高速道岔振動(dòng)信號(hào)端點(diǎn)檢測(cè)與失真識(shí)別研究.pdf

1、高速道岔是鐵路線路中的薄弱環(huán)節(jié)，在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)疲勞和裂紋等損傷，嚴(yán)重影響鐵路的安全運(yùn)營(yíng)，因此對(duì)道岔進(jìn)行傷損監(jiān)測(cè)具有重要意義。在道岔傷損識(shí)別技術(shù)中，由傳感器采集的振動(dòng)加速度信號(hào)數(shù)據(jù)量大，若直接將全部數(shù)據(jù)用于傷損檢測(cè)，必將給系統(tǒng)造成運(yùn)行速度慢、實(shí)時(shí)性不高等問(wèn)題，為提高系統(tǒng)實(shí)時(shí)性和傷損識(shí)別準(zhǔn)確性，對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行端點(diǎn)檢測(cè)并提取出有效的振動(dòng)信號(hào)是信號(hào)預(yù)處理的重要一步。另外，由于傳感器工作于較惡劣的環(huán)境，常出現(xiàn)各種故障，導(dǎo)致采集的道

2、岔振動(dòng)信號(hào)存在失真，影響后續(xù)道岔的傷損識(shí)別，因此，對(duì)采集的高速道岔振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行失真識(shí)別具有重要意義。
　　本文對(duì)此展開(kāi)研究，所做工作如下所述:
　　(1)在高速道岔振動(dòng)信號(hào)端點(diǎn)檢測(cè)部分，針對(duì)道岔振動(dòng)信號(hào)的非平穩(wěn)特性，采用了基于Hilbert-Huang變換的特征能量作為區(qū)別有效振動(dòng)信號(hào)和噪聲的特征，并對(duì)該特征進(jìn)行順序統(tǒng)計(jì)濾波處理，增強(qiáng)了有效振動(dòng)信號(hào)和噪聲的辨識(shí)度，然后應(yīng)用模糊C均值聚類對(duì)特征能量進(jìn)行自適應(yīng)的閾值估計(jì)。最后將本

3、文方法與基于短時(shí)能量、子帶譜熵方法的仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，對(duì)比結(jié)果證明了本文方法的可行性和優(yōu)越性;并用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了利用端點(diǎn)檢測(cè)提取出的有效振動(dòng)信號(hào)參與道岔傷損識(shí)別，一定程度上可提高傷損識(shí)別率，并減少道岔傷損識(shí)別所用的時(shí)間。
　　(2)在道岔振動(dòng)信號(hào)失真識(shí)別部分，首先在實(shí)測(cè)正常道岔振動(dòng)信號(hào)基礎(chǔ)上，對(duì)傳感器漂移故障失真信號(hào)、傳感器卡死故障失真信號(hào)和傳感器沖擊干擾失真信號(hào)進(jìn)行模擬仿真;然后根據(jù)四種信號(hào)的非平穩(wěn)性，提取基于EMD的三種特征:固有