在线测试仪”是根据现场的实际使用需要而研制开发的，可以在线测试，并直接读出电容容量。原移频设备配装的法国产电容测试仪（VS190）不能直接读出电容值，只能在测出电压电流值后，再查曲线图求出对应的电容值，使用非常不方便，以致故障不能及时判断和处理，且体积大、不便携带，价格昂贵。     

降低区间轨道电路补偿电容维护成本

ZPW-2000A型无绝缘移频自动闭塞轨道电路，是具有国际先进水平的新型轨道电路。当轨道电路区段长度大于300m时，就需要设置区间补偿电容，以改善轨道电路信号在钢轨线路上的传输条件。目前，南京电务段管内补偿电容数量达到14264个。     

轨道电路补偿电容动态检测系统研究

利用以试验车为载体的动态检测方式对轨道电路补偿电容进行检测,能够对其工作状态进行实时监控、提高现场作业效率.本文选用GPS/DR/MM组合定位方法,为动态检测系统提供定位信息,采用自适应联合卡尔曼滤波算法对多传感器数据进行融合,以获得最优估计的定位数据的输出.通过仿真实验进一步证实,这种方法可以得到比单一定位方法更高的故障点定位精度.