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基于广义S变换的移频机车信号检测及故障诊断研究
| 论文题名： | 基于广义S变换的移频机车信号检测及故障诊断研究 |
| 关键词： | 广义S变换;移频机车信号;信号检测;故障诊断;预警模型 |
| 摘要： | 机车信号是保证列车行车安全与高效的重要组成部分，不仅向司机提供地面控制信息，而且还为列车运行监控及车载ATP(AutomaticTrainProtection，列车超速防护)等设备提供所需的信号信息。由于目前机车信号检测技术落后，对机车信号的频率信息检测存在一定的局限性，而且故障诊断方法自动化程度不高、效率低、不能够全面地诊断出该机车信号是否发生了故障，故障类型以及故障原因。基于以上现场面临的问题，研究机车信号的检测与故障诊断具有重要的意义。 本文主要以ZPW-2000A移频信号为研究对象，在分析ZPW-2000A移频信号的工作原理、常见故障以及故障原因的基础上，对移频机车信号的检测算法进行了改进，提出更加完善的移频机车信号故障诊断模型和知识库，从而实现了机车信号波形数据的检测与故障诊断。论文主要完成以下内容: 首先，分析移频机车信号的特点，建立其数学仿真模型，并总结出移频机车信号常见的故障类型;在研究各种时频分析技术和广义S变换的基础上，引入了一种新的广义S变换，实现了对铁路移频机车信号频率的准确检测，根据所制定的故障频率判定准则判断铁路移频机车信号是否发生了频率故障，并诊断其故障类型;检测移频机车信号的有效电压幅值，制定电压故障判定准则，判断机车信号的有效电压是否正常;通过对正常码序和故障码序匹配查找，实现了移频机车信号的码序检测及码序故障诊断。 其次，以频率、有效电压和码序为移频机车信号子故障建立移频机车信号Petri网故障诊断模型，采用该模型的关联矩阵和状态方程实现了移频机车信号的故障Petri网推理诊断，并搭建实验室仿真环境，进行模型验证。验证结果表明，该模型能够准确地判断出信号是否发生了故障以及相应故障类型。 最后，在对ZPW-2000A系统常见的无报警故障以及机车信号常见故障分析的基础上，采用VC++6.0和Matlab联合编程技术编写了移频机车信号故障诊断系统的人机界面，应用现场数据进行移频机车信号检测和故障原因诊断，其诊断结果表明，该系统不仅能够准确地诊断移频机车信号是否发生故障，而且能够准确地定位故障源，判断相应故障类型及分析故障的原因，可以对各种故障信息及时快速地处理，提高了故障的诊断效率。 |
| 作者： | 曾晓青 |
| 专业： | 交通信息工程及控制 |
| 导师： | 陈永刚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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