区域轨道交通跨线站配线方案研究

“四网融合”发展背景下,区域轨道交通网络化运营成为重要发展趋势,而跨线站则是实现不同轨道交通线路互联互通的关键节点,因此有必要对跨线站设计进行探究。从优化车站运输组织出发,对跨线站配线方案进行研究,为实际配线布设提供参考。首先,以跨线运营模式为研究对象,根据跨线前后信号制式异同,将跨线分为同信号制式跨线和跨信号制式跨线,分析两种跨线模式列车作业种类及流程,并研究两种模式下行车组织、承载客流形式、应急管理等因素对于车站配线设置的相关需求。之后,结合配线需求,针对同信号制式和跨信号制式跨线站,分别提出了配线布置原则。最后,基于布置原则,在进一步分析两种跨线站列车作业特征基础上,研究并提出适用于不同车站构型、不同客流特征的典型配线设置方法,并进一步考虑运输组织适应性、建筑规模、工程量等因素提出适应不同实际运营场景的建议方案。通过研究,对于同信号制式跨线站,建议以在发车端设单渡线、交叉渡线等配线为主;对于跨信号制式跨线站,结合当前技术条件建议增设到发线,并根据实际需求设置折返线等其他配线。

基于磁场模型的矿用钢丝绳检测信号特性试验研究

电磁检测是矿用钢丝绳缺陷可靠的检测手段之一。基于电磁法的矿用钢丝绳缺陷检测,目前存在缺陷与信号特性表征规律不明确的问题,定量识别时存在无关信号特性,影响识别准确性。采用三维磁偶极子理论计算、Maxwell模拟仿真与试验相互验证的方法,总结漏磁信号特性与缺陷变化之间的表征关系。首先建立磁场环境下的钢丝绳三维磁偶极子理论模型,应用模型对标准缺陷处进行磁场理论计算并进行Maxwell模拟仿真;分别提取理论值与仿真值的峰/谷绝对值、波宽、峰谷差值、峰谷值宽度四项信号特性,进行缺陷与信号的表征分析;最后设计缺陷进行试验验证,得到试验数值的斯皮尔曼相关系数。试验结果表明:缺陷的宽度、深度与峰/谷绝对值、波宽、峰谷差值3个信号特征值呈正相关,与峰谷值宽度无明显相关性;缺陷长度与峰/谷绝对值呈先上升后下降的趋势,与波宽、峰谷差值、峰谷值宽度呈正相关。并且发现宽度缺陷信号幅值最强,长度缺陷信号幅值最弱,深度信号幅值居中,峰谷差值和峰谷绝对值与缺陷相关性最高。该研究具有一定的工程指导价值。

基于YOLOX的分布式PCCP断丝自动监测方法研究

为了研究一种针对预应力钢筒混凝土管(PCCP)断丝信号的识别技术,设计了使用DN4000mm的PCCP建成模拟测试环境,在非常接近实际工况的情况下进行了1∶1原型断丝监测试验。试验将采集到的断丝信号与之前采集到的运行管道内的噪声信号相互组合,分别通过连续小波变换(CWT)和同步挤压小波变换(SWT)两种方式转化的时频谱图作为断丝信号数据集,采用基于YOLOX的目标检测算法通过提取数据集中断丝信号时频谱图图像特征来判断断丝事件的发生。两组数据集训练出模型的准确率、召回率、F1分数,误检率均达到100%、100%、1和0%。随后的剪枝计算阶段,在保证检测精度不变的前提下,SWT组的剪枝率高于CWT组,最终模型大小仅为1.36 MByte。可见,通过SWT变换得到的时频谱图可以在不损失精度的前提下更大的简化YOLOX模型,为开发PCCP断丝监测系统的嵌入式部署提供了参考。

基于改进Dijkstra算法的民机信号敷设路径规划方法

针对规划电气原理信号在全机布线网络中敷设路径时存在不兼容线束通道、计算效率低、敷设路径长等问题,设计了一种基于改进Dijkstra算法的信号敷设方法。由全机布线网络建立敷设通道模型,在信号端接点处采用映射扩展连接,综合布线网络形成整体计算结构,并根据待敷设信号的隔离代码与余度动态定义线束通道的权值大小。结合Blender建模软件与某机型数据进行实例分析,结果表明:改进的Dijkstra算法能够准确地将信号敷设至兼容的线束通道中,路径搜索耗时更短,同时在信号数量较大的情况下能够得到总长度与质量更小的敷设结果。

基于磁敏调向的钢丝绳漏磁检测绳股信号抑制方法

分析钢丝绳漏磁检测方法中绳股信号的形成原因,提出了基于磁敏调向的钢丝绳漏磁检测绳股信号抑制方法,且搭建了消除绳股信号特征的磁敏调向试验装置,通过试验对比分析了不同磁敏方向的绳股信号特征,最终确定了抑制绳股信号的最佳磁敏调向。结果表明,该方法极大地抑制了绳股噪声信号,提高了钢丝绳损伤信号信噪比。

数字音频技术在有线广播信号传输中的应用

在现代传播技术中,数字音频技术的应用已成为提升有线广播信号传输质量和效率的关键因素。数字音频技术的应用能够实现音频信号的采样、量化、编码等,并通过各种数字格式进行高效传输。基于此,从编码与压缩、信号传输与网络协议、信号接收与解码3方面分析数字音频在有线广播中的应用,以期改善广播系统的性能,使其能够满足日益增长的市场需求。

钢丝绳远程监测系统的设计与实现

针对现有的工业钢丝绳损伤监测系统的局限性,设计并实现了一款基于LabVIEW、Flask和Vue.js的钢丝绳远程智慧监测系统。该系统兼具传感器数据采集、信号处理、可视化展示、远程检测、数据分析等多项功能,以满足钢丝绳检测的全面需求。系统使用LabVIEW进行传感器数据采集和实时处理,Flask用于构建后端服务器以及数据处理,Vue.js负责前端的可视化展示和用户界面,使工程师和操作人员能够远程监测钢丝绳状态并及时作出反应。试验结果表明,采用的综合性系统设计不仅提升了工业生产中钢丝绳的质量控制水平,也大幅提高了远程监测能力,为工程人员提供了全方位的实时监测和管理工具。

副井提升信号系统双线制关键技术研究及应用

针对陈四楼煤矿副井提升机备用信号装置安全稳定性能低的问题,研究并提出了提升信号双线制的解决方案。通过在信号及操车系统各站点控制箱内装配2套提升信号PLC,并对同一站点的主/备信号PLC设置相同的硬件组态、IP地址和控制程序,使主信号系统与备信号系统具备同等功能;利用车房信号控制箱中空气开关的分合闸,对主/备信号系统进行手动切换。实践证明,此种冗余设计使主/备信号系统与提升机控制系统无缝衔接,有效降低了副井提升系统的安全风险,避免了安全事故的发生。

城轨信号系统室内配线辅助设计软件的设计与实现

城市轨道交通信号系统室内配线存在数据量大、配线准确性要求高、项目之间相对独立、无标准模板等问题。为进一步提升设计效率和设计质量,实现同一项目设计图纸的标准化,设计开发针对城轨信号系统的室内配线辅助设计软件。采用面向对象的C#编程语言对AutoCAD设计平台进行二次开发。通过信号集成商提供的资料配置基础数据;结合通用电路原理图生成标准的电路配线图;以电路配线图为基础生成室内机柜配线图。该软件已应用于厦门地铁3号线信号系统室内配线项目,结果表明:该软件能够正确、可靠、高效地实现信号系统室内配线图纸的设计功能,进一步降低人力成本,满足图纸设计要求,为构建智慧城轨室内配线设计提供有益借鉴。

电子线路中的噪声抑制技术分析

阐述噪声的来源、抑制技术的特点,探讨滤波器在电子线路中的应用、地线布局和隔离器设计的优化。结果表明,滤波器、隔离器和地线布局设计是电子线路噪声抑制的方法。

系统级封装中的键合线互连电路的优化设计

阐述键合线互连结构的建模,分析了键合线垂直间距和水平间距对寄生参数以及数字信号时序的影响。仿真结果对键合线垂直互连设计有实际指导作用。

高速数字电路布局与布线优化算法分析

阐述一种综合考虑高速数字电路布局和布线的优化算法,该算法基于先进的启发式搜索技术,采用创新的优化策略。实验结果表明,在减小信号传输延迟的同时,能够显著降低功耗和减小布局面积。

航天发射场接地系统模式分析

针对中国各航天发射场地面设施接地系统工程设计与火箭、航天器等地面测试设备的接地要求多年来一直存在模式不统一的问题,结合各航天发射场接地系统多年运行经验,在火箭、航天器等技术调研及现场测试的基础上,对航天发射场接地系统模式进行了深入的技术研究,统一中国航天发射场地面设施接地系统的模式,从根源上解决了困扰多年的发射场接地系统模式不统一的问题。排除其在火箭、航天器测试发射工作中的故障,可进一步提高中国航天发射场接地系统的技术水平。

瑞利散射信号的远距离OPGW光缆断纤定位研究

光纤复合架空地线(OPGW)容易因雷击、覆冰、烧损、断股而形成断纤故障,导致骨干电源与调度通信中断,威胁电力系统用电安全。随着光纤应用领域的逐渐扩大,大范围的断纤故障检测成为难题。提出基于广域测量的远距离OPGW光缆断纤定位方法。在瑞利散射原理的基础上,采集入射光子进入OPGW光缆核心结构时反射的瑞利散射信号。利用信号波形特征保留度最高的快速傅里叶变换,以消除瑞利散射信号噪声。通过相位调制器拟合瑞利散射信号在三维视角下的幅值波动情况,识别信号幅值大幅跌落的OPGW光缆断纤位置。利用幅值大幅变化的瑞利散射信号特征可以远距离捕获的特点,实现远距离OPGW光缆断纤定位。试验结果表明,所提方法定位距离远、精度高、效率高。通过所提方法的应用,可以及时准确地定位OPGW光缆中的断纤位置,帮助维护人员快速响应和处理故障,从而最大限度减少因断纤故障而造成电力系统中断的时间,提高电力系统的可靠性和稳定性。

基于原型试验的输水工程PCCP断丝信号智能识别与分析方法

在引调水工程中,钢丝断裂易导致预应力钢筒混凝土管(Prestressed Concrete Cylinder Pipe,PCCP)出现结构破坏和功能失效。本研究通过智能学习模型分析原型试验信号特征并判别断丝类型。采用内径3.4 m,长度5 m埋置式PCCP开展断丝原型试验,利用分布式光纤传感器分别对切割断丝、腐蚀断丝和敲击噪声信号进行实时监测,并基于短时傅里叶变换和深度学习模型重构断丝信号,最终利用支持向量机建立了断丝信号识别模型。以Inception-ResNet-v2重构信号的断丝识别模型最低和最高准确率分别为92.9%和100%,之后利用t-SNE证明了信号重构的有效性。本研究结合不同智能学习方法实现了PCCP断丝类型的有效判别,为其长期运行断丝监测及预警分析提供了新的手段。

钢丝绳无损检测信号处理算法的进展

电磁无损检测技术是实现钢丝绳状态监测的重要方法。从钢丝绳的电磁检测方法、信号预处理、特征提取和定性判断及定量分析等4方面对钢丝绳电磁检测技术进行综述。概述了钢丝绳电磁检测技术的研究现状和相关进展;探讨了不同检测技术对钢丝绳缺陷检测的影响;并从信号处理角度分析了常用的降噪方法,特征提取算法和定性及定量分析方法,论述了股波、振动等噪声对钢丝绳缺陷信号的影响及对应的降噪方法;在对比特征提取算法优缺点的基础上给出了损伤定性判定及定量分析的有效方法。最后,探讨了钢丝绳电磁检测技术的不足和未来发展方向。

一种微小电阻测试系统的设计

为了精确测试微小电阻,基于开尔文四线检测法,设计了一种精度较高的微小电阻测试系统。设计方案为:微小电阻施加稳定恒流源信号后,通过采用AD8221为核心的一级放大电路、巴特沃斯二阶有源低通滤波和二级放大电路,获取放大、去噪、平稳的电压信号,经由ADC采集转换后显示被测电阻的阻值。采用最小二乘法拟合曲线对系统测试数据进行误差分析,显示误差小于0.2%,表明该系统测量精度高,可用于精准测量微小电阻以及微弱信号调理放大的场合。

一种塔吊钢丝绳损伤检测信号降噪方法

针对钢丝绳漏磁检测信号中存在的未知频率噪声干扰问题,提出一种基于多尺度样本熵(Multi-scale Sample Entropy,MSE)的自适应噪声完备集合经验模态分解(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise,CEEMDAN)联合小波包阈值降噪(Wavelet Packet Threshold Denoising,WPTD)方法。将钢丝绳损伤信号分解为一系列本征模态函数(Intrinsic Mode Functions,IMF)分量,分别计算各IMF分量的多尺度样本熵,通过阈值对比筛选出含有噪声的IMF分量,进而利用小波包阈值法对这些分量进行降噪,并与保留的IMF分量进行重组,获取降噪后的损伤信号。实验结果表明,该联合降噪方法比其他降噪方法的信噪比提高了9.2%,均方根误差明显提高,滤波后的损伤信号曲线更加平滑,余弦相似度也大于0.85,能够有效降低检测信号中的噪声分量。

基于小波分析的绝缘架空导线局部放电信号识别方法

现有的信号识别方法马修斯相关系数较低、识别效果差,因此研究基于小波分析的绝缘架空导线局部放电信号识别方法。运用安全光栅传感器(Sensor to Logic Converter,SLC)设备采集数据,提取局部放电类型的脉冲特征参数,利用小波变换对绝缘架空导线局部放电信号故障数据进行去噪。在反向传播(Back Propagation,BP)网络中对得到的数据进行预处理,根据误差反向传播对BP网络进行训练,提取不同种类的局部放电信号特征量完成识别。实验结果表明,所提方法的马修斯相关系数较高,可达到73%,能够对绝缘架空导线局部放电信号进行有效识别。

电梯钢丝绳漏磁检测及断丝信号采集系统设计

作为电梯系统的重要组成部分,钢丝绳的主要作用是牵引轿厢,由于钢丝绳的工作环境复杂且工作强度大,很容易出现锈蚀、磨损,若不及时处理可能引发安全事故。为保障电梯运行安全,相关工作人员需要定期检测钢丝绳,但常用的检测方式检测精度不高、检测设备体积过大。因此,相关工作人员尝试利用漏磁检测法对电梯钢丝绳进行无损检测,并基于该技术设计一整套钢丝绳断丝信号采集系统。