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基于组合定位的轨道电路补偿电容动态检测系统研究
| 论文题名： | 基于组合定位的轨道电路补偿电容动态检测系统研究 |
| 关键词： | 轨道电路补偿电容;动态检测;组合定位;卡尔曼滤波算法;嵌入式系统 |
| 摘要： | 轨道电路补偿电容是电气化铁路不可或缺的一种元部件,对无绝缘轨道电路的信号传输起到补偿作用。随着既有线提速和客运专线的快速建设,轨道电路补偿电容在全路大量的铺设,这给现场的维护维修带来了一定的困难。传统的手持仪器仪表的检测方式费时费力、效率不高,而利用以试验车为载体的动态检测方式对轨道电路补偿电容进行检测,不仅大大提高了工作效率,而且还能对轨道电路补偿电容的工作状态进行监控,实现了从故障修到状态修的重大转变,是国内外对铁路信号设备检测的新的发展趋势。 论文在分析了轨道电路补偿电容的功能、工作原理、结构特征、配置原则、损坏的原因及危害的基础上,选用了可靠性更高的扫频测量法作为轨道电路补偿电容的测试方案。为了提高故障点定位的精确度、连续性和实时性,选用GPS/DR/MM组合定位方法为动态检测系统提供定位信息,同时采用联合卡尔曼滤波算法对多传感器数据进行融合,使综合定位数据能够得到最优估计的输出。通过仿真实验可以进一步证实,组合定位方法和联合卡尔曼滤波算法的应用可以得到比单一定位方法精度更高的定位信息。然后本文将定位数据与电容质量测试数据通过以太网进行交换,并利用设定判别门限的方法对测试结果进行判别和统计,最终完成轨道电路补偿电容的故障点定位功能。 本文还构建了基于ARM9/Linux的嵌入式系统开发平台,对系统的硬件和软件做了详细的设计。利用S3C2410丰富的片上资源,完成了对GPS模块、DR模块、网络控制模块、LCD显示器模块、补偿电容测试模块、处理器模块和存储器模块的硬件设计。同时,也完成了GPS数据提取模块、联合卡尔曼滤波模块、地图匹配模块和补偿电容判别与统计模块的软件设计。 论文从工程应用角度,系统的研究了轨道电路补偿电容动态检测的测试原理,并采用嵌入式平台对系统的硬件和软件框架结构进行设计,其成果为各路局电务处、电务段的电务试验车和综合检测列车添乘人员手持的便携式轨道电路补偿电容测试仪的物化实现提供参考。 |
| 作者： | 李晶 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 李国宁 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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