基于廣義S變換的移頻機車信號檢測及故障診斷研究.pdf

1、碩士學位論文基于廣義S變換的移頻機車信號檢測及故障診斷研究ResearchonFrequencyShiftCabSignalDetectionandFaultDiagnosisBasedonGeneralizedSTransform作者姓名：學科、專業(yè)：學號：指導教師：完成日期：蘭州交通大學LanzhouJiaotongUniversity蘭州交通大學碩士學位論文摘要機車信號是保證列車行車安全與高效的重要組成部分，不僅向司機提供地面控制

2、信息，而且還為列車運行監(jiān)控及車載ATP(AutomaticTrainProtection，列車超速防護)等設備提供所需的信號信息。由于目前機車信號檢測技術(shù)落后，對機車信號的頻率信息檢測存在一定的局限性，而且故障診斷方法自動化程度不高、效率低、不能夠全面地診斷出該機車信號是否發(fā)生了故障，故障類型以及故障原因?；谝陨犀F(xiàn)場面臨的問題，研究機車信號的檢測與故障診斷具有重要的意義。本文主要以ZPW2000A移頻信號為研究對象，在分析ZPW200

3、0A移頻信號的工作原理、常見故障以及故障原因的基礎上，對移頻機車信號的檢測算法進行了改進，提出更加完善的移頻機車信號故障診斷模型和知識庫，從而實現(xiàn)了機車信號波形數(shù)據(jù)的檢測與故障診斷。論文主要完成以下內(nèi)容：首先，分析移頻機車信號的特點，建立其數(shù)學仿真模型，并總結(jié)出移頻機車信號常見的故障類型；在研究各種時頻分析技術(shù)和廣義S變換的基礎上，引入了一種新的廣義S變換，實現(xiàn)了對鐵路移頻機車信號頻率的準確檢測，根據(jù)所制定的故障頻率判定準則判斷鐵路移頻

4、機車信號是否發(fā)生了頻率故障，并診斷其故障類型：檢測移頻機車信號的有效電壓幅值，制定電壓故障判定準則，判斷機車信號的有效電壓是否正常；通過對正常碼序和故障碼序匹配查找，實現(xiàn)了移頻機車信號的碼序檢測及碼序故障診斷。其次，以頻率、有效電壓和碼序為移頻機車信號子故障建立移頻機車信號Petri網(wǎng)故障診斷模型，采用該模型的關(guān)聯(lián)矩陣和狀態(tài)方程實現(xiàn)了移頻機車信號的故障Petri網(wǎng)推理診斷，并搭建實驗室仿真環(huán)境，進行模型驗證。驗證結(jié)果表明，該模型能夠準確

5、地判斷出信號是否發(fā)生了故障以及相應故障類型。最后，在對ZPW2000A系統(tǒng)常見的無報警故障以及機車信號常見故障分析的基礎上，采用VC60和Matlab聯(lián)合編程技術(shù)編寫了移頻機車信號故障診斷系統(tǒng)的人機界面，應用現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行移頻機車信號檢測和故障原因診斷，其診斷結(jié)果表明，該系統(tǒng)不僅能夠準確地診斷移頻機車信號是否發(fā)生故障，而且能夠準確地定位故障源，判斷相應故障類型及分析故障的原因，可以對各種故障信息及時快速地處理，提高了故障的診斷效率。關(guān)鍵詞