基于相空间重构的无绝缘轨道电路补偿电容故障检测方法.pdfVIP

第 34卷第 1O期 铁 道 学 报 Vo1．34 NO．10 2012年 1O月 JOURNAL OF THECHINA RAILW AY SOCIETY October 2O12 文章编号 ：1001—8360(2012)10—0079—06 基于相空间重构的无绝缘轨道电路 补偿电容故障检测方法 孙上鹏 ，赵会兵 (北京交通大学 电子信息工程学院，北京 100044) 摘 要：补偿 电容失效是无绝缘轨道 电路中的常见故障，严重影响列车的正常运行和铁路的运输效率。本文基 于轨道电路分路状态模型，分析补偿 电容不 同故障情形对分路 电流 的影响规律 ，在此基础上利用相空间重构技 术 ，对一维分路 电流包络信号序列进行重构操作 ，获取反映系统状态特性的伪相 图，从 中提取补偿 电容的故障特 征，从而实现补偿 电容故障的检测。实验结果表明：该方法不仅能准确检测补偿 电容断线和被击穿等严重故障， 对连接松动和容值下降等性能不佳的情形也有很好的检测效果，且实现简单、时效性强，符合铁路部门提出的预 防性维修理念 。 关键词 ：补偿电容 ；故障检测 ；相空间重构 ；奇异值分解 中图分类号 ：U284．238 文献标志码 ：A doi：10．3969／j．issn．1001—8360．2012．1O．013 TheM ethodofFaultDetection ofCompensationCapacitorin JointlessTrackCircuitBasedonPhaseSpaceReconstruction SUN Shang—peng，ZHAO Hui—bing (SchoolofElectronicandInformationEngineering，BeijingJiaotongUniversity，Beijing100044，China) Abstract：FailureofcompensationcapacitorsiSthecommonfaultofjointlesstrackcircuitsandthishasanad～ verseeffectonnormaloperation oftrainsandtransportefficiencyofrailways．In thispaperthemodelofthe shuntstateofjointlesstrackcircuitswasestablished，anditwasusedtoanalyzethelaw ofimpactscausedby differentkindsoffaultsofcompensation capacitorsto theonedimensiona1signalnamed shuntcurrentenve～ lope．Thesignalwasreconstructedbythetheoryofphasespacereconstruction，andtheresultwasexpressedby thepseudo—phaseportraitwhichcontainedthefeaturesoffaultcompensationcapacitors，thenthefinaldecision wasmadefordetectionofafaultinthesystem．Experimentswithsimulatedandmeasureddatashow thatthis methodcannotonlydetecttheseriousfaultssuchasdisconnectionandbreakdownbutalsoiSeffectiveforthe situationoflooseconnectionandcapacitancedegradation，furthermorethismethodissimple，time—sensitivean