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重载货运列车超偏载状态监测系统研究及应用
| 论文题名： | 重载货运列车超偏载状态监测系统研究及应用 |
| 关键词： | 重载货运列车;超偏载检测;在线状态监测;行车安全;载荷传递;摇枕弹簧称重 |
| 摘要： | 重载列车代表当今世界铁路运输的先进水平和重要发展方向，也是铁路运输扩能提效的有效措施，为我国国民经济快速发展提供了有力保障。近年来，随着列车运行速度的不断提升，安全事故时有发生。列车超载与偏载问题是引起车辆脱轨、影响铁路行车安全的重要因素。为了保障列车的运行安全，必须加强超偏载的监测工作。然而，现有的超偏载检测装置大都立足于地面，无法检测列车运行过程中由于弯道、变速、倾斜等原因而引起的列车偏载现象，存在一定的局限性和滞后性，可能对列车运行安全造成重大影响。因此，研究重载列车超偏载在线检测方法和车载式监测系统，具有重要的实际意义和应用价值。 本文以重载货运车辆为应用平台，对基于无线网络的车载式监控系统、超偏载状态的在线检测方法、检测信号特征及相关超偏载检测数据处理方法等方面开展了研究。论文的主要研究工作如下: (1)论文围绕车载式监测系统对检测及时、运算高效和准实时性的要求，结合检测节点的功能需求，提出了基于无线网络的车载式超偏载状态监测系统的总体架构及软硬件设计方案; (2)在研究重载列车转向架结构和载荷传递的基础上，建立摇枕弹簧称重模型，给出了一种基于载荷的超偏载状态的在线检测方案，可以实现随车、实时检测，分析了车辆运行过程中称重系统的振动特性，以研究动态检测信号特征; (3)将HHT方法引入超偏载检测特征信号的提取中，通过仿真信号对EMD分解与传统趋势项提取算法的进行比较，证明了该方法的实用性和高效性; (4)最后，将研制的监测系统样机在广铁集团长钢轨专用列车上进行了实车试验，采集实车位移数据。用EMD分解方法对采集的信号进行特征提取，然后在在Labview8.5环境下运用最小二乘法对提取的位移进行数据曲线拟合，实现了弹簧位移与载重的转换。 |
| 作者： | 李喜 |
| 专业： | 控制科学与工程 |
| 导师： | 鲁五一 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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