基于粒子滤波算法的JTC补偿电容故障预测的研究

发布时间：2021-02-07 14:05

　　无绝缘轨道电路（Jointless Track Circuit,JTC）作为保证行车安全的关键设备,可以自动、连续地检测线路的占用情况,并且控制信号装置和转辙装置。补偿电容能减弱电感的影响,是保证轨道电路具有良好传输性能的重要设备,故障后可能会造成轨道电路的故障,从而对行车安全和行车效率带来巨大影响。在我国高速铁路快速发展的今天,目前我国采用的补偿电容故障后定期检测方法,在检测及时性和效率等方面已经远远不能满足需求。本研究在分路电流幅值曲线仿真的基础上分析了补偿电容故障对轨道电路的影响,并在故障特征提取的基础上进行了JTC补偿电容故障预测的研究。论文的主要研究内容如下:首先,基于传输线理论对轨道电路信号传输过程建模,得出调整态接收器接收电压和分路态分路电流的计算公式,通过分路电流幅值曲线的仿真分析不同位置补偿电容故障对分路电流幅值曲线的影响规律,找出故障后对轨道电路影响最大的补偿电容位置。结果表明:靠近接收端第二个补偿电容故障、相邻两个电容同时故障或两故障电容距离为三个步长时,对轨道电路影响较严重。因此现场需要对这三种故障更加关注,分析过程为现场检修提供了一定的理论依据。其次,以各状态... 

【文章来源】：兰州交通大学甘肃省

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题背景与研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 论文结构和主要研究内容
2 ZPW-2000A无绝缘轨道电路建模
    2.1 ZPW-2000A无绝缘轨道电路
        2.1.1 基本结构
        2.1.2 钢轨线路传输特性等效模型
        2.1.3 补偿电容传输特性等效模型
        2.1.4 调谐区传输特性等效模型
        2.1.5 匹配变压器传输特性等效模型
        2.1.6 电缆传输特性等效模型
        2.1.7 衰耗器传输特性等效模型
        2.1.8 补偿单元传输特性等效模型
    2.2 无绝缘轨道电路调整态建模
    2.3 无绝缘轨道电路分路态建模
    2.4 本章小结
3 补偿电容故障影响分析
    3.1 补偿电容故障对轨道电路信号的影响
    3.2 正常情况下的分路电流幅值曲线仿真
    3.3 各类故障模式的分路电流幅值曲线分析
        3.3.1 单个故障的分路电流幅值曲线
        3.3.2 两个及以上故障的分路电流幅值曲线
    3.4 轨道电路可靠性真值表
    3.5 本章小结
4 MEEMD-HT分解
    4.1 经验模态分解方法
        4.1.1 EMD方法
        4.1.2 MEEMD方法
    4.2 Hilbert变换
    4.3 TEO运算
    4.4 补偿电容故障特征分析
        4.4.1 单个补偿电容断线故障特征分析
        4.4.2 多补偿电容断线故障特征分析
        4.4.3 单个补偿电容容值下降故障特征分析
    4.5 补偿电容故障特征提取
    4.6 本章小结
5 基于粒子滤波算法的补偿电容故障预测
    5.1 补偿电容故障预测系统方程
    5.2 粒子滤波算法
    5.3 补偿电容故障预测和剩余使用寿命预测
    5.4 补偿电容故障预测验证
        5.4.1 实际现场数据
        5.4.2 补偿电容故障特征提取验证
        5.4.3 补偿电容故障预测与剩余使用寿命预测验证
    5.5 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果



本文编号：3022339