地鐵雜散電流分布規(guī)律及腐蝕智能監(jiān)測方法研究.pdf

1、我國的城市軌道交通目前正處于大規(guī)模建設的高峰時期,研究地鐵雜散電流分布規(guī)律并實現地鐵雜散電流腐蝕監(jiān)測是城市軌道交通建設和運營中的關鍵課題,對城市軌道交通健康發(fā)展具有重要的理論意義和實際應用價值。
　　論文研究的主要內容包括:單機車不同運行工況和多機車同時運行兩種復雜工況下雜散電流分布建模,回流系統(tǒng)參數對雜散電流分布的耦合約束界定;研究雜散電流的腐蝕機制及檢測方法,采用時頻聯合分析算法實現腐蝕信號的特征提取及處理;基于徑向基函數神經

2、網絡的雜散電流腐蝕狀態(tài)預測;基于WEB的雜散電流腐蝕智能監(jiān)測系統(tǒng)的工程實踐。
　　在傳統(tǒng)地鐵單機車雜散電流分布靜態(tài)模型的基礎上,建立單機車不同運行工況的雜散電流動態(tài)解析模型。在完備的邊界條件下,以機車運行位置為分界點,將兩牽引變電所組成的供電區(qū)間在分界點上分成互連的不同分析域;確定機車取流值與不同變電所回流值之間的映射機制,進行地鐵機車牽引計算;模擬單機車運行的不同工況,并基于解析模型進行雜散電流分布規(guī)律仿真研究。結果表明動態(tài)解析

3、模型能夠有效反應地鐵現場實測結果。
　　建立多機車同時運行的雜散電流分布有限單元模型?；诜植寄Ｐ椭袑Ъ{矩陣的對稱性和正定性,提出采用不完全喬列斯共軛梯度算法進行解算,改善了導納矩陣求解的收斂速度;對地鐵機車等效電導進行恒功率迭代,在滿足機車運行功率與牽引變電所輸出功率匹配下,研究雙機車同時處于牽引狀態(tài)及同時處于制動狀態(tài)、單機車處于牽引狀態(tài)及單機車處于制動狀態(tài)、牽引變電所外存在機車取流等不同工況下的雜散電流分布。
　　研究地

4、鐵雜散電流腐蝕機制及檢測方法,并對雜散電流腐蝕信號進行平穩(wěn)性檢驗;基于短時傅立葉變換、連續(xù)小波變換及S變換,提取不含噪聲的雜散電流腐蝕信號的時間及頻率成分,對非平穩(wěn)性雜散電流腐蝕信號進行時頻聯合分析。結果表明,S變換的時間分辨率及頻率分辨率優(yōu)于其他兩種方法;將S變換用于含噪聲的雜散電流腐蝕信號分析,同樣能夠在噪聲中準確的分辨出異常信號的時間及頻率成分。
　　以埋地金屬結構的極化電位偏移值作為雜散電流腐蝕表征參數,實驗研究埋地金屬結

5、構與鋼軌之間的水平凈距、深度、周圍土壤電阻率、電源正負極間距及電源電壓和極化電位偏移值的關系,提出基于徑向基函數神經網絡的雜散電流腐蝕預測模型。采用雜散電流腐蝕模擬實驗數據作為預測模型的輸入輸出樣本集,基于次勝者受罰的競爭學習算法對輸入輸出樣本集聚類,聚類數目作為預測模型隱層節(jié)點的數目,針對傳統(tǒng)徑向基函數神經網絡結構參數學習訓練存在的不足,利用改進粒子群算法和自適應遺傳算法實現預測網絡結構參數的優(yōu)化,建立腐蝕預測模型性能評價體系。預測結