基于振動(dòng)測(cè)試技術(shù)的跨座式單軌交通系統(tǒng)鑄鋼支座健康監(jiān)測(cè)方法研究.pdf

1、論文以重慶跨座式單軌交通系統(tǒng)鑄鋼支座為研究對(duì)象。鑄鋼支座是連接軌道梁和墩臺(tái)的關(guān)鍵受力部件，其健康狀況對(duì)整個(gè)單軌交通系統(tǒng)的安全運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。由于加工缺陷、氣候環(huán)境對(duì)金屬元件的腐蝕、長(zhǎng)期服役及復(fù)雜的受力情況等因素都會(huì)對(duì)鑄鋼支座的健康狀況產(chǎn)生很大的負(fù)面影響。為了單軌交通的安全運(yùn)營(yíng)，必須對(duì)鑄鋼支座的健康狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。然而，鑄鋼支座一般高架在室外軌道墩臺(tái)之上，位置特殊，且其體積較大、形狀復(fù)雜，采用常規(guī)的射線檢測(cè)、超聲波檢測(cè)、微波檢測(cè)等無(wú)

2、損檢測(cè)方法都難以對(duì)其健康狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
　　在國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題“跨座式單軌交通裝備研發(fā)”（2007BAG06B06）的資助下，論文根據(jù)課題要求，并結(jié)合重慶軌道交通二號(hào)線的實(shí)際情況，提出采用振動(dòng)測(cè)試技術(shù)來(lái)監(jiān)測(cè)鑄鋼支座的健康狀況。首先采用工控機(jī)、力錘、測(cè)振傳感器和數(shù)據(jù)采集卡等，并編寫(xiě)相應(yīng)的軟件，構(gòu)成適合工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況的振動(dòng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；然后通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)確定測(cè)振傳感器在鑄鋼支座上面的布置位置以及激振位置；最后對(duì)鑄鋼支座進(jìn)行人工力錘

3、擊振，并采集鑄鋼支座的振動(dòng)脈沖響應(yīng)信號(hào)。
　　針對(duì)鑄鋼支座系統(tǒng)故障診斷中缺乏故障樣本的問(wèn)題，為了對(duì)采集到的鑄鋼支座的振動(dòng)脈沖響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行分析，論文首次提出基于一類支持向量機(jī)（One-classSVM）的故障診斷方法。該方法只需要正常數(shù)據(jù)樣本就可以建立起單值分類器，把正常樣本和非正常樣本區(qū)分出來(lái)。試驗(yàn)采用核主元分析（KPCA）對(duì)采集到的振動(dòng)脈沖響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行分解，將提取到得主元特征輸入到One-classSVM分類器進(jìn)行訓(xùn)練和測(cè)試，分

4、類器在適當(dāng)犧牲冤檢率的情況下保證了無(wú)漏檢情況，診斷系統(tǒng)的準(zhǔn)確率為98％。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，One-classSVM分類器可以準(zhǔn)確識(shí)別出故障樣本，而采用KPCA分解后提取的特征能有效地濃縮故障信息，使One-classSVM分類器分類效果更好、計(jì)算效率更高。
　　研究和系統(tǒng)使用結(jié)果表明本檢測(cè)系統(tǒng)所采用的方案和方法是可行的和正確的，各項(xiàng)性能和指標(biāo)均達(dá)到了預(yù)期的要求。上述方法的提出為鑄鋼支座的健康檢測(cè)提供了比較科學(xué)的參考依據(jù)，具有一定的參考