基于DCNN的ZPW-2000A无绝缘轨道电路故障诊断研究 被引量：4

1

作者 林俊亭 牛鹏远 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期171-180,共10页

针对ZPW-2000A无绝缘轨道电路故障发生的多样性和不确定性导致的故障诊断效率低的问题,从故障特征提取和故障分类的角度出发,提出一种基于深度卷积神经网络(DCNN)的轨道电路故障诊断方法。通过故障分析总结出12种轨道电路故障状态,并将... 针对ZPW-2000A无绝缘轨道电路故障发生的多样性和不确定性导致的故障诊断效率低的问题,从故障特征提取和故障分类的角度出发,提出一种基于深度卷积神经网络(DCNN)的轨道电路故障诊断方法。通过故障分析总结出12种轨道电路故障状态,并将不同故障状态下的轨道电路监测数据进行标准化处理,作为DCNN模型的输入。模型采用卷积-池化结构提取轨道电路的关键特征并滤除冗余特征。BP神经网络作为模型的全连接层,并结合Softmax函数进行故障分类。通过k折交叉验证法优化模型结构,确定最佳模型。实验结果表明,采用4层卷积-池化层结构的轨道电路故障诊断模型在诊断准确率方面达到了98.48%,较同为最优模型的长短期记忆网络(LSTM)模型、深度前馈网络(DFN)模型、双向长短时记忆网络模型(BiLSTM)与CNN-LSTM组合模型分别提升了6.06%,6.06%,3.33%与2.27%,训练收敛速度分别快了大约1250、4250、1250与1450次,且训练时的损失波动更小。本研究提升了轨道电路故障诊断效率,为轨道电路的故障诊断任务提供了一种新的有效方法。 展开更多

关键词 无绝缘轨道电路 深度卷积神经网络 BP神经网络 k折交叉验证 故障诊断

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基于HHT、DBWT的无绝缘轨道电路补偿电容故障诊断 被引量：26

2

作者 赵林海 蔡伯根 +1 位作者 邱宽民 吕志卿 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期49-54,共6页

通过基于传输线理论的无绝缘轨道电路分路状态仿真模型,分析补偿电容断线故障对轨道短路电流的影响规律,利用机车信号感应电压包络与轨道电路短路电流的关系,提出基于机车信号记录信息的补偿电容故障诊断方法。该方法采用B样条离散二进... 通过基于传输线理论的无绝缘轨道电路分路状态仿真模型,分析补偿电容断线故障对轨道短路电流的影响规律,利用机车信号感应电压包络与轨道电路短路电流的关系,提出基于机车信号记录信息的补偿电容故障诊断方法。该方法采用B样条离散二进小波变换对机车信号所记录的感应电压幅度包络信号进行降噪,再通过对Hilbert-Huang变换的改进,计算各IMF分量经逐级累加后的相位信息,最后利用相位卷绕,根据相位信息中突变点的分布变化和补偿电容状态的对应关系,实现对补偿电容的故障诊断。实验表明,该方法适应性较强,受轨道电路长度和道砟电阻等轨道参数影响很小,能够准确检测出轨道电路单一补偿电容的故障位置,并且由于该方法的分析数据直接来自于机车信号自身的记录器,不需要额外增加硬件和单独安排运行交路,因此能够降低检测成本和满足对检测及时性等方面的要求。 展开更多

关键词 故障诊断 无绝缘轨道电路 补偿电容 希尔伯特-黄变换 离散二进小波变换

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基于遗传算法的无绝缘轨道电路故障综合诊断方法 被引量：51

3

作者 赵林海 冉义奎 穆建成 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期107-114,共8页

基于传输线理论提出机车信号感应电压幅值包络仿真模型,利用机车信号感应电压与轨道电路信号电流的线性映射关系,分析补偿电容故障对机车信号感应电压幅值包络的影响规律,给出基于遗传算法的轨道电路故障综合诊断方法。以补偿电容和道... 基于传输线理论提出机车信号感应电压幅值包络仿真模型,利用机车信号感应电压与轨道电路信号电流的线性映射关系,分析补偿电容故障对机车信号感应电压幅值包络的影响规律,给出基于遗传算法的轨道电路故障综合诊断方法。以补偿电容和道砟电阻为决策变量,以实际的和仿真的机车信号感应电压幅值包络间差值的最小化为目标,构造适应度函数,通过对种群个体进行选择、交叉和变异等遗传操作,得到当前状态下各决策变量的最优值,从而实现轨道电路故障的综合诊断。实验表明,将遗传算法引入到轨道电路的故障诊断领域,利用机车信号的实际记录数据,能够对无绝缘轨道电路中多个补偿电容故障以及道砟电阻波动等情况作出正确的综合评判,从而弥补了目前检测方法的不足,为轨道电路的故障诊断提供了新的有效手段。 展开更多

关键词 无绝缘轨道电路 故障诊断 遗传算法 补偿电容 道砟电阻

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“一送两受”式无绝缘轨道电路最大传输距离分析 被引量：7

4

作者 张友鹏 赵斌 +1 位作者 田铭兴 闵永智 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期65-69,共5页

为了求解中央供电两端接受式无绝缘轨道电路最大传输距离,本文根据此种轨道电路在调整态、分路态、断轨态3种工作状态下的四端网数学模型,在不同的初始参数下仿真分析了轨道电路在断轨态和分路态下的转移阻抗的变化情况,得出轨道电路在... 为了求解中央供电两端接受式无绝缘轨道电路最大传输距离,本文根据此种轨道电路在调整态、分路态、断轨态3种工作状态下的四端网数学模型,在不同的初始参数下仿真分析了轨道电路在断轨态和分路态下的转移阻抗的变化情况,得出轨道电路在断轨态转移阻抗的最小值大于分路态转移阻抗的最小值,以此简化了求解轨道电路最大传输距离的前提条件。在此基础上,给出了求解此种轨道电路最大传输距离的计算方法。结果对比表明,该方法能够正确地计算轨道电路最大传输距离,为此类型轨道电路的设计提供理论依据。 展开更多

关键词 无绝缘轨道电路 传输距离 转移阻抗 计算方法

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无绝缘轨道电路道砟电阻在线监测方法 被引量：10

5

作者 赵林海 刘成波 冉义奎 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期101-106,共6页

利用无绝缘轨道电路和机车信号的相互关系,分析道砟电阻对机车信号感应电压幅值包络的影响规律,并基于指数拟合,确定机车信号感应电压幅值包络的衰减系数,建立道砟电阻、轨道电路长度与该衰减系数间的回归计算模型。针对该衰减系数易受... 利用无绝缘轨道电路和机车信号的相互关系,分析道砟电阻对机车信号感应电压幅值包络的影响规律,并基于指数拟合,确定机车信号感应电压幅值包络的衰减系数,建立道砟电阻、轨道电路长度与该衰减系数间的回归计算模型。针对该衰减系数易受补偿电容故障影响的问题,提出局部拟合和全局拟合相结合的无绝缘轨道电路道砟电阻回归估算方法,并基于现有的机车信号远程监控平台建立相应的道砟电阻在线监测系统。实验表明,本文提出的方法对于天气和温度变化对道砟电阻的影响较为敏感,具有估算准确度高、监测成本低、受补偿电容故障影响小等优点。 展开更多

关键词 道砟电阻 机车信号 回归模型 无绝缘轨道电路 在线监测

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基于SA算法的无绝缘轨道电路故障综合检测方法 被引量：17

6

作者 张友鹏 常高武 赵斌 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期68-72,共5页

针对遗传算法对无绝缘轨道电路进行故障综合检测时,存在检测结果精度低、耗时长以及实用性差等缺点,提出基于模拟退火算法的无绝缘轨道电路故障检测方法。建立以补偿电容为分界点,分段划分道砟区段的分路状态模型,运用该模型分析道砟电... 针对遗传算法对无绝缘轨道电路进行故障综合检测时,存在检测结果精度低、耗时长以及实用性差等缺点,提出基于模拟退火算法的无绝缘轨道电路故障检测方法。建立以补偿电容为分界点,分段划分道砟区段的分路状态模型,运用该模型分析道砟电阻、补偿电容与分段分路电流幅值包络之间的关系,在上述分析的基础上,从发送端到接收端,依次对每一段电流幅值包络利用模拟退火算法求得与之相对应的道砟电阻值和补偿电容值,实现轨道电路故障的综合检测。实验表明,本文所提出的故障检测方法能够准确检测多个电容故障,并反映出道砟电阻分段波动的情况。与遗传算法相比,该方法检测精度高、耗时短、实用性强,更加适合于无绝缘轨道电路故障综合检测。 展开更多

关键词 无绝缘轨道电路 故障检测 模拟退火算法 补偿电容 道砟电阻

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基于分层免疫机制的无绝缘轨道电路补偿电容故障诊断系统 被引量：12

7

作者 赵林海 毕延帅 刘伟宁 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期73-81,共9页

本文基于轨道电路及其读取器间的信息传输模型,借鉴生物免疫机制,提出基于分层免疫的轨道电路补偿电容故障诊断方法。在特征提取层,通过分段线性拟合,对常见故障下的仿真数据和实际数据进行特征提取,以形成"抗体"和"抗原... 本文基于轨道电路及其读取器间的信息传输模型,借鉴生物免疫机制,提出基于分层免疫的轨道电路补偿电容故障诊断方法。在特征提取层,通过分段线性拟合,对常见故障下的仿真数据和实际数据进行特征提取,以形成"抗体"和"抗原",并构建相应的"抗体库";在细胞免疫层,基于"抗体库"对"抗原"进行"自己/非己"的识别,实现对常见故障的诊断和监测;在体液免疫层,针对非常见的组合故障,利用克隆选择算法获得与"抗原"具有高亲和力的"抗体",以此实现相应故障识别。实验表明:本算法可实现对补偿电容的状态检测、常见故障与组合故障诊断等多层面操作,并可提高对复杂故障的二次反应速度,具有较高的适应性、灵活性和准确率。 展开更多

关键词 故障诊断 无绝缘轨道电路 人工免疫算法 补偿电容

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基于DBN-MPA-LSSVM的无绝缘轨道电路故障诊断研究 被引量：13

8

作者 林俊亭 王帅 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2022年第9期37-44,共8页

针对区间无绝缘轨道电路故障类型复杂、诊断精度低等问题,从故障特征提取和特征分类两方面出发,提出了一种深度置信网络(DBN)和海洋捕食者算法(MPA)优化最小二乘支持向量机(LSSVM)的故障诊断方法。首先,将集中监测数据和状态标签输入到D... 针对区间无绝缘轨道电路故障类型复杂、诊断精度低等问题,从故障特征提取和特征分类两方面出发,提出了一种深度置信网络(DBN)和海洋捕食者算法(MPA)优化最小二乘支持向量机(LSSVM)的故障诊断方法。首先,将集中监测数据和状态标签输入到DBN,以半监督的方式进行降维和特征提取,从而挖掘轨道电路不同故障特征信息;然后,采用MPA智能算法对LSSVM的惩罚因子和核函数参数进行寻优并建立最优MPA-LSSVM诊断模型;最后,将DBN提取的特征样本导入诊断模型进行轨道电路的故障分类识别。DBN-MPA-LSSVM诊断模型充分利用了DBN在特征提取过程中的逐层提取优势以及LSSVM在解决小样本情况下高维模式识别的优势。实验验证与对比分析表明,DBN-MPA-LSSVM模型测试集准确率为98.33%,MPA优化算法较PSO、GWO、GA算法模型诊断准确率分别提高了6.11%、3.89%、3.33%,平均准确率为97.98%,为基于数据驱动的轨道电路故障诊断技术提供了一种新的方法。 展开更多

关键词 无绝缘轨道电路 深度置信网络 海洋捕食者算法 最小二乘支持向量机 故障诊断

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无绝缘轨道电路系统的图形建模 被引量：7

9

作者 毛广智 解学书 《计算机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第15期146-148,共3页

介绍了一个基于Simulink环境下的无绝缘轨道电路模块库,叙述了电气绝缘节和匹配变压器的数学模型,简要介绍了模块库中其它设备的建模。讨论了模块的封装和图形建模的方法,并应用模块库中的模型模拟了S型无绝缘轨道电路。该系统对实际电... 介绍了一个基于Simulink环境下的无绝缘轨道电路模块库,叙述了电气绝缘节和匹配变压器的数学模型,简要介绍了模块库中其它设备的建模。讨论了模块的封装和图形建模的方法,并应用模块库中的模型模拟了S型无绝缘轨道电路。该系统对实际电路的分析、设计人员具有良好的参考价值。 展开更多

关键词 无绝缘轨道电路 图形建模 模块库

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考虑轨面设备的无绝缘轨道电路道砟电阻回归测量方法 被引量：7

10

作者 赵林海 江浩 +1 位作者 孟景辉 高利民 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期154-163,共10页

针对无绝缘轨道电路中因补偿电容和调谐区单元等轨面设备影响而难以准确测量道砟电阻的问题,提出由轨面电流幅值测量、参数拟合和回归计算3部分组成的道砟电阻回归测量方法。根据传输线理论,构建轨面电流幅值包络模型,分析道砟电阻、补... 针对无绝缘轨道电路中因补偿电容和调谐区单元等轨面设备影响而难以准确测量道砟电阻的问题,提出由轨面电流幅值测量、参数拟合和回归计算3部分组成的道砟电阻回归测量方法。根据传输线理论,构建轨面电流幅值包络模型,分析道砟电阻、补偿电容和调谐区设备对轨面电流幅值的影响规律;对轨面电流幅值进行指数拟合,得到不同道砟电阻所对应的衰减因子,构建衰减因子与道砟电阻的回归计算式;基于人工方式实地测量的轨面电流幅值,回归计算得到道砟电阻;通过轨道电路半实物仿真实验平台,对该测量方法分别进行功能验证和性能验证。结果表明:功能验证中,仅测量指定3个位置点的轨面电流,即可较为准确地估算出道砟电阻,绝对误差为0.08Ω⋅km,相对误差为4.04%;性能验证中,计算得到道砟电阻的最大绝对误差仅为0.157Ω⋅km,对应的相对误差为7.9%,且测量结果受补偿电容和调谐区设备故障的影响较小。 展开更多

关键词 铁路信号系统 电气化铁路 无绝缘轨道电路 道砟电阻 轨面电流幅值包络 回归测量

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基于CEEMD的无绝缘轨道电路调谐区故障特征提取 被引量：7

11

作者 张友鹏 张玉 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期2385-2393,共9页

针对无绝缘轨道电路调谐区故障特征难以提取的问题,提出基于补充总体平均经验模态分解(CEEMD)的调谐区故障特征提取方法。采用四端网理论和传输线理论构建无绝缘轨道电路模型,仿真分析调谐区不同故障对轨道电路表面电压的影响;利用经验... 针对无绝缘轨道电路调谐区故障特征难以提取的问题,提出基于补充总体平均经验模态分解(CEEMD)的调谐区故障特征提取方法。采用四端网理论和传输线理论构建无绝缘轨道电路模型,仿真分析调谐区不同故障对轨道电路表面电压的影响;利用经验模态分解(EMD)、总体经验模态分解(EEMD)及CEEMD分别对电压信号进行分解,再提取故障特征向量。仿真结果表明:CEEMD方法抑制了EMD和EEMD引起的模态混叠和残留噪声现象,提高了运算效率,能够有效提取无绝缘轨道电路调谐区故障特征。 展开更多

关键词 无绝缘轨道电路 调谐区 故障特征提取 补充总体平均经验模态分解(CEEMD)

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基于SDAE的无绝缘轨道电路调谐区故障诊断研究 被引量：2

12

作者 戴胜华 王宇琦 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期2458-2465,共8页

调谐区是无绝缘轨道电路的重要组成部分,考虑到其在故障诊断中存在的不确定性和复杂性,提出了一种基于栈式自编码的无绝缘轨道电路调谐区故障诊断方法。首先,利用CEEMD方法完成不同故障模式下的轨面电压信号分解,形成原始特征数据集。其... 调谐区是无绝缘轨道电路的重要组成部分,考虑到其在故障诊断中存在的不确定性和复杂性,提出了一种基于栈式自编码的无绝缘轨道电路调谐区故障诊断方法。首先,利用CEEMD方法完成不同故障模式下的轨面电压信号分解,形成原始特征数据集。其次,利用SDAE进行数据"提纯",获取同一故障下的相关性,并采用BP神经网络从标签层对模型进行微调,实现故障分类。最后,利用测试集数据对模型进行测试。试验结果表明,基于SDAE算法的调谐区故障诊断模型在准确率和召回率上均超过98%,验证了算法的有效性。 展开更多

关键词 安全工程 故障诊断 调谐区 CEEMD 无绝缘轨道电路

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无绝缘轨道电路邻区段干扰防护方法的研究 被引量：8

13

作者 郭红标 赵林海 +1 位作者 冯栋 李超 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期70-76,共7页

当前,无绝缘轨道电路会因其调谐区设备故障而丧失电气绝缘功能,使得相邻轨道电路的信号能够越过调谐区的限制而进行传输,形成相应的邻区段干扰,从而影响机车信号设备对轨道电路信号的接收。针对这一故障,根据调谐区的电气分隔原理,设计... 当前,无绝缘轨道电路会因其调谐区设备故障而丧失电气绝缘功能,使得相邻轨道电路的信号能够越过调谐区的限制而进行传输,形成相应的邻区段干扰,从而影响机车信号设备对轨道电路信号的接收。针对这一故障,根据调谐区的电气分隔原理,设计一种邻区段干扰防护器,给出相应的电路结构设计和部件参数计算方法,使其对本轨道电路信号等效为原有的补偿电容,而对相邻轨道电路区段信号呈现出串联谐振的短路效果,以实现对其有效衰减,达到防护目的。仿真结果表明:设计的防护器与现有补偿电容的特性相同,只需用其替换距离发送端最近的补偿电容,即可有效阻止邻区段干扰在本轨道电路区段的传播,且对轨道电路和机车信号正常工作无影响,具有良好的实用性和兼容性。 展开更多

关键词 无绝缘轨道电路 邻区段干扰 调谐单元 串联谐振

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基于灰色理论ZPW2000A无绝缘轨道电路故障风险分析 被引量：5

14

作者 马涛 米根锁 齐东 《铁道标准设计》 北大核心 2013年第4期115-118,共4页

铁路运输系统中各个设备的故障模式存在不同的风险水平,而传统的RCM方法进行风险分析时存在精度不高的问题。在FMEA进行定量风险分析的基础上,再通过灰色关联度方法对FMEA风险分析中的各个决策因素进行加权处理,实现了考虑各因素之间相... 铁路运输系统中各个设备的故障模式存在不同的风险水平,而传统的RCM方法进行风险分析时存在精度不高的问题。在FMEA进行定量风险分析的基础上,再通过灰色关联度方法对FMEA风险分析中的各个决策因素进行加权处理,实现了考虑各因素之间相对权重的故障模式风险分析,提高了分析的准确性。将此方法应用于铁路信号设备,以ZPW2000A无绝缘轨道电路作为实例,通过分析计算表明该方法可行有效,能为改进铁路运输系统各个设备的维修策略提供有力的科学依据。 展开更多

关键词 灰色关联度 故障风险分析 ZPW2000A无绝缘轨道电路 RCM分析 维修策略

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无绝缘轨道电路可靠度的计算 被引量：4

15

作者 陈琛 赵林海 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期66-71,共6页

针对目前无绝缘轨道电路(JTC)可靠度计算中没有考虑补偿电容可靠性冗余的不足,通过传输线理论建立JTC调整状态的接收器输入信号振幅模型,并以此通过仿真遍历各补偿电容不同状态下的接收器输入信号振幅,构造补偿电容与轨道线路工作状态... 针对目前无绝缘轨道电路(JTC)可靠度计算中没有考虑补偿电容可靠性冗余的不足,通过传输线理论建立JTC调整状态的接收器输入信号振幅模型,并以此通过仿真遍历各补偿电容不同状态下的接收器输入信号振幅,构造补偿电容与轨道线路工作状态之间的可靠性真值表,进而计算出JTC可靠度。最后,将本文算法的JTC可靠度与现有文献的算法相比较,结果表明补偿电容可靠性冗余设计对于JTC可靠性至关重要,本文算法所计算的JTC可靠度更贴近于铁路现场的实际运用情况。 展开更多

关键词 无绝缘轨道电路 可靠性 补偿电容 真值表

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基于深度学习的无绝缘轨道电路故障诊断研究 被引量：20

16

作者 谢旭旭 戴胜华 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期79-85,共7页

针对无绝缘轨道电路故障的复杂性及随机性,提出一种基于深度学习的故障诊断方法。根据无绝缘轨道电路的结构,选取12个电压电流监测量作为故障数据特征集。运用深度信念网络的无监督学习对故障数据进行训练,得到最优参数值并提取出故障... 针对无绝缘轨道电路故障的复杂性及随机性,提出一种基于深度学习的故障诊断方法。根据无绝缘轨道电路的结构,选取12个电压电流监测量作为故障数据特征集。运用深度信念网络的无监督学习对故障数据进行训练,得到最优参数值并提取出故障数据高层的分布式特征。选择BPNN作为分类器,以无监督学习输出的参数作为BPNN的初始值,完成反向调优,实现轨道电路的15种故障分类。利用ZPW-2000A无绝缘轨道电路数据对模型进行了多次实验分析,仿真结果表明,该模型的分类准确度可达95.34%,验证了此方法的有效性。 展开更多

关键词 故障诊断 深度学习 无绝缘轨道电路 深度信念网络

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基于小波包的无绝缘轨道电路补偿电容故障特征分析 被引量：13

17

作者 洪玲 武晓春 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期1111-1120,共10页

为实现对无绝缘轨道电路补偿电容的状态监测和故障预测,满足铁路现场由“故障修”向“状态修”转变的发展需求,根据补偿电容全部正常、发生断线故障和容值下降故障时归一化分路电流曲线的幅值波动规律,提出一种基于小波包的故障特征分... 为实现对无绝缘轨道电路补偿电容的状态监测和故障预测,满足铁路现场由“故障修”向“状态修”转变的发展需求,根据补偿电容全部正常、发生断线故障和容值下降故障时归一化分路电流曲线的幅值波动规律,提出一种基于小波包的故障特征分析方法。根据无绝缘轨道电路的系统结构及工作原理,基于传输线理论建立其分路态模型并仿真得到补偿电容全部正常、发生断线故障以及容值下降故障时的归一化分路电流幅值包络曲线。采用3层小波包对补偿电容这3种情况的归一化分路电流幅值包络曲线进行分析,得到对应的第3层8个频段的小波包系数曲线。以补偿电容全部正常时的小波包系数曲线为基础,与补偿电容发生断线故障和容值下降故障时的小波包系数曲线进行对比分析,得到故障特征明显的频段。计算选出频段对应补偿电容处的瞬时能量累加和,将补偿电容全部正常时各补偿电容对应的瞬时能量与补偿电容发生断线故障和容值下降故障这2种情况各补偿电容对应的瞬时能量进行对比分析,得到补偿电容的故障特征。仿真结果表明:采用小波包可实现补偿电容的故障特征分析,且能大致估计补偿电容的容值下降百分比。 展开更多

关键词 无绝缘轨道电路 补偿电容 小波包分析 瞬时能量 故障特征

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无绝缘轨道电路补偿电容多故障的快速诊断方法 被引量：14

18

作者 徐侃 赵林海 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期67-72,共6页

针对一段轨道电路中存在多个补偿电容故障的情况,基于机车信号感应电压幅值包络的数学模型,以TCR接收信号的幅值趋势为特征,提出轨道电路补偿电容多故障的快速诊断方法。按补偿电容位置对TCR感应电压幅值包络曲线进行分段处理并计算每... 针对一段轨道电路中存在多个补偿电容故障的情况,基于机车信号感应电压幅值包络的数学模型,以TCR接收信号的幅值趋势为特征,提出轨道电路补偿电容多故障的快速诊断方法。按补偿电容位置对TCR感应电压幅值包络曲线进行分段处理并计算每一段的特征,将每一段特征排列形成的特征序列从发送端向接收端查找其中的特定值,以实现故障的初步诊断和检测。针对特定的故障模式,采用一阶导数为约束条件进行二次判别,以实现准确的故障识别。试验表明,本文算法可以快速识别多个电容故障的情况,具有准确率高、实时性强等特点。目前已集成到TCR远程监测平台,可以实现对补偿电容的实时监测。 展开更多

关键词 无绝缘轨道电路 补偿电容 故障诊断

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基于机器学习的无绝缘轨道电路健康状态综合评价方法 被引量：3

19

作者 董寅超 赵林海 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期92-102,共11页

针对检测车对ZPW-2000系列无绝缘轨道电路(JTC)的健康评价能力需要提升的实际需求,基于机器学习理论提出一种JTC健康状态综合评价方法。首先,基于JTC的工作原理和检测车的数据分析,研究并确定JTC健康状态评价指标和评价函数。然后,基于... 针对检测车对ZPW-2000系列无绝缘轨道电路(JTC)的健康评价能力需要提升的实际需求,基于机器学习理论提出一种JTC健康状态综合评价方法。首先,基于JTC的工作原理和检测车的数据分析,研究并确定JTC健康状态评价指标和评价函数。然后,基于JTC仿真模型,使用故障注入技术对JTC常见故障模式下的数据进行仿真,构建JTC状态数据集,并基于半监督聚类算法,结合传统层次分析法的专家经验和数据中的规律,实现数据标注。最后,基于XGBoost模型和SHAP可解释框架计算各评价指标的权重,进而构造JTC健康分数HI,实现JTC健康状态的综合评价。实验表明,本文方法能够对JTC进行准确、合理地评价,克服现有评价方法的不足,有效提升检测车对JTC的健康评价能力,为实现“状态修”提供依据。 展开更多

关键词 无绝缘轨道电路 检测车 健康评价 机器学习

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基于GA-VMD的无绝缘轨道电路调谐区和补偿电容故障特征提取 被引量：3

20

作者 焦梅梅 石磊 刘雅芝 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期149-158,共10页

为准确提取ZPW-2000A型无绝缘轨道电路调谐区和补偿电容故障特征信息,提出一种以包络熵为优化目标的遗传算法(Genetic Algorithm, GA)优化变分模态分解(Variational Mode Decomposition, VMD)的故障特征提取方法 .首先,采用传输线理论... 为准确提取ZPW-2000A型无绝缘轨道电路调谐区和补偿电容故障特征信息,提出一种以包络熵为优化目标的遗传算法(Genetic Algorithm, GA)优化变分模态分解(Variational Mode Decomposition, VMD)的故障特征提取方法 .首先,采用传输线理论建立无绝缘轨道电路模型,仿真分析调谐区和补偿电容不同故障的分路电流曲线.其次,以VMD方法中的模态分量的最小包络熵为目标函数,通过遗传算法搜索目标函数的最小值来确定最佳组合参数,原始故障信号经最佳参数组合下的VMD分解成若干个本征模态分量,并对算法的有效性进行了验证.最后,通过与总体经验模态分解(Ensemble Empirical Mode Decomposition, EEMD)、传统VMD方法相对比.研究结果表明:GAVMD方法具有更强的故障信息提取能力,避免了EEMD方法出现的模态混叠问题和传统VMD方法在分解信号过程中出现的过分解、欠分解问题,GA-VMD方法实现了复杂信号的准确提取. 展开更多

关键词 无绝缘轨道电路 分路电流 GA-VMD 故障特征提取

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