高速鐵路道岔故障診斷方法研究.pdf

1、中國鐵路的高速發(fā)展使其運輸效率提升的同時也向其重要信號設(shè)備——道岔，特別是安裝于高速鐵路的道岔，帶來了更為沉重的維護(hù)壓力。
　　然而，國內(nèi)各大鐵路局普遍采用周期修的模式對道岔進(jìn)行維護(hù)，且對于道岔的故障診斷主要依靠維護(hù)經(jīng)驗。因此，故障道岔的運行狀況無法被及時獲得，經(jīng)驗并不豐富的維護(hù)者亦無法準(zhǔn)確判斷道岔故障的原因并有針對性地進(jìn)行維護(hù)。這些都會導(dǎo)致產(chǎn)生故障的道岔無法得到及時或正確的維修，輕則影響鐵路運輸效率，重則造成生命及財產(chǎn)損失。

2、r>　　為了解決上述兩個問題，實現(xiàn)針對高速鐵路道岔的狀態(tài)修維護(hù)模式，有必要為高速鐵路道岔設(shè)計故障識別及診斷方法，能夠向維護(hù)者及時提供故障道岔信息及其可能的故障原因。如此一來，即可有指導(dǎo)性地幫助維護(hù)者及時排除故障，擺脫周期修維護(hù)模式，增強高速鐵路道岔維護(hù)的實時性和效率。
　　本論文在研究了高速鐵路道岔的工作原理和故障模式后，考慮到難以為其建立精準(zhǔn)的數(shù)學(xué)模型，但各種模式下的道岔轉(zhuǎn)換功率及電流曲線都有所區(qū)別，采用機器學(xué)習(xí)方法——支持向量

3、機(SVM)構(gòu)造經(jīng)驗?zāi)Ｐ屠蒙鲜銮€數(shù)據(jù)進(jìn)行故障診斷，并著重研究如何使用SVM構(gòu)造診斷方法實現(xiàn)最佳的診斷性能。論文的主要工作如下。
　　1)道岔故障診斷現(xiàn)狀及需求分析:分析道岔現(xiàn)場故障診斷的現(xiàn)狀和存在現(xiàn)象，提出故障診斷的實際需求。分析常見故障診斷方法特點，并結(jié)合上述需求選擇故障診斷方法的核心算法。
　　2)故障模式總結(jié)及分析:調(diào)研獲得鐵路現(xiàn)場的故障樣本數(shù)據(jù)，通過與維護(hù)專家交流歸類常見的故障模式，并結(jié)合道岔的實際工作原理和組成

4、結(jié)構(gòu)分析對應(yīng)模式的故障原因。
　　3)故障診斷方法研究:利用之前總結(jié)的故障模式對樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，以SVM作為核心，結(jié)合多種特征提取算法及優(yōu)化算法構(gòu)建診斷方法，使用已分類樣本測試并比較各種方法的性能，最終確定采用基于網(wǎng)格搜索參數(shù)優(yōu)化算法的SVM診斷方法。
　　4)故障診斷軟件設(shè)計:與鐵路現(xiàn)場維護(hù)專家交流確定軟件功能需求，并根據(jù)需求進(jìn)行軟件模塊及系統(tǒng)功能設(shè)計。
　　5)診斷軟件現(xiàn)場測試:通過在室外模擬環(huán)境人工制造故障樣本