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模块化的多机牵引提速道岔转辙机智能测试仪的研究与设计
| 论文题名： | 模块化的多机牵引提速道岔转辙机智能测试仪的研究与设计 |
| 关键词： | 转辙机;灰色关联;特征因子;道岔故障诊断;智能测试仪 |
| 摘要： | 转辙机控制电路是保证列车正常运行以及行车安全的重要信号设备之一，在伴随着高速铁路的发展保证道岔控制电路的安全稳定具有十分重要的意义。当下高速铁路普遍采用电气转辙机进行多机牵引，转辙机台数的增加同时也引发了转辙机和道岔控制电路故障发生可能性。 目前，现行电气转辙机电路的常见的电气故障和机械故障，大部分铁路局仍然采用基于人工和经验法的检修，这种方法的缺陷有:1.排查故障费时费力，需要人工在常见故障点上逐个检查。2.因多个故障表象相似或相同导致的故障判断不准确。3.故障诊断方法需要一定的现场经验，因此信号工人做到完全掌握费时费力。4.故障种类有限，无法人工完全覆盖针对。5.针对检测的既定故障，无法及时准确的提供相应的解决方案。针对传统的人工测试产生的一系列问题，本文设计了一种基于波形重构的灰色关联度故障诊断系统。 首先，文章介绍了该课题的研究目的以及研究背景。阐述信号设备在高速铁路的发展和重要作用，然后叙述了各种转辙机类型，重点介绍了S700K转辙机的工作原理，同时介绍了针对S700K转辙机的常见故障原因和表现。我们经过观察和整理现场中S700K转辙机以及道岔电路的常见故障现象、原因以及解决方案，经过原理分析和现场经验建立了针对机械和电气两大类的故障专家库，并以故障树进行罗列。将整个采集电路到的电流曲线划分为道岔启动阶段、道岔转动阶段、道岔锁闭阶段和表示阶段四部分对不同故障的三相电流曲线的表现进行分割和匹配。分别提取电流曲线的均值因子，波动率因子，幅值因子，峰值因子，方差因子，标准差因子，峰度因子，裕度因子，差分因子，波形因子等特性，进行最大相关-最小冗余的相关度计算。最后根据各个波形段与故障库的灰色关联度匹配情况做出故障判断并提出解决方案意见。 整个系统由软件模块和硬件模块两个部分构成，硬件部分分为:显示存储模块、输入设置模块、主机模块、离线驱动模块和在线采集模块五个模块。内部各个模块的电源独立保证模块的独立性，离线驱动模块与在线检测模块插槽型保证了设备根据现场牵引机数不同即插即用。下位机处理器选择AT90CAN128并且通过通信电路与主机模块连通。软件上我们采用了GoUI操作系统实现设计操作界面，控制UI，故障库建立存储和计算匹配等功能。软件部分和故障诊断模块的编译语言均为Javascript。 最后我们利用道岔故障模拟装置模拟了70组故障，故障形式包括道岔电气故障和交流电源故障两种，包括但不限于文中提到的10种最普遍的故障，实践得到了较为有效的结果。 |
| 作者： | 赵振翔 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 旷文珍 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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