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提高红外线轴温探测系统可靠性的研究

作　者: 杨秋兰
导　师: 周春华
学　校: 中南大学
专　业: 交通设备与信息工程
关键词: 轴温探测可靠性热轴兑现率热轴判别方法
分类号: TP274.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 24次
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内容摘要

红外线轴温探测系统是发现运行车辆热轴,确保铁路运输安全的重要设备。我国铁路交通事业的快速发展,对该系统提出了更高的要求。这些要求就是系统不但要智能化、网络化、模块化,更要有非常高的可靠性。但目前采用的红外线轴温探测系统普遍存在着轨边设备故障率高,热轴兑现率低等问题,大大影响了系统的可靠性。为此,本文针对这些具体问题,对提高系统可靠性进行了研究。论文的研究内容主要为以下几个方面：一是分析了目前正在使用的红外线轴温探测系统的基本工作原理和系统构成,重点介绍了作为系统关键部分的探测站的构成和功能,并认为提高探测站的可靠性是红外线轴温探测系统长期可靠运行的根本。二是针对探测站轨边设备的磁头和探头箱在实际工作中经常出现的故障进行了原因分析,提出了改进磁头安装尺寸和探头箱结构的一些建议,同时根据热敏探头和光子探头的输出特性,提出了不同的探头组合方式,旨在提高轨边设备的可靠性。三是为了提高热轴兑现率,对红外线轴温波形的处理以及热轴判别技术进行了研究,这是论文的重点。先是提出基于遗传神经网络的异常波形识别方法,接着研究了多种热轴判别方法,包括绝对值比较、相对值比较等定量分析方法,基于遗传神经网络的热轴等级判别方法,基于模糊分类系统的热轴分类方法。通过对轴温数据的仿真计算结果的分析统计,表明这些方法能够提高热轴判别的准确性,达到提高兑现率的目的。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-11
  1.1 概论  7-8
  1.2 问题的提出  8-9
    1.2.1 红外线轴温探测系统的可靠性  8-9
    1.2.2 问题的提出  9
  1.3 论文的主要内容  9-11
第二章红外线轴温探测系统理论  11-17
  2.1 红外测温的基础知识  11-12
    2.1.1 三大定律  11-12
    2.1.2 红外线轴温探测系统的探测机理  12
  2.2 红外线轴温探测系统  12-16
    2.2.1 系统组成以及各部分的功能  12-13
    2.2.2 探测站的构成及其功能  13-16
  2.3 本章小结  16-17
第三章提高轨边设备可靠性的建议  17-22
  3.1 提高磁头可靠性的设计  17-19
    3.1.1 磁头工作原理  17
    3.1.2 磁头存在问题和原因分析  17-18
    3.1.3 改进磁头安装尺寸的建议  18-19
  3.2 提高探头箱可靠性的设计  19-21
    3.2.1 探头箱存在问题和原因分析  19
    3.2.2 改进探测箱结构的建议  19-20
    3.2.3 改进探头的建议  20-21
  3.3 本章小结  21-22
第四章异常波形的识别方法  22-37
  4.1 异常波形的产生和影响  22-23
    4.1.1 滚动轴承的轴温正常波形  22
    4.1.2 异常波形的产生  22-23
    4.1.3 轴温的计算  23
  4.2 基于传统方法的异常波形识别  23-24
  4.3 基于遗传神经网络的异常波形识别  24-36
    4.3.1 人工神经网络  24-25
    4.3.2 遗传算法  25-27
    4.3.3 基于遗传神经网络的异常波形识别  27-33
    4.3.4 仿真结果与分析  33-34
    4.3.5 提高BP网络的泛化能力  34-36
  4.4 本章小结  36-37
第五章热轴判别的方法  37-57
  5.1 热轴判别与热轴等级  37
  5.2 普遍采用的热轴判别方法  37-38
  5.3 基于遗传神经网络的热轴判别  38-42
    5.3.1 遗传神经网络的搭建  38-40
    5.3.2 仿真结果与分析  40-42
  5.4 基于模糊数学的热轴判别方法  42-56
    5.4.1 模糊数学介绍  42-47
    5.4.2 热轴判别的模糊分类系统  47-56
    5.4.3 结果分析  56
  5.5 本章小结  56-57
第六章总结与展望  57-59
  6.1 总结  57-58
  6.2 展望  58-59
参考文献  59-63
致谢  63-64
攻读硕士期间的主要研究成果  64

提高红外线轴温探测系统可靠性的研究

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