無絕緣軌道電路補償電容狀態(tài)實時監(jiān)測的研究.pdf

1、無絕緣軌道電路作為地車連續(xù)通信系統(tǒng)的重要組成部分，是列車運行控制系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)列車占用檢查和列車完整性檢查以及車地連續(xù)信息傳輸。其中，補償電容作為改善無絕緣軌道電路信息傳輸質(zhì)量的重要設(shè)備，其故障將直接改變軌道電路的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，影響軌道電路的正常工作，而在一定程度上會降低列車運行效率和危及行車安全。目前，國內(nèi)對補償電容狀態(tài)監(jiān)測方法在檢測及時性方面還不能滿足我國高速鐵路的發(fā)展要求。而我國鐵路信號集中監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)對軌道電路狀態(tài)的全

2、天候監(jiān)測，因此，基于鐵路信號集中監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)，研究補償電容對監(jiān)測數(shù)據(jù)的影響規(guī)律，進(jìn)而實現(xiàn)補償電容狀態(tài)的實時監(jiān)測，具有十分重要的現(xiàn)實意義與研究價值。本文的研究內(nèi)容如下:
　　1.針對調(diào)整狀態(tài)下軌道電路信號傳輸過程，基于傳輸線理論，建立了主軌道電路信號和小軌道電路信號傳輸模型，分析了補償電容不同位置故障對主軌道和小軌道接收器接收電壓幅值影響規(guī)律。采用層次聚類方法對補償電容故障所引起的主軌道和小軌道接收電壓幅值進(jìn)行分類，并用原數(shù)據(jù)到不同

3、類中心的平均距離來評價聚類效果，確定最佳聚類距離門限。最后，利用鐵路信號集中監(jiān)測系統(tǒng)中調(diào)整狀態(tài)下主軌道和小軌道接收器接收電壓幅值數(shù)據(jù)，計算該幅值點到各補償電容狀態(tài)模式類中心點的距離，確定了待測樣本補償電容狀態(tài)模式類型，實現(xiàn)調(diào)整狀態(tài)下補償電容的狀態(tài)監(jiān)測。
　　2.針對分路狀態(tài)下軌道電路信號傳輸過程，基于傳輸線理論，建立了分路狀態(tài)下小軌道電路信號傳輸模型，分析了補償電容不同位置故障對小軌道接收器接收電壓幅值影響規(guī)律。同時，利用擬合、幅

4、值和信息熵等相關(guān)特性提取了小軌道接收電壓幅值包絡(luò)曲線的分段特征，提出了主成分相關(guān)性補償電容狀態(tài)監(jiān)測方法，并基于主成分分析方法實現(xiàn)補償電容狀態(tài)特征的降維并獲得相應(yīng)特征變換矩陣，并利用相關(guān)性相似度原理制定故障識別策略，通過故障閾值設(shè)定，實現(xiàn)分路狀態(tài)補償電容的狀態(tài)監(jiān)測。
　　3.針對以上無絕緣軌道電路調(diào)整和分路狀態(tài)下，補償電容狀態(tài)監(jiān)測方法各自的特點，本文提出補償電容狀態(tài)實時綜合監(jiān)測策略，并構(gòu)建補償電容狀態(tài)實時監(jiān)測模塊，實現(xiàn)補償電容狀態(tài)的