基于动作电流波形树表达的道岔转辙机状态检测方法＊).doc

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1、基于动作电流波形树表达的道岔转辙机状态检测方法＊）杨云国　王伯军摘　要　给出了一种基于波形树的随机波形表达算法，即根据波形的特征点递归求出其波段组成的波峰集合。针对信号微机监测设备测试的道岔动作电流曲线，分析了ZD6型电动转辙机电流曲线的波动特征，通过计算电流曲线的波形表达识别出道岔转换的各个阶段，检测出波形中蕴涵的故障征兆。最后给出一个故障检测的示例，并指出该方法的适用范围。关键词　信号，系统辩识，道岔转辙机，波形树分类号　U284.58；TP391.4StateRecognitionMethodforPointMachinesBasedonRep

2、resentationofShiftCurrentWaveformsbyRelationalTreesYangYunguo　WangBojun(Inst.ofReliabilityTech.,ShanghaiTiedaoUniv.,Shanghai200331)Abstract　Shiftcurrentisanimportantparameterintestingandmonitoringpointmachines,butitisdifficultforanactualmethodtodetectfault.Thispaperfirstpropose

3、sindetailanalgrithmforrepresentationofrandomwaveformsbyrelationaltrees,whichcanfindoutrecursivelythepeaksetincurvesegmentationsmakingupthewholecurrentcurveintermofthecharacteristicpoints.Heretheshiftcurrentdatasampledbythededicatedequipmentfortestingandmonitoringtherailwaysigna

4、lapplianceareused,thenthefeaturesofshiftcurrentwaveformsofZD6pointmachinesareanalyzed.Bycomputingtherepresentationofshiftcurrentwavefomsbyrelationaltrees,eachstageinswitchshiftprocessislocatedandrecognized,thereforethefaultsignalisdiscovered.Adiagnosisexampleisalsopresented.Fin

5、allytheapplicablerangeforthismethodisgiven.Keywords　signal,systemsidentification,pointmachines,representationofwaveformsbyrelationaltrees0　引言　　道岔是电气集中故障率最高的设备之一，往往对行车安全和运行秩序产生重大影响。转辙机作为道岔转换装置，是实现联锁控制的关键设备，其性能随零部件结构状态的变化而变化。动作电流是考查转辙机电气特性的重要指标，现场常用的测试动作电流方法有：①在检修所用特制的测试台；②用车站电气集

6、中控制台上的电流表；③转辙机计表时用电流表测试。第1种方法是在道岔离线且负载恒定时测试的，不能准确反映转辙机在实际使用的状况；后2种方法虽是在线测定，但只能测出几个粗略的数值，很难从中发现故障。用监测设备测试动作电流曲线则是在转辙机装在线路上动作时实时进行的，它真实准确地反映了转辙机推动道岔转换过程中各部件运动状态的变化和负载的变化。正常情况下道岔转换是一个相对稳定的过程，动作电流也是一条有规律的曲线。通过监测设备的智能诊断软件分析电流波形和数值的变化，可判别出转辙机工作是否正常，并记录其劣化趋势；或进行故障定位和分离，找出故障部件和位置，从而及时报

7、警以预防事故，同时给维修工作提供科学指导［1］。　　本文以现场使用最广的ZD6型电动转辙机为例，在分析其动作电流波形特征的基础上，给出了一种基于动作电流波形树表达的故障特征提取方法，并用于现场实测数据的状态辨识和故障诊断。1　树表达与树的生成算法1.1　基本定义　　定义1　波形为平面点的有序集合W=｛(xi,yi)｜xi＜xi+1,i=1,2,…，N｝对于任一给定波形W，其yi值都由xi确定，因此可将波形简记为W［x1,xN］，同理将波形W［x1,xN］在任一区间［xi,xj］的子波形简记为W［xi,xj］。　　定义2　波峰Pi为波形W［x1,xN］

8、上的一点∈W［x1,xN］,且满足：对于任意x，必存在极小正数σ，若，则，且(x,y)∈W［x1,xN］。