本文關鍵詞：基于數學形態(tài)學—小波分析組合算法的牽引網故障判定方法，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：高速鐵路相對于公路而言,因占地較少,土地利用率較高等顯著的優(yōu)勢成為我國交通運輸的主要工具。建設高速鐵路客運專線符合國家經濟發(fā)展、現階段國情和路情的需求,同時也是未來鐵路系統(tǒng)的發(fā)展方向之一。而鐵路牽引網是架設于空中的一種特殊供電電路,線路較長,且長期暴露在環(huán)境條件惡劣的戶外,經過的地形十分復雜,加上天氣等自然因素的影響,導致其是整個鐵路運輸系統(tǒng)中較為薄弱的一部分,對其運營維護造成一定的困難。一旦牽引網發(fā)生故障,快速準確的故障判定是實現線路快速搶修的關鍵,本文旨在建立一套牽引網故障類型判斷和故障點精確測量相結合的系統(tǒng),將對運輸效率的提高、搶修時間的縮短具有直接的影響。本論文在對高速鐵路牽引網的供電系統(tǒng)進行認真分析研究之后,通過借鑒、總結前人工作經驗教訓,根據目前存在的問題,結合數學形態(tài)學和小波分析,用于解決高速鐵路牽引網故障行波波頭識別、故障性質類型判斷等問題,主要開展了以下研究工作:(1)結合直流高壓脈沖源、脈沖電容器、行波信號傳感器、戶外真空斷路器、數據采集卡等搭建了主動式C型行波法判定裝置,使用該裝置在實驗室場地進行了模擬實驗,檢驗裝置對于現場環(huán)境的適應性。結果顯示,該套裝置捕獲的故障行波信號特征明顯,可以滿足行波判定的需求。(2)通過詳細闡述小波分析和數學形態(tài)學的基本理論,編寫算法在MATLAB中仿真分析兩者對信號的濾波效果,并在此基礎上綜合兩者的優(yōu)點,提出了基于數學形態(tài)學和小波分析的組合濾波算法,通過運算工作量的對比及對現場測得的實驗數據的濾波處理結果可知,該組合算法既可以有效的濾除脈沖噪聲,又可以有效的濾除白噪聲,并可以較好的保留信號奇異點。(3)通過完整的介紹形態(tài)學梯度,提出了保持定值連續(xù)遞增的多分辨形態(tài)學梯度提取故障行波波頭的算法。通過對現場測得的實驗數據的仿真結果表明,該算法不僅可以快速提取行波信號的奇異點,而且計算簡單,容易實現。(4)利用故障初始行波波頭及反射行波波頭極性的變化判斷故障性質類型,可實現對于開路、短路故障性質的有效識別。綜上所述,本論文所提出的方法及整套裝置可較好的滿足高速鐵路牽引網故障判定的要求,體現了自身可取之處并對該領域的研究具有一定的參考價值。
【關鍵詞】：高速鐵路牽引網 行波定位 數學形態(tài)學 小波分析 故障性質類型判別
【學位授予單位】：東華理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U226;O174.2
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 研究背景及意義9
• 1.2 故障類型及原因9-10
• 1.3 故障判定相關技術與目前研究現狀10-13
• 1.3.1 故障判定方法分類10
• 1.3.2 故障判定算法的研究現狀10-13
• 1.4 論文的主要內容13-15
• 第2章 行波法故障判定的理論基礎15-23
• 2.1 行波的基本理論15-21
• 2.1.1 行波的產生15-17
• 2.1.2 行波的波速度17-18
• 2.1.3 行波的折反射分析18-20
• 2.1.4 行波的傳播過程20-21
• 2.2 行波法所面臨的問題21-22
• 2.3 本章小結22-23
• 第3章 基于數學形態(tài)學—小波分析的組合算法23-43
• 3.1 數學形態(tài)學基本原理及濾波算法23-28
• 3.1.1 數學形態(tài)學的基本運算23-25
• 3.1.2 形態(tài)學濾波器25-27
• 3.1.3 結構元素的選取27-28
• 3.2 小波分析基本原理及濾波算法28-35
• 3.2.1 小波的定義28-30
• 3.2.2 小波分析的基本運算30-34
• 3.2.3 母小波的選取34-35
• 3.2.4 小波分析去噪35
• 3.3 數學形態(tài)學—小波分析相結合的組合算法35-39
• 3.4 算法性能的比較39-42
• 3.5 本章小結42-43
• 第4章 行波分析算法的研究43-53
• 4.1 行波波頭識別算法設計43-46
• 4.1.1 組合算法濾波43-44
• 4.1.2 行波波頭特征提取44-46
• 4.2 故障類型識別算法設計46-52
• 4.3 本章小結52-53
• 第5章 基于數學形態(tài)學—小波分析組合算法的實驗研究53-67
• 5.1 故障判定系統(tǒng)的建立53-55
• 5.1.1 C型行波法的理論基礎53-54
• 5.1.2 C型行波法裝置的設計54
• 5.1.3 C型行波法系統(tǒng)軟件的設計54-55
• 5.2 模擬實驗研究55-62
• 5.2.1 模擬實驗系統(tǒng)設計55-56
• 5.2.2 基于組合算法的數據分析56-60
• 5.2.3 行波波頭定位算法的數據分析60-62
• 5.3 現場實驗研究62-66
• 5.3.1 現場實驗系統(tǒng)設計62-63
• 5.3.2 基于組合算法的數據分析63-66
• 5.4 本章小結66-67
• 第6章 結論與展望67-69
• 致謝69-70
• 參考文獻70-73

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前1條

1 和敬涵,季英業(yè),毛志芳,周文;基于小波變換的行波測距法在鐵路信號電源系統(tǒng)中的應用研究[J];鐵道學報;2005年01期

  本文關鍵詞：基于數學形態(tài)學—小波分析組合算法的牽引網故障判定方法，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：491150