相干衰落抑制Φ-OTDR的分布式光纤周界安防技术

基于相位敏感光时域反射计(Φ-OTDR)的分布式光纤振动传感系统在铁路周界安防中有着重要的应用前景.为降低Φ-OTDR中固有的相干衰落对相位解调的影响,提高扰动信号识别率,提出一种基于矢量旋转滑动平均(MVRA)的相干衰落抑制方法.首先,对探测信号复矢量化,并对各位置的复矢量信号按初相角进行旋转对齐;然后,采用滑动平均的方法缓和信号幅度起伏以及减小噪声功率,提高信噪比,进而抑制相干衰落;其次,从衰落抑制信号解调出扰动信号,将MVRA与频谱提取重组(SERM)、数字向移变换(DPST)方法进行对比,通过差分相位标准差验证抗衰落效果;最后,通过搭建分布式光纤周界入侵检测实验平台,模拟环境噪声、应力破坏、攀爬、剪网4种防护扰动信号,以解调的相位灰度图作为特征图像,使用卷积神经网络进行模式识别.实验结果表明:相比SERM、DPST,MVRA能更高效地抑制衰落,当滑动窗长50 ns时,MVRA提高11.2 dB信噪比;扰动信号的识别率由衰落抑制前的88%提高到衰落抑制后的92%.

面向铁路异构监测数据的光电混合接入系统

为充分发挥工业总线技术在铁路底层传感监测数据采集传输方面的作用,提出一种光电混合多端口铁路异构传感监测数据接入系统。通过在系统内部集成控制开关实现多端口自动切换,确保同一时刻在总线上只接入同一厂家的同类型监测设备,从而避免协议冲突。同时在系统中增加光端口,利用光纤传输长距离监测数据。在软硬件设计基础上,完成样机研制,并对数据通信功能进行初步验证。该系统可望在智能运维管理系统的底层多业务基础数据高效采集中得到应用。

地铁自动检票机故障分析及可靠性研究

考虑到地铁自动检票机组成复杂且故障形式多样,对其进行故障分析并以二参数威布尔分布为基础,提出一种基于混合威布尔分布的设备可靠性评估模型。为提高模型拟合精度,基于误差平方和最小思想构建非线性最小二乘参数优化估计模型并使用粒子群算法(PSO)进行最优参数求解。以南京地铁油坊桥车站自动检票机实际故障数据为例,进行实例验证。结果表明,基于PSO算法的混合威布尔分布可靠性评估模型优于传统单威布尔分布,其均方根误差、平均绝对百分比误差、皮尔逊相关系数均为最优。

基于云-边-端架构的城市轨道交通智能运维系统

在城市轨道交通网络化运营大背景下,设备智能运维需求愈加迫切。提出基于云-边-端架构的城市轨道交通设备智能运维系统,采用云边协同技术,将云中心的部分功能下沉至边缘侧,充分发挥云计算技术与边缘计算技术的各自优点,实现对终端数据的快速响应和有效利用。该系统集设备监测平台、设备健康管理平台、设备智能分析平台、应急指挥平台、专家系统为一体,具备设备状态在线监测、设备健康度评估、故障智能诊断、故障预测、智能分析、应急指挥调度等功能,可以降低设备故障率,提高设备运维效率,保障轨道交通线网的安全运营,对提升设备智能运维水平具有参考意义。

基于云计算技术的城市轨道交通综合监控系统架构方案

对基于云计算技术的温州市域S1线综合监控系统方案进行论述,并对综合监控系统的传统架构方案和云化架构方案进行详细阐述和对比分析。云化架构方案能保证业务可靠性、降低投资、缩短业务上线时间,还能调配动态资源,其方案架构也较为成熟,可根据实际需求灵活调整,具备很好的可靠性和可扩展性。

基于综合监控系统的线网指挥中心构建方案研究

介绍了综合监控系统的数据采集基本方式及控制方式。在此基础上,介绍了基于综合监控系统的城市轨道交通线网指挥中心(TCC)的2种集成方案:层级化方案和扁平化方案,并分析比较了两种集成方案各自的优缺点。方案选择应结合各城市的轨道交通线网规划及TCC系统的运营定位予以确定。当线网建设初期按专业实施网络化运营管理时,宜选用扁平化方案;当线网已形成规模,并采用TCC应急调度、线路协调为主的管理模式时,宜选用层级化方案。

基于随机森林的城市轨道交通桥梁故障预测模型

城市轨道交通桥梁故障维修具有滞后性的问题,为提前了解故障部位数据随时间变化的趋势,需要对桥梁具体故障部位数据进行快速而准确的预测.以桥梁实测数据为基础,提出基于随机森林的城市轨道交通桥梁故障预测模型,并以桥梁结构位移参数为例,首先进行数据预处理,然后使用皮尔逊系数对桥梁监测特征参数做进一步筛选,最后将筛选的特征输入随机森林预测模型中训练,得到结构位移的预测结果.结果表明,随机森林模型能实现对结构位移故障的预测,预测结果的均方误差为0.0851,可决系数为98.21%.

基于改进D-S证据理论的城市轨道交通设备预警方法

从城市轨道交通关键设备预警状态出发,以城市轨道交通桥梁设备为例,依据欧氏距离对同质传感器数据融合,分析了桥梁各监测传感器4种预警指标,建立桥梁预警状态模型,并在此基础上,提出了一种改进的D-S证据理论方法,对桥梁异质传感器进行数据融合,实现桥梁的综合监测预警.通过仿真测试,验证了该方法的可行性,同时将改进后的融合算法与原D-S算法作比较,结果表明,利用传统D-S证据理论融合数据的预警概率是0.6824,改进后的算法预警概率为0.8386.这表明改进后的方法具有更好的性能,可提升融合的可信度,并得到更为合理的预警结果,可为城市轨道交通其他设备预警提供借鉴.

城市轨道交通综合监控系统技术路线及实现功能的探讨

1．概述 在城市轨道交通中，各机电系统对保障乘客生命和设备安全、提高城市轨道交通的管理水平和服务质量起到了非常重要的作用。但在传统管理体制中各机电系统分属于不同的专业使用和维护，并自成体系，从而使得每个系统的运行操作平台都不一样，各个系统之间信息互通困难，尤其在突发事件的情况下综合应变能力不强，要实现各系统之间复杂联动显得非常困难，从而降低了运营的整体效率和救灾水平。

基于群智感知的轨道交通桥梁智能预警系统

首先采用群智感知采集桥梁系统的数据,经有线或无线方式传输;其次采取数据清洗算法预处理数据;再次,使用D-S证据理论算法对多传感器融合,以实现桥梁整体结构的综合预警;最后通过遗传算法加权优化,提升了预警可信度。