城轨列车牵引电机轴承监控系统设计与实现

为了监控轴承的实时状态,保障牵引电机的正常工作,设计并实现了一款牵引电机轴承监控系统。监控系统下位机主要完成牵引电机轴承数据采集,数据预处理,时域,频域特征指标计算,数据存储及数据传输等功能。用户使用上位机通过TCP/IP协议与下位机进行连接,实现对轴承实时状态的监控,时域、频域特征指标数据显示。重点阐述系统上位机的软件程序设计及实现。该系统经过试验,可以实时监控牵引电机轴承的状态,对轴承产生的故障能够及时做出报警。

基于TRDP的动车组单车网络调试软件设计

实时以太网逐渐成为列车网络控制系统的主流技术,但目前以太网车型的单车网络调试工艺还不成熟,现场工作人员操作难度大,调试效率较低。介绍了列车实时数据协议TRDP(Train Real-Time Data Protocol)的通信原理,通过分析调试现场的实际需求,设计了一种应用于以太网车型的单车网络调试软件,包括用户登录、数据库交互、TRDP通信等功能模块以及简明清晰的人机接口界面,优化了调试流程。测试表明,上位机软件可以与车载网络建立稳定的连接,有效地帮助工作人员及时排查故障,提高调试效率。

基于动态PSO-MCKD-HHT的滚动轴承故障诊断方法研究与应用

滚动轴承作为牵引电机的重要部件之一,其故障诊断的准确性对保证牵引电机的正常运转具有重要的意义。为提高轴承故障诊断的准确性及有效性,选用最大相关峭度解卷积(MCKD)结合希尔伯特-黄变换(HHT)的方法进行诊断。针对MCKD算法受移位数(M),滤波器阶数(L)和冲击信号周期(T)特别依赖于经验的选择,选用动态粒子群算法对其进行优化,以降低噪声信号干扰,突出由故障激发的脉冲信号。再利用HHT算法得到信号包络谱,可以更好的识别不同故障类型。将VS与MATLAB相结合,可实现诊断算法应用到高级开发语言环境下。利用CWRU轴承数据集对算法进行验证,验证结果表明,该方法能够有效增强故障特征,得到轴承内圈故障频率为162 Hz,轴承内圈故障频率为108 Hz,可准确识别轴承的故障类型。

基于以太网的列车ETB控制服务研究

针对列车通信网络的控制服务,提出了基于ECSP接口的网络控制服务。在简单分析了绞接式列车总线和多功能车辆总线构成的列车通信网络的基础上,提出了基于列车TCMS系统的列车网络通信系统,深入研究了基于骨干网(Train Backbone Network,ETB)的列车控制服务接口(ETB Control Service interface),并通过实验室平台搭建模拟列车通信网络拓扑结构,在列车骨干网头车定义功能的应用中进行算法分析与模拟。

基于奇异谱分析与LSSVM算法的列车无线网络控制时延预测方法

无线网络控制是推进高速列车智能化的有利因素,无线网络时延作为一种典型的时间序列,存在随机性强、波动性大等问题导致预测难度大,针对这些问题提出了一种奇异谱分析-改进粒子群优化LSSVM的无线网络时延预测模型。首先将获取到的时延序列通过Cao方法确定窗口长度,再将时延序列通过奇异谱分析得到一系列子序列,将各子序列采用混沌粒子群优化后的LSSVM模型进行预测,最后将所有子序列预测值进行叠加得到最终预测结果,仿真结果表明,该模型MAPE、MSE及MAE相比小波分解模型分别降低了2.8%、1.055、0.44;相比EMD分解模型分别降低了7.4%、3.377、1.118;相比CEEMD分解模型分别降低了6.2%、2.568、0.974,精度明显高于其他模型。

牵引电机电磁引线接头应变疲劳测试装置及方法

针对牵引电机定子电磁引线钎焊接头疲劳寿命不方便评价的问题,设计了一种应变疲劳简易测试装置,用以代替生产现场手工弯折方式的测试方法。本装置可以根据需要设定弯折时塑性变形的幅度即角变形量,并且通过机械限制方式控制每次的变形量都一致,从而保证测试结果的一致性和可比性。通过某型电机定子电磁引线电阻钎焊接头的实际测试表明,所设计的简易装置及测试方法简便易行,经济实用。

基于分布式OID的列车编组标识符生成算法

传统基于时间的列车编组通用唯一标识符(CstUUID)生成算法无法满足IEC 613752-5协议对列车灵活编组的要求。基于时间的算法中采用时间戳和设备MAC,并没有使用安全算法,算法安全性不高。针对上述问题,提出了一种基于分布式OID的列车通用唯一标识符生成算法。使用分布式OID构成基础标识符保证算法的唯一性。使用编组标号构成命名空间保证算法的有序性。使用MD5[4]加密算法保证算法的安全性。可以满足协议对于列车编组的要求,并且在算法空间复杂度和安全性方面具有优越性。