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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 基于小波與虛擬儀器的鐵路信號電纜故障檢測技術(shù)
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 簡介：
- 該論文為解決鐵路信號電纜故障自動檢測與準(zhǔn)確定位，采用小波算法、利用CPLD和LabVIEW設(shè)計(jì)了智能測試系統(tǒng)，該方法自動化程度高、檢測精度和效率也很高，而且在硬件條件不變的情況下，可通過軟件改變來增加系統(tǒng)的新功能，具有很好的靈活性。在當(dāng)前鐵路發(fā)展迅猛的形勢下，該方法具有廣闊的應(yīng)用前景。 該作品創(chuàng)新性強(qiáng)、思路清晰、方案可行、值得推薦。
- 詳細(xì)介紹：
- 鐵路信號電纜大多敷設(shè)隱蔽，運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，通常對電纜的故障診斷比較困難。為實(shí)現(xiàn)鐵路信號電纜故障的自動定位和故障性質(zhì)的自動判斷，在傳統(tǒng)低壓脈沖反射法測試基礎(chǔ)上，以單片機(jī)及CPLD為核心設(shè)計(jì)了硬件外圍電路，借助虛擬儀器編程語言LabVIEW，將小波的多辨分析及模極大理論應(yīng)用到鐵路信號電纜故障自動測距中，最終實(shí)現(xiàn)鐵路信號電纜故障智能測試。并且通過現(xiàn)場試驗(yàn)數(shù)據(jù)來驗(yàn)證系統(tǒng)的性能指標(biāo)及測試方法的有效性。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 撰寫目的：由于鐵路信號電纜大多敷設(shè)隱蔽，運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，通常對電纜的故障診斷比較困難，因此迫切需要一種既高效而又方便靈活的鐵路信號電纜故障自動測試手段。 基本思路：在傳統(tǒng)低壓脈沖反射法測試基礎(chǔ)上，以單片機(jī)及CPLD為核心設(shè)計(jì)硬件外圍電路，借助虛擬儀器語言LabVIEW，將小波變換的多辨分析及模極大理論應(yīng)用到鐵路信號電纜故障自動測距中，實(shí)現(xiàn)鐵路信號電纜故障自動定位和故障性質(zhì)的自動判斷。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- （1）將小波變換的多分辨分析和模極大值理論應(yīng)用到鐵路信號電纜故障智能測試中； （2）采用CPLD技術(shù)設(shè)計(jì)外圍硬件電路； （3）充分利用LabVIEW開發(fā)平臺的優(yōu)越性設(shè)計(jì)各軟件模塊； （4）實(shí)現(xiàn)了自動檢測與準(zhǔn)確定位鐵路信號電纜故障。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實(shí)意義
- 基于小波變換和虛擬儀器技術(shù)的鐵路信號電纜故障智能測試系統(tǒng)，精度高，自動化程度高，易使用，并能根據(jù)現(xiàn)場不同需求及時更改功能及操作步驟，極大地滿足了現(xiàn)場測試需求。同時，LabVIEW具有很好的數(shù)據(jù)庫接口，有利于歷史數(shù)據(jù)的存儲和比較，并且整個系統(tǒng)的功能擴(kuò)展更為方便，還可以擴(kuò)展其他更多的鐵路信號電纜故障定位的功能，如聲磁同步鐵路信號電纜故障定點(diǎn)法等。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 鐵路信號電纜大多敷設(shè)隱蔽，運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，通常對電纜的故障診斷比較困難。為實(shí)現(xiàn)鐵路信號電纜故障的自動定位和故障性質(zhì)的自動判斷，在傳統(tǒng)低壓脈沖反射法測試基礎(chǔ)上，以單片機(jī)及CPLD為核心設(shè)計(jì)了硬件外圍電路，借助虛擬儀器編程語言LabVIEW，將小波的多辨分析及模極大理論應(yīng)用到鐵路信號電纜故障自動測距中，最終實(shí)現(xiàn)鐵路信號電纜故障智能測試。并且通過現(xiàn)場試驗(yàn)數(shù)據(jù)來驗(yàn)證系統(tǒng)的性能指標(biāo)及測試方法的有效性。
獲獎情況
- 無
鑒定結(jié)果
- 在當(dāng)前鐵路發(fā)展迅猛的形勢下，該方法具有廣闊的應(yīng)用前景。 該作品創(chuàng)新性強(qiáng)、思路清晰、方案可行、值得推薦。
參考文獻(xiàn)
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同類課題研究水平概述
- 傳統(tǒng)鐵路信號電纜故障檢測方法有阻抗法和行波法。由于阻抗法檢測精度易受信號電纜故障點(diǎn)過渡電阻影響，因此使得以低壓脈沖反射法（TDR）和沖閃法為主的行波法在鐵路信號電纜故障測距中廣泛應(yīng)用。 目前基于行波法的鐵路信號電纜故障檢測設(shè)備，由于線芯絕緣介質(zhì)損耗引起的行波信號衰減，中間接頭等的反射和其他干擾等因素，直接實(shí)現(xiàn)自動測量較困難，一般是依靠操作人員確定發(fā)射脈沖和反射脈沖的起始點(diǎn)，因而受到操作人員主觀影響較大，測距精度不高。另外，受儀器本身?xiàng)l件所限，無法充分利用現(xiàn)代數(shù)字信號處理技術(shù)如小波技術(shù)等，以實(shí)現(xiàn)自動測量。還有，目前鐵路信號電纜故障檢測產(chǎn)品主要是以微處理器為核心，以大規(guī)模集成芯片為外圍電路設(shè)計(jì)，一旦成型則其檢測功能固化，很難更改，不具備可擴(kuò)充性，無法隨用戶需求及時調(diào)整功能。 因此，迫切需要一種高效而又方便靈活的現(xiàn)場鐵路信號電纜故障自動測試手段?；诖耍疚囊詥纹瑱C(jī)與CPLD為核心設(shè)計(jì)外圍硬件電路，并在LabVIEW平臺下進(jìn)行電纜檢測系統(tǒng)各軟件模塊設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了鐵路信號電纜故障信號的實(shí)時采集、分析、處理、存儲等多種功能，并應(yīng)用數(shù)字信號處理技術(shù)及小波變換等復(fù)雜數(shù)學(xué)運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)了自動測距，提高了鐵路信號電纜故障智能檢測儀器的可靠性、檢測精度和效率。同時，在硬件條件不變的情況下，可通過軟件改變來增加系統(tǒng)的新功能，具有很好的靈活性與較高的性能價格比。
