基于层次分析法与熵权法的城市轨道交通牵引变压器健康状态评估

[目的]对牵引供电设备的健康状态进行评估,以便为该设备运营、维修及保养提供参考。[方法]基于层次分析法和熵权法建立了城市轨道交通牵引变压器健康状态评估模型。基于牵引变压器运行指标数据构建其健康状态评估层次结构,运用层次分析法通过专家判断矩阵计算评估指标的主观权重,利用熵权法求解试验指标的权重并将其与主观权重组合。依据评估指标计算牵引变压器健康状态得分,确定其整体健康状态,以此进行剩余寿命预测,并评估不同检修方式对牵引变压器使用寿命的影响。以某牵引变电站牵引变压器的监测数据为例,对该牵引变压器健康状态进行了评估。[结果及结论]通过实例验证了所提牵引变压器健康状态评估方法的有效性。该评估方法实现了设备状态检测主客观因素的统一,能够推广应用至其他城市轨道交通直流供电设备健康状态评估中。

基于多维支点及目标牵引的机器人工程专业实践能力提升途径研究

该文针对机器人工程专业学生的实践能力提升任务以及目前存在的问题,设计形成“三支点一牵引”的学生实践能力提升途径。首先,提出以科创竞赛为支点、以产业实践为支点、以科研案例理论教学为支点,构建机器人工程方向学生实践能力提升途径的下层平台基础。其次,以就业需求为牵引,制定学生能力培养目标,构建机器人工程专业学生实践能力提升途径的上层高度基础,为机器人领域培养应用型人才,提升机器人工程专业学生的综合实践能力,并在未来机器人领域快速发挥高水平能力,同时为其他工科专业提供实践能力提升途径探索经验。

四轮转向牵引车牵引飞机轨迹跟踪控制研究

为提高飞机在牵引过程中的轨迹跟踪精度与稳定性,以四轮转向飞机牵引系统为研究对象,建立了飞机牵引系统运动学模型,提出了基于模型预测控制(model predictive control,MPC)的牵引车四轮转向轨迹跟踪控制方法。以双移线工况作为参考轨迹,在MATLAB/Simulink中搭建飞机牵引系统运动控制仿真模型,结合牵引车车速以及4个车轮的转角分配关系,建立牵引车四轮转向轨迹跟踪控制器。将该控制器与传统比例积分微分控制(proportional integral differential,PID)进行对比分析,得出该控制器的优越性,并分别在1.5、3、4 m/s的速度下,将牵引车四轮转向与前轮转向轨迹跟踪控制器进行仿真对比分析。在1.5 m/s的速度下,通过改变飞机牵引系统的初始位姿对所设计的控制器进行仿真验证。结果表明:在3种不同的速度下,牵引车四轮转向轨迹跟踪控制下的飞机横向误差、航向角误差以及牵引车航向角误差均小于前轮转向轨迹跟踪控制。在存在初始偏差的情况下,四轮转向轨迹跟踪控制器能够使飞机及时完成对初始偏差的修正,减小轨迹跟踪误差,同时提高飞机牵引系统行驶过程中的稳定性。

基于背靠背变流器的牵引变电所群供电系统负序集中补偿方案

针对牵引变电所群供电系统导致的外部电源公共连接点处三相电压不平衡问题,提出了一种基于背靠背变流器的集中式有功型负序补偿方案。该方案的补偿装置可实现容量配置的最优解,且负序补偿的同时还可兼顾无功补偿。介绍了基于背靠背变流器的牵引变电所群供电系统拓扑结构;根据牵引变电所群供电系统及补偿装置间的功率关系分别阐述了该方案的负序、无功补偿原理,推导了补偿装置计算容量表达式,分析了补偿装置计算容量变化规律;为保证补偿装置快速、稳定运行,提出了适用于负序、无功补偿的双闭环控制策略;通过仿真证明所提方案的有效性和可行性。结果表明:所提方案对牵引变电所群供电系统具有良好的负序、无功补偿效果,且补偿装置容量配置实现了最优解,具有较强的经济性与应用潜力。

磁牵引经脐单孔腹腔镜胆囊切除与传统术式的临床疗效比较

目的探讨磁牵引技术辅助经脐单孔腹腔镜胆囊切除的安全性及其相较于传统三孔腹腔镜胆囊切除的优势。方法回顾性分析本院2020年1月—2021年12月由同一主刀医师及固定助手行磁牵引经脐单孔腹腔镜胆囊切除21例患者及同期完成的传统三孔腹腔镜胆囊切除67例患者的临床资料。比较两组患者的客观指标(血液学指标变化、手术时间、术中出血量、手术费用及住院时间等)和主观指标(患者疼痛等级、满意度和腹部外观等)。结果两组患者的术中出血量、手术费用及住院时间相比无统计学差异(P>0.05);磁牵引经脐单孔腹腔镜胆囊切除术组的手术时长比传统腹腔镜胆囊切除术组稍长(U=299.5,P<0.001);磁牵引辅助下经脐单孔腹腔镜胆囊切除术组的术后疼痛程度明显低于传统腹腔镜胆囊切除术组(U=157.5,P<0.001);同时,术后腹壁美观程度以及患者满意度也明显高于传统腹腔镜胆囊切除术组(U=147.0,P<0.001)。结论磁牵引技术辅助经脐单孔腹腔镜胆囊切除安全可行,具有临床推广价值。

牵引变压器绝缘介电特性模拟与老化分析

牵引变压器作为电力机车运行系统中不可或缺的电力设备,其运行状态决定了电力机车能否安全、正常运行。牵引变压器因运行时间等工作环境不同于电力变压器,有效模拟分析和预估油纸绝缘老化状态对牵引变压器的安全运行有着重要的意义。本文基于宽频介电谱仪实验测量了油浸绝缘纸样品在加速热老化情况下的介电特性,采用Davidson-Cole模型实现了复介电常数模型建立,并求取了模型参数。通过建立加速热老化下绝缘聚合度、介电损耗与老化时间的定量对应关系,构建了以介电损耗为特征量的老化预估曲线和模型,为分析牵引变压器绝缘老化情况提供了相关的实验数据和数学模型。

基于国外经验的城市轨道交通牵引供电系统发展路径研究

[目的]在当前城市轨道交通智能智慧化、绿色低碳化的发展背景下,牵引供电系统作为城市轨道交通的“心脏”,其升级换代对于实现城市轨道交通的绿色智慧发展至关重要,有必要对牵引供电系统未来的发展路径展开研究,以推动其技术革新与产业升级。[方法]总结德国、日本、法国等国外典型国家在优化轨道交通牵引供电系统配置、新能源利用、数字信息化等方面的前沿技术和创新成果;从推广牵引供电系统创新成果应用,加大新能源在牵引供电系统中的应用,以及建立智能化牵引供电系统管理平台等3个维度出发,探讨我国城市轨道交通牵引供电系统的创新发展路径。[结果及结论]提出的城市轨道交通牵引供电系统创新发展路径,可推动实现牵引供电系统升级换代,进一步助力城市轨道交通绿色化、智慧化发展。

基于t-分布随机邻域嵌入融合最优多频带盒维数的牵引整流器故障诊断

针对电力机车牵引变流器中故障率较高的牵引整流器,提出一种基于t-分布随机邻域嵌入(t-SNE)融合最优多频带盒维数特征的故障诊断方法。首先,在最优小波基函数的基础上,利用小波包分解牵引整流器在不同工况、不同运行模式下的故障信号,得到一系列的最优频带;其次,计算各频带系数的分形盒维数,作为高维故障特征;最后,采用t-SNE流形学习对高维特征进行融合,以减少特征之间的冲突和冗余,得到简单敏感的故障特征。结果表明:信噪比为30 dB时,15种故障模式的最终诊断结果为99.79%,对不同的信噪比仍有较高的准确率。与其他方法相比,所提方法对不同类型开关器件(绝缘栅双极晶体管和电力二极管)的开路故障具有较高的诊断率和较强的鲁棒性。

城市轨道交通牵引供电系统双向变流装置设计方案及综合效益

[目的]目前双向变流装置在我国城市轨道交通(以下简称“城轨”)牵引供电系统中处于推广阶段,存在多种配置方案且有实际应用,需综合评估各方案优劣,统一技术标准,同时进行全生命周期效益分析,为工程应用提供决策依据。[方法]基于双向变流装置在设备功能、直流牵引供电能力、综合节能、电能质量等方面的优势,从用房面积、设备投资、电能质量、经济效益及可靠性等方面,对我国现有的5种双向变流装置配置方案进行技术经济比选,给出推荐配置方案。以某城轨正线为例,分析了双向变流装置在节能、无功补偿、杂散电流防护等方面的全生命周期综合效益。[结果及结论]经综合比选,双向变流装置推荐采用1套二极管整流机组+1套双向变流机组方案,其全生命周期成本最低。预计该城轨正线20年全生命周期总成本减少256.8万元/km。

微针刀疗法联合腹针与牵引治疗腰椎间盘突出症临床研究

目的:观察微针刀疗法联合腹针与牵引治疗腰椎间盘突出症的临床疗效。方法:纳入2022年5月—2023年5月在玉环市人民医院健共体集团坎门分院针灸科治疗的180例腰椎间盘突出症患者作为研究对象,采用随机数字表法分为对照组与观察组各90例,2组均采用腹针与牵引治疗,观察组加用微针刀疗法治疗。2组均治疗2个月。比较2组治疗前后的中医证候评分、生活质量[健康调查简表(SF-36)评分]、腰部疼痛[视觉模拟评分法(VAS)评分]、生活自理能力[日常生活活动能力(ADL)评分]、腰椎功能[腰椎日本骨科协会(JOA)评分、Oswestry功能障碍指数问卷表(ODI)评分]及血清β-内啡肽、5-羟色胺水平。比较2组的临床疗效。结果:治疗后,观察组总有效率高于对照组(P<0.05)。2组腰腿冷痛、腰腿重着、转侧不利、肢体麻木评分均较治疗前下降(P<0.05),观察组4项中医证候评分均低于对照组(P<0.05)。2组SF-36生理机能、社会功能、躯体疼痛、一般健康状况评分均较治疗前升高(P<0.05),观察组4项评分均高于对照组(P<0.05)。2组VAS评分均较治疗前下降,ADL评分均较治疗前上升,差异均有统计学意义(P<0.05);观察组VAS评分低于对照组,ADL评分高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。2组JOA评分均较治疗前提高,ODI评分均较治疗前降低,差异均有统计学意义(P<0.05);观察组JOA评分高于对照组,ODI评分低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。2组血清β-内啡肽水平均较治疗前升高,血清5-羟色胺水平均较治疗前降低,差异均有统计学意义(P<0.05);观察组血清β-内啡肽水平高于对照组,血清5-羟色胺水平低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论:采用微针刀疗法联合腹针与牵引治疗腰椎间盘突出症可提高临床疗效,有效缓解患者的慢性腰痛,提高生活自理能力,改善腰椎功能,提升生活质量。

正畸牵引时机对上颌埋伏阻生尖牙牙根影响的临床研究

目的:探讨上颌埋伏阻生尖牙最佳正畸牵引时机。方法:选取需行外科联合正畸牵引的20颗上颌埋伏阻生尖牙,分为牙根发育完全组和牙根未发育完全组。通过CBCT及临床检查测量记录牵引前、后两组埋伏牙牙根相关指标的变化,比较两组埋伏牙牵引到位后牙根的差异。结果:两组埋伏牙均能牵引到位。牙根未发育完全的埋伏牙牵引后的牙根长度长于牵引前的牙根长度,但短于对照牙,牵引过程中不会形成新的牙根弯曲。牙根发育完全的埋伏牙牵引后的牙根长度短于自身牵引前、牙根未发育完全组牵引后以及对照牙的牙根长度,且牵引时间长于牙根未发育完全的埋伏牙。两组埋伏牙根管壁厚度、牙髓活力均正常。结论:正畸牵引治疗中,牙根未发育完全的埋伏阻生尖牙具有牙周组织改建速度快,正畸牵引时间短、牙根吸收程度轻的优点,其总体疗效优于牙根发育完全的埋伏牙。

机械变速拖拉机牵引试验特性研究和分析

牵引试验是农业拖拉机试验鉴定中最重要的试验之一,且牵引功率是衡量拖拉机动力性能和经济效益的重要技术指标。为此,对不同档位下拖拉机行驶速度、牵引功率、牵引力和滑转率等参数进行测量,结合测量得到的数据结果绘制参数关系曲线图,分别绘制了牵引力和行驶速度、牵引功率和行驶速度、牵引力和驱动轮滑转率、牵引功率和牵引比油耗的曲线变化图。同时,运用数学运算得出各参数间一次线性和二次多项式的拟合方程,对比决定系数R2值,得出最真实的回归方程。试验结果表明:得出的回归方程对研究农业拖拉机牵引功率试验有一定的指导和应用价值,可对牵引功率试验中的测量参数进行提前预测。

基于时序数据的列车牵引系统故障预测方法

牵引系统作为列车动能转换的关键模块,如果发生故障会给整车正常运行带来重大安全隐患,所以对其进行故障预测具有重要意义。然而,传统预测方法存在高度依赖人工经验判断、不能包含大量故障特征、预测精度不足等问题。为此,文中提出一种基于时序数据的故障预测方法。利用XGBoost算法对列车牵引变流器系统的故障特征进行计算和筛选,确定与变流器故障相关性较强的关键特征;采用贝叶斯优化的LSTM模型自适应地学习多源变量数据特征,利用时间窗对特征变量数据进行截取,实现对不同类型故障的预测。实验结果表明,所提方法在预测变流器场景下的6种故障时准确率可达到91%以上。

ZDJ9双机牵引提速道岔电动转辙机控制电路故障诊断方法

[目的]ZDJ9双机牵引提速道岔电动转辙机控制电路中1DQJ是瞬时吸起式继电器,在室外转辙机电路不构成回路的情况下,即在故障情况下,1DQJ继电器仅仅保持约1 s的短暂吸起状态。技术人员在处理故障点时一般采用万用表测量,数字型万用表在1 s内只能短时间闪烁一次,并且最大显示数据约为170 V;指针式万用表在1 s内指针只能小幅度摆动一下,也仅仅摆动到120 V左右。因此无法对故障点进行详细查找。另一方面,该控制电路采用380 V三相交流电源,在查找故障过程中会出现380 V电源打火现象,因技术人员有畏惧心理,导致故障查找慢,费时费力费人工,安全性大打折扣。针对当前存在的常见问题进行了创新性研究,提出了具有针对性的故障诊断装置及故障诊断方法。[方法]用3个200 W灯泡组合成一个灯泡诊断装置,共用一个接地极,另外的极性连接A、B、C三相电源。利用1DQJ继电器的瞬间吸起连通灯泡,如果亮灯表示电路无故障,如果灭灯表示有故障。详细阐述了利用A、B、C三相电源查找故障的方法。[结果及结论]所提出的故障点诊断装置和故障诊断方法能够准确快速诊断出该控制电路故障点,而且大大提高了故障诊断中的安全性。

群组列车牵引供电系统过分相合闸过电压特性分析

群组列车运行过程中会频繁经过分相区,产生的合闸过电压将对牵引供电系统以及列车高压设备箱造成严重的绝缘损害。为定性分析群组列车的合闸过电压特性,首先,根据电路等效简化原则,建立群组列车牵引供电系统的等效简化动态电路,通过提出合理的假设条件求解出合闸瞬间列车端电压的表达式,从定性关系上揭示了合闸过电压的形成原因;其次,基于群组列车牵引供电系统暂态模型,分析了不同列车数量、分布位置以及运行功率对群组列车合闸过电压的作用机制;最后,在PSCAD/EMTDC中搭建仿真模型,验证了理论分析结果的正确性。结果表明:群组列车数量越多、运行位置越集中、牵引功率越大,就会使得合闸过电压峰值越小。该结果可有效指导群组列车过分相合闸过电压的抑制,降低群组列车经过分相区时产生的合闸过电压。

煤矿履带巡检机器人越障及牵引特性研究

针对煤矿工况复杂、危险系数高、人员巡检困难等问题,以某型煤矿履带巡检机器人为研究对象,对履带机器人功能结构及其履带组成进行分析,运用仿真分析的方法研究了不同履带轮半径、履带宽度、履带齿高等履带参数对煤矿履带巡检机器人牵引特性的影响。研究结果表明:随着倾角的增加,煤矿履带巡检机器人可跨越的障碍物高度呈现先增大后减小的趋势;随着履带轮半径、履齿高的递增,机器人的牵引力均呈现出一种渐进式、相对较小的增强趋势;随着履带宽度增加,机器人的牵引力提升明显。该研究为煤矿巡检机器人牵引特性提升及应用推广等方面提供技术支撑及一定的参考。

永磁牵引技术应用背景下的地铁车辆升级改造

文章以永磁牵引技术的应用为背景,分析了我国地铁车辆原有的交流异步牵引系统在运营中的突出问题,结合当下永磁同步牵引系统的各种优势进行整车升级改造的必要性分析,并介绍了交流异步牵引系统升级改造为永磁同步牵引系统的实施方案。改造后的牵引电机额定功率高效区由60%提升到85%,列车的平均能耗可降30%以上,延寿节能所带来的收益完全可以覆盖系统更换所耗费的成本。

电力机车牵引变流器的振动与温度测试分析

牵引变流器作为电力机车的核心部件,振动与温度特性对于牵引变流器的稳定运行至关重要。通过对某型电力机车牵引变流器开展线路运行条件下的振动与温度测试,并从时域和频域角度分析振动特性,从系统级和部件级角度分析温度特性。研究结果表明:牵引变流器柜脚振动主要来自主变压器的高频振动,主要频率为800和1500 Hz;功率模块以轮轨作用的低频振动为主,高频成分少;在GB/T 21563—2018推荐的频率范围,冷却风机的横向振动超出标准值;功率模块水冷散热器相对于进水处的温差约为5.5℃,牵引变流器的温升裕量较大。

铁路牵引变电所改造技术研究

牵引变电所在电气化铁路供电系统中扮演着核心角色,负责将三相高压电力转换成电力机车所需的电能。随着铁路运输的持续进步,牵引供电系统面临着更高的性能要求,牵引变电所的改造对于提升供电效能、确保铁路运营安全至关重要。本文探讨了牵引变电所改造的必要性,概述了改造过程中的关键技术要点,如主变压器的更新换代、继电保护系统的强化以及综合自动化技术的应用,并指出了改造作业中应关注的细节事项。

城轨车辆牵引系统安全功能的确定方法与设计策略研究

根据铁路应用系列安全标准相关要求,车辆及其子系统的安全功能应满足相应安全完整性等级(SIL)要求,以保证整个系统的安全性。通常要求车辆牵引系统的安全功能须满足SIL2等级,现基于EN 50126标准中对系统安全性的管理规范和说明,对某全自动驾驶地铁车辆牵引系统安全功能的确定过程和方法以及安全功能的设计策略进行了探究。