高速道岔振動信號端點檢測與失真識別研究.pdf

1、高速道岔是鐵路線路中的薄弱環(huán)節(jié)，在長期使用過程中，易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)疲勞和裂紋等損傷，嚴重影響鐵路的安全運營，因此對道岔進行傷損監(jiān)測具有重要意義。在道岔傷損識別技術(shù)中，由傳感器采集的振動加速度信號數(shù)據(jù)量大，若直接將全部數(shù)據(jù)用于傷損檢測，必將給系統(tǒng)造成運行速度慢、實時性不高等問題，為提高系統(tǒng)實時性和傷損識別準確性，對采集的信號進行端點檢測并提取出有效的振動信號是信號預(yù)處理的重要一步。另外，由于傳感器工作于較惡劣的環(huán)境，常出現(xiàn)各種故障，導(dǎo)致采集的道

2、岔振動信號存在失真，影響后續(xù)道岔的傷損識別，因此，對采集的高速道岔振動信號進行失真識別具有重要意義。
　　本文對此展開研究，所做工作如下所述:
　　(1)在高速道岔振動信號端點檢測部分，針對道岔振動信號的非平穩(wěn)特性，采用了基于Hilbert-Huang變換的特征能量作為區(qū)別有效振動信號和噪聲的特征，并對該特征進行順序統(tǒng)計濾波處理，增強了有效振動信號和噪聲的辨識度，然后應(yīng)用模糊C均值聚類對特征能量進行自適應(yīng)的閾值估計。最后將本

3、文方法與基于短時能量、子帶譜熵方法的仿真結(jié)果進行對比，對比結(jié)果證明了本文方法的可行性和優(yōu)越性;并用實驗驗證了利用端點檢測提取出的有效振動信號參與道岔傷損識別，一定程度上可提高傷損識別率，并減少道岔傷損識別所用的時間。
　　(2)在道岔振動信號失真識別部分，首先在實測正常道岔振動信號基礎(chǔ)上，對傳感器漂移故障失真信號、傳感器卡死故障失真信號和傳感器沖擊干擾失真信號進行模擬仿真;然后根據(jù)四種信號的非平穩(wěn)性，提取基于EMD的三種特征:固有