高速铁路轨道电路动态检测数据分析

摘 要:伴随着铁路的快速发展,通信信号技术日新月异,轨道电路作为信号系统的主要设备之一,其作用依然重要。高速铁路开通以来,轨道电路作为信号轨旁设备,综合检测列车一般每月进行2次日常检测,积累了大量检测数据。在此基础上,选取特定区段固定时间的轨道电路检测数据,使用数理统计方法,对轨道电路传输特性参数进行分析,提出可能的发展趋势,为养护维修提供支持,同时为深入开展数据分析打下基础。     

移频键控信号测量系统误差分析与补偿

为了提高轨道电路移频键控信号(FSK)的测量精度,给出了一种基于FPGA+ARM处理器的移频键控信号测量与误差补偿方法.该方法在FPGA中利用量化时钟实时测量载波信号的周期,并将测量数据经过缓存后传输给ARM处理器.ARM处理器对测量的载波信号周期数据及产生测量误差的主要原因进行分析,并对载频信号上、下边频切换时产生的...     

钢轨传输特性分析及其参数测量实现

利用传输线基本理论对无绝缘轨道电路信号的传输特性进行了阐述,分析了各个传输参数的意义以及它们之间的关系,并重点介绍了无绝缘轨道电路钢轨参数测量的实现方法--双短路法.     

轨道交通轨旁设备防雷改造探讨

数字式音频轨道设备(AF-904轨道电路)主要实现轨道交通区间安全控制,包括车-地安全信息传输、列车位置检测、轨道完整性检测等。针对天津津滨轻轨AF-904轨道电路易遭受雷击的问题,分析汇总该线路近年来轨旁设备雷害情况,并进行防雷改造工作可行性分析,探讨信号设备防雷改造过程中存在的问题与解决方法。     

高压不对称脉冲轨道电路分线采集设备设计

随着高压不对称脉冲轨道电路的发展,迫切需要能够采集脉冲信号的轨道电路监测设备。基于TMS320VC33-120处理器,提出一种适用于高压不对称脉冲轨道电路的分线采集器。从硬件方案与软件设计两方面,详细介绍该设备的设计原理。测试结果表明,该设备能同时实现对高压不对称轨道电路送端、受端移频信号电压、载频、低频以及脉冲信号信息的采集,采集精度等各项指标基本符合要求。     

电气化区段牵引电流检测记录仪的设计

针对电气化区段牵引电流与轨道电路共用同一通道传输,严重干扰轨道电路的正常使用的问题。结合现场应用的实际要求,设计一款基于单片机的仪器,对牵引电流进行实时动态检测,并对检测的数据进行保存,然后在上位机对数据进行还原与分析,便于及时采取相应措施,以减少牵引电流对信号设备的影响。     

高速铁路轨道电路动态检测综合质量评价研究

国内外尚无对于轨道电路综合质量评价方法的研究,为有效地利用轨旁信号动态检测数据评判轨道电路运行状态,针对轨道电路动态检测数据提取可表征轨道电路工作状态的特征参数,提出基于层次分析法的高速铁路轨道电路动态检测综合质量评价模型。首先结合轨道电路动态检测数据特性,将影响轨道电路的因素分为干扰信号幅值、感应信号幅值、感应信号频率和感应信号传输4个特性,并分别提取不同的特征参数进行描述;然后根据对应的标准规范通过对每个特征参数进行评价并结合数据进行验证;最后通过比较矩阵计算权重的方法得到轨道电路动态检测综合质量评价。该模型的提出弥补了轨道电路缺乏综合质量评价的问题,为后续轨道电路趋势性研究和现场养护维修提供支持。以实际线路检测数据结合现场情况对该评价方法进行验证,结果表明该方法可行、有效。     

轨道电路检测数据无线传输系统

电务检测车装备的信号检测系统用于在动态条件下判别地面轨道电路工作状态。受作业条件限制,电务检测车采用有线方式采集轨道电路数据,存在诸多不便及安全隐患。研发了适用于电务检测车的轨道电路检测数据无线传输系统,重点阐述其关键技术和实现方式。应用试验表明,在无需对牵引机车和电务检测车设备进行大规模改造的情况下,该系统可降低作业人员工作强度,消除安全隐患,明显提高检测效率与便捷性。     

浅谈铁路信号动态检测技术

主要介绍了国内外信号动态检测技术的应用现状,并以TJDX-2000A系统为例,说明信号动态检测系统的工作原理、设备结构及主要功能。TJDX-2000A系统可以对轨道电路的传输特性、补偿电容的工作状态、应答器位置及报文等进行综合测试,是一种高效的检测手段。     

钢轨接地设备对轨道电路的影响

轨道电路的研究是在轨道四端网络一次参数(钢轨阻抗、道碴电阻 )规定值的基础上进行的 ,不符合规定的标准和要求 ,就可影响轨道电路有用信号的传输 ,降低信号设备的安全系数。接向钢轨设备的接地电阻降低了钢轨线路的绝缘电阻 ,使沿钢轨线路传输的参数恶化 ,因为增加了信号电流向大地的漏泄 ,所需传输功率也相应地有所增加 ,其结果是降低了分路灵敏度和断轨灵敏度。此外 ,由于轨条对地电阻不对称 ,增大了电化区段的不平衡牵引电流 ,上述因素无论是偶然的、单一的、或是共同的 ,均可影响轨道电路的正常运用。1　接地电阻与传输阻抗的关系1.1…     

基于室内外综合监测平台的轨道电路隐患分析系统

针对现有铁路集中监测系统无法满足室内外轨道设备故障诊断的问题,提出了基于室内外综合监测平台的高铁轨道电路隐患分析系统实现方案。该系统通过对高铁室外轨道电路电气特性及特征值的采集,汇总到信号集中监测系统信息平台中,并通过智能分析功能对轨道电路设备进行诊断和预警。     

网络化高压不对称脉冲轨道电路的研制

分析现有高压不对称脉冲轨道电路现状,提出一种网络化高压不对称脉冲轨道电路方案,解决分路不良和信息传输衰减的问题,同时也简化了工程施工,降低了工程造价,为信号设备智能化以及从故障修到状态修的转变提供了很好的现场条件.     

基于HHT及LCS的轨道电路传输变化识别探讨

在轨道电路的实际使用中,受设备工作性能、使用环境的影响,轨道电路传输特性可能发生变化,导致轨道电路传输曲线产生变形。本文以轨道电路区段为单位,先提取主轨道电路传输曲线,再利用希尔伯特变换(HHT)方法提取趋势分量,并利用最长公共子序列(LCS)算法进行趋势分量相似性对比,探测该区段轨道电路感应电压曲线是否存在变形,用来判断轨道电路传输特性是否发生变化。仿真结果表明,该方法能准确识别轨道电路传输特性变化现象,可为轨道电路的故障识别、故障预测、健康管理研究提供支持。     

基于变分模态分解和能量谱的轨道电路分路不良故障监测

在传输线理论和四端口网络的基础上,建立ZPW-2000A型轨道电路机车感应信号电流模型,仿真得到正常和分路不良逐渐严重的5类信号,并对比分析正常和分路不良信号的曲线特征。为实现轨道电路分路不良故障监测,运用双指标法确定变分模态分解的模态数K;用变分模态分解算法将5类信号分解成K个固有模态,并提取能量谱特征和传统时域特征;将提取的故障信号特征输入到粒子群支持向量机(PSO-SVM)中,实现分路不良的故障监测,且使用能量谱特征的监测精度大于使用传统的时域特征。实验结果表明:使用变分模态分解算法能够有效分解轨道电路正常和分路不良的信号,便于分路不良故障特征的提取;能量谱特征集较于传统时域特征集,更利于故障分类。     

CTCS-3级列控系统仿真平台中轨道电路占用识别算法的研究

CTCS-3级列控系统仿真测试平台需要仿真轨道电路的占用,以实现列车的占用检查,为RBC计算行车许可和完成轨道电路编码提供基础条件。提出了一种精确实现站内轨道电路仿真占用查找的算法。通过将信号机作为参考原点,由数据库定位信号机,从与仿真联锁设备的通信中获取列车进路信息,将列车里程根据列车行驶方向进行累加或累减的变换,参考原点不停变换来查找轨道电路,并通过统一＂进路＂把站内轨道电路查找和区间轨道电路查找统一起来。该算法减小了仿真轨道电路的复杂性,为CTCS-3级列控系统仿真测试平台的搭建奠定了基础。     

考虑轨面设备的无绝缘轨道电路道砟电阻回归测量方法

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。     

遂渝线无砟轨道试验段钢轨漏泄电阻测试

钢轨漏泄电阻是影响牵引供电系统与铁路信号系统电磁兼容性能的重要参数,其大小直接决定了钢轨电位的取值,并影响轨道电路的传输特性。本文简单介绍了钢轨漏泄电阻的不同测量方法,着重介绍了实用简化的工程方法——开路法在遂渝线无砟轨道试验段对钢轨漏泄电阻的实际测试,给出了同一区段有砟和无砟轨道的钢轨漏泄电阻测量结果的差别。     

关于构建客专ZPW-2000A轨道电路有效实训方法的思考

客专ZPW-2000A轨道电路系统在高铁应用广泛,是核心基础信号装备之一;现场铺设整个传输环节长,分为信号机械室内设备和室外轨旁设备,种类繁多,尤其是室外电缆线路、钢轨线路参数受周边环境影响大,很难短时间内熟悉整个轨道电路系统。针对目前国内没有贴近实际现场应用的ZPW-2000A轨道电路培训系统的现状,提出一套执行性强的实训流程和方法,为现场一线维护单位快速熟悉该制式轨道电路系统、提升现场应急处理能力提供参考。     

便携式AF904数字轨道电路测试仪设计与实现

设计一套便携式AF904数字轨道电路测试仪,以解决日常维护保养中传统轨道电路维护手段维护效率低,可测试参数少,无法实现数字轨道电路解码和连续测试等问题。在研究了AF904轨道电路工作原理、技术参数、现场应用情况的基础上,基于数字信号处理（DSP）的离散短时傅立叶变换（DSTFT）、数字滤波等关键技术,实现了对AF904轨道电路基本参数（电流、电压、频率）的测量、显示、数据的解码分析及参数异常报警等功能,并开发了基于安卓系统的智能终端APP,实现了在手机、平板电脑等智能终端上实时查看测试数据的功能。结合专门研制的轨道拖行小车还可以实现在钢轨上连续测试。地铁线路现场测试结果表明,该测试仪解码准确,对轨道电路基本参数的测试精度在±5%范围内,满足日常维护的要求。该测试仪的研发,解决了传统测试手段效率低、只能测试有限的参数的问题,提高了AF904轨道电路的维护保养的效率,为故障诊断提供了数据支撑。     

基于Visual C#的25 Hz相敏轨道电路计算软件的设计

设计了一种基于Visual C#的25 Hz相敏轨道电路计算软件，在测试出轨道电路设备器材参数的基础上，采用均匀传输线理论构建其四端网络模型，分别对轨道电路的调整状态和分路状态进行计算，得出调整状态下各设备器材的输入输出电压、调整功率、分路情况等信息，并采用穷举法估算出轨道区段的道床电阻。最后，通过与标准图册对照和室内试验的方法对软件的计算结果进行了验证，结果准确。