基于激光的列车接近预警系统研究
发布时间：2022-01-08 04:49
在传统的列车接近预警系统中对声音振动信号采集多数运用接触式传感器,其主要缺点是遇上雨天、雾天、钢轨生锈等原因,使得传感器无法附着在钢轨表面,导致不能成功的进行信号采集。激光是一种非接触的,可以不遗留下任何痕迹的探测手段。本文利用激光特有的单色性、强度高、相干性与方向性的特点,设计一种基于激光的非接触式列车接近预警系统。（1）本文首先对轮轨振动产生的噪声建模,基于Remington轮轨滚动声模型,综合考虑了钢轨垂向的Euler梁振动、钢轨整体振动和两点固定棒的横向振动,建立了新的轮轨噪声模型。利用该数学模型分析列车轮轨振动的各阶特征频率,得到轮轨各阶的固有频率。通过比较,得出当轮轨振动在频率1000Hz以下时,轮轨噪声是轮轨整体振动产生的。（2）利用Matlab软件对轮轨噪声信号进行了时域和频域分析,通过分析轮轨噪声信号的频谱特性,确定通过检测轮轨噪声信号的短时平均能量,以及在300Hz处功率谱的幅值变化作为列车接近预警的特征信号。（3）本文设计了改进型谱减法。为了得到平稳的信号谱,把整个信号按30ms进行分段,形成若干段短时功率谱。然后在短时功率谱的基础上利用改进型谱减法去掉干扰噪声,...
【文章来源】：广西科技大学广西壮族自治区
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
有线预警系统结构示意图
图 2-1 钢轨模型图Figure 2-1 Rail model diagramjtAppxyzeω= (,,)(2-4)通过式子(2-5)的解可得：02222222+= + + AAAAkpzpypxpcKω= ，将方程(2-5)变形后得：p( x,y,z)X(x)Y(y)Z(z)A= 就可以得到 X 、Y 和Z 轴的偏微方程：()0()()0()()0()222222222+= += += kZzzZzkYyyYykXxxXxzyx
低简正频率（0,1f 或者1,0f ）那么在波导管中只会出现 (0 , 0)次主波，而不的高次波。定义最低简正频率可以看作为声波导管的截止频率：zxlcflcf12121,01,0==对钢轨中轮轨噪声的传播主要由钢轨尺寸决定，我国铁路线路上的钢轨般为 60 kg /m规格，设计图如图 2-2 所示[25]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于STM32的公共场所清洁机器人[J]. 陈杨,彭友玉,谢邵春,郑辰雅,张雯丽. 科技与创新. 2018(10)
[2]电网电压及电流测量电路的设计[J]. 车焕,石晓磊. 电子世界. 2017(08)
[3]基于LabVIEW的激光超声数据采集与处理系统设计[J]. 曹建树,罗振兴,姬保平,董健,曹振,钟君,李家政. 机床与液压. 2016(13)
[4]基于LabVIEW的声音信号采集与分析系统[J]. 张琪,周丽娟,王倩,陈庆华. 广西科技大学学报. 2016(03)
[5]基于Remington模型的列车滚动声模型[J]. 张琪,刘妞,刘畅. 东莞理工学院学报. 2016(03)
[6]轨道电路红光带故障的原因分析与对策[J]. 刘彩霞,张忠礼,黄有红. 包钢科技. 2015(03)
[7]基于stm32f407VG嵌入式非特定语音识别模块的设计和实现[J]. 吴振英,金薇. 轻工科技. 2014(12)
[8]水下突体和声呐导流罩的降噪设计研究[J]. 应晓伟. 声学与电子工程. 2014(03)
[9]基于EMD和神经网络的轮轨故障噪声诊断识别方法研究[J]. 江航,尚春阳,高瑞鹏. 振动与冲击. 2014(17)
[10]利用LabVIEW软件的数据采集与处理系统设计[J]. 丁宗玲,吴明在,叶柳,杨群,孙进,李爱霞. 大学物理实验. 2014(04)
硕士论文
[1]音频信号光反射调制的激光传输系统研制[D]. 折锐鹏.电子科技大学 2017
[2]高速列车车轮非圆化对振动噪声的影响及演变规律研究[D]. 韩光旭.西南交通大学 2015
[3]汽轮发电机组振动与噪声监测系统的研究[D]. 郭浩.安徽理工大学 2014
[4]基于EDFA的高功率高速率激光发射技术研究[D]. 刘洪宇.长春理工大学 2013
[5]板式轨道轮轨振动噪声研究[D]. 肖治群.中南大学 2009
[6]基于LabVIEW的振动分析系统的研究[D]. 谢晖.华北电力大学（北京） 2009
[7]轮轨激励下北京地铁头车车外噪声预测理论研究[D]. 李树虎.中南大学 2007
[8]基于嵌入式声音识别技术的列车预警研究[D]. 胡志峰.西南交通大学 2007
[9]铁路工务施工安全智能防护体系的设计与实现[D]. 刘金明.哈尔滨工程大学 2006
[10]小型工务报警仪的研制[D]. 李克新.哈尔滨理工大学 2004
本文编号：3575918
【文章来源】：广西科技大学广西壮族自治区
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
有线预警系统结构示意图
图 2-1 钢轨模型图Figure 2-1 Rail model diagramjtAppxyzeω= (,,)(2-4)通过式子(2-5)的解可得：02222222+= + + AAAAkpzpypxpcKω= ，将方程(2-5)变形后得：p( x,y,z)X(x)Y(y)Z(z)A= 就可以得到 X 、Y 和Z 轴的偏微方程：()0()()0()()0()222222222+= += += kZzzZzkYyyYykXxxXxzyx
低简正频率（0,1f 或者1,0f ）那么在波导管中只会出现 (0 , 0)次主波，而不的高次波。定义最低简正频率可以看作为声波导管的截止频率：zxlcflcf12121,01,0==对钢轨中轮轨噪声的传播主要由钢轨尺寸决定，我国铁路线路上的钢轨般为 60 kg /m规格，设计图如图 2-2 所示[25]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于STM32的公共场所清洁机器人[J]. 陈杨,彭友玉,谢邵春,郑辰雅,张雯丽. 科技与创新. 2018(10)
[2]电网电压及电流测量电路的设计[J]. 车焕,石晓磊. 电子世界. 2017(08)
[3]基于LabVIEW的激光超声数据采集与处理系统设计[J]. 曹建树,罗振兴,姬保平,董健,曹振,钟君,李家政. 机床与液压. 2016(13)
[4]基于LabVIEW的声音信号采集与分析系统[J]. 张琪,周丽娟,王倩,陈庆华. 广西科技大学学报. 2016(03)
[5]基于Remington模型的列车滚动声模型[J]. 张琪,刘妞,刘畅. 东莞理工学院学报. 2016(03)
[6]轨道电路红光带故障的原因分析与对策[J]. 刘彩霞,张忠礼,黄有红. 包钢科技. 2015(03)
[7]基于stm32f407VG嵌入式非特定语音识别模块的设计和实现[J]. 吴振英,金薇. 轻工科技. 2014(12)
[8]水下突体和声呐导流罩的降噪设计研究[J]. 应晓伟. 声学与电子工程. 2014(03)
[9]基于EMD和神经网络的轮轨故障噪声诊断识别方法研究[J]. 江航,尚春阳,高瑞鹏. 振动与冲击. 2014(17)
[10]利用LabVIEW软件的数据采集与处理系统设计[J]. 丁宗玲,吴明在,叶柳,杨群,孙进,李爱霞. 大学物理实验. 2014(04)
硕士论文
[1]音频信号光反射调制的激光传输系统研制[D]. 折锐鹏.电子科技大学 2017
[2]高速列车车轮非圆化对振动噪声的影响及演变规律研究[D]. 韩光旭.西南交通大学 2015
[3]汽轮发电机组振动与噪声监测系统的研究[D]. 郭浩.安徽理工大学 2014
[4]基于EDFA的高功率高速率激光发射技术研究[D]. 刘洪宇.长春理工大学 2013
[5]板式轨道轮轨振动噪声研究[D]. 肖治群.中南大学 2009
[6]基于LabVIEW的振动分析系统的研究[D]. 谢晖.华北电力大学（北京） 2009
[7]轮轨激励下北京地铁头车车外噪声预测理论研究[D]. 李树虎.中南大学 2007
[8]基于嵌入式声音识别技术的列车预警研究[D]. 胡志峰.西南交通大学 2007
[9]铁路工务施工安全智能防护体系的设计与实现[D]. 刘金明.哈尔滨工程大学 2006
[10]小型工务报警仪的研制[D]. 李克新.哈尔滨理工大学 2004
本文编号：3575918
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