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...     

提速道岔小波包能量熵故障诊断方法

将小波包变换应用于S700K型提速道岔转辙机故障诊断中,以微机监测系统采集的S700K型转辙机三相交流电流为信号源,基于小波包多尺度分析对道岔转辙机正常工作状态和各故障状态下的三相交流电流进行分解,并通过小波包能量熵提取故障特征,然后根据能量熵定义故障诊断指标,并对每相电流的故障诊断指标设定2个阈值,来定量划分故障类型。实验结果表明:道岔不同故障情况下,三相电流小波包能量熵分布有一定的规律,故障诊断指标阈值的设定能有效划分道岔故障类型,待测样本测试结果与现场诊断结果一致。     

基于改进支持向量域描述的道岔转辙机运行状态异常检测

针对铁路道岔转辙机缺乏大量异常样本来实施其运行状态异常检测的问题,提出了基于改进的支持向量数据域描述方法的异常检测模型。以ZYJ7型液压道岔转辙机为研究对象,利用既有微机监测系统采集道岔功率数据。用聚类的方法对数据进行清洗,接着对功率数据在时间序列上进行解锁、转换和锁闭分解,分别提取其统计特征值,采用主成分分析(PCA)法对特征值进行降维处理,将经过处理后的数据输入到异常检测分类器进行模型训练和模型测试。实验结果表明,改进的支持向量域描述(SVDD)分类器对道岔运行状态的异常检测有较强的识别能力。     

道岔阻力采样在故障监控分析中的运用

通过理论和实际分析,说明不能使用道岔电流曲线来判断三相交流转辙机的机械特性。使用道岔阻力曲线可以反映转辙机在转动过程中所受力的清况。通过将道岔阻力曲线划分为不同阶段,根据每个阶段的不同曲线模式,判断出道岔的故障点,并结合现有微机监测设备能更有效地监测诊断道岔的状态,保障行车安全。     

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%。     

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。     

基于IK-means和CHMM的铁路接触网性能退化评估

了解铁路接触网的退化性能水平有助于保障机车的安全运行。为了提高传统K-means算法聚类的合理性和准确性,引入了密度值因子来提高数据聚类精度,称为IK-means算法。采用IK-means算法对高速铁路接触网进行模式划分,将铁路接触网的退化状态划分成正常状态、轻度退化、中度退化、重度退化和失效状态共5种状态,再采用隐马尔科夫(Hidden Markov Model, HMM)算法对铁路接触网的性能退化状态进行评估。仿真测试结果表明,评估精度平均高于92.67%,验证了所提方法的可靠性。     

小波奇异熵改进SOM神经网络在道岔故障诊断中的应用

随着轨道交通技术的快速发展和智能算法的应用,用微机监测和人工处理的方法对道岔进行故障诊断存在效率低、及时性不够、准确性不足等问题,文章用Meyer小波分解原始数据,实现特征数据的选择和提取,再计算出相应的小波奇异熵作为神经网络的输入向量,加入训练数据到改进型的SOM神经网络中,从而实现对S700K型转辙机的道岔故障诊断...     

基于动态PSO优化HSMM的转辙机PHM模型研究

针对转辙机故障发生的随机性与不确定性,提出设备故障预测与健康管理的方法,对其传统维修策略进行改进。该模型将转辙机的机械部件的退化过程按照全生命周期进行划分,利用动态粒子群算法优化隐半马尔科夫模型,实现转辙机状态的故障预测。首先,建立转辙机退化状态的隐半马尔科夫模型;其次,选择动态粒子群算法对转辙机预测模型动态优化,再结合前向-后向算法对优化后的模型进行参数估计;最后,通过实例分析验证该优化模型的有效性。     

基于SA-CPSO优化HSMM的转辙机故障预测模型研究

针对目前铁路现场转辙机PHM中故障发生的模糊性与随机性等不确定问题,提出一种基于自适应混沌粒子群(SA-CPSO)优化隐半马尔科夫(HSMM)的设备退化过程故障预测模型。根据转辙机全生命周期机械部件状态退化过程对其进行退化状态划分;建立SA-CPSO优化HSMM的设备状态评估和故障预测模型,再结合前向-后向算法对优化后的模型进行参数估计;通过实例分析验证该方法的有效性和可行性,实现传统信号维修策略的方法改进。     

基于“二取二”结构的有轨电车正线道岔控制模块的研究

目前,我国的现代有轨电车系统还处于初步发展阶段,大多数机电设备都沿用传统轨道系统,也有一些是直接使用国外的信号机电设备,致使其建设成本高、维护周期长、通用性能差。为此,以三相交流转辙机为控制对象,研究了一种能适用于我国现代有轨电车发展需求的正线信号系统道岔控制模块,模块各技术指标满足现代有轨电车正线信号系统的运营安全要求和性能要求,对实际应用具有一定的参考价值。     

铁路道岔转辙机安装装置故障分析

针对道岔转辙机安装装置与尖轨连接处的尖端铁出现断裂故障的问题,采用现场测试结合有限元仿真的方法对故障原因进行分析研究.通过对道岔及转辙机安装装置进行三维建模和有限元模态分析,结果表明,道岔及转辙机安装装置系统一阶模态与实测得到的斥离侧基本轨响应频率接近,判断道岔斥离轨的振动响应引起转辙机安装装置共振是造成转辙机安装装置...     

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。     

三开道岔用于折返时的养护维修技术难点

三开道岔具有道岔区短,土建规模小的优势,为其他同类项目在用地紧张的情况下,提供了一种处理方式。根据天津地铁6号线三开道岔用于折返的实际情况,从转辙机的选型配杆、三开道岔密贴力调整、动作杆及表示杆连接销的检修等技术难点攻关,到工电配合时需重点注意的问题等方面入手,梳理三开道岔的养护维修重点部位与难点,尤其是转辙机的侧向尖轨2/4 mm的测试点位、室内继电器的检修周期、道岔开程调整以及转辙机表示缺口的调整等方面,就维护时发现的问题进行分析,总结相关维护经验,供业内同行参考。     

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。     

小号码道岔扳动力随密贴段刚度变化规律研究

为研究小号码道岔扳动力随密贴刚度的变化规律,解决小号码道岔扳动力偏大的问题,基于变分形式的最小势能原理,建立尖轨和心轨的转换有限元模型,研究了随钢轨密贴段刚度变化,尖轨和心轨扳动力的变化规律。结论:钢轨的密贴段刚度较小时,钢轨密贴段刚度对牵引扳动力的影响可以忽略不计,密贴段刚度达到104N/m后,牵引点的扳动力随钢轨密贴段刚度的增大有一个较大幅度的增长,降低扳动力能够为小号码道岔使用小功率的转辙机提供基础条件。     

有轨电车岔区基础变形研究

针对有轨电车6号道岔的岔区基础变形,应用有限元软件对岔区和道岔前后边界影响区进行建模,研究岔区基础变形位置及基础变形波幅对尖轨尖端上翘值的影响,同时提出轨道板空吊对基础变形限值的要求,并结合槽型轨道岔区轮轨接触几何关系计算结果,分析尖轨尖端上翘位移限值,结论:综合尖轨尖端上翘值限值和轨道板空吊计算结果,对于槽型轨道岔区路基而言,其不均匀沉降值不应超过10 mm/20 m,尖轨尖端的上翘值限值为4 mm。