車(chē)載式軌道狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf

1、伴隨著軌道機(jī)車(chē)的廣泛應(yīng)用和持續(xù)提速，軌道是否平順是確保行車(chē)的安全性、舒適性和可靠性的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的軌道“保養(yǎng)”方式主要是通過(guò)軌檢車(chē)定期檢查，然后根據(jù)檢測(cè)狀況進(jìn)行故障檢修。
　　隨著信息技術(shù)和大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，本文提出設(shè)計(jì)一個(gè)車(chē)載式軌道狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱(chēng)OB-TSM System），安裝到軌道機(jī)車(chē)中，通過(guò)檢測(cè)機(jī)車(chē)運(yùn)行過(guò)程中前向、橫向和垂直三個(gè)方向的加速度，并將模式分類(lèi)算法嵌入系統(tǒng)內(nèi)部，來(lái)綜合評(píng)判軌面的平順狀況。
　　本文圍繞系統(tǒng)

2、的硬件、軟件和診斷算法三部分的設(shè)計(jì)展開(kāi)了論述。系統(tǒng)的硬件是以具有ARM CortexTM-A8內(nèi)核的S5PV210處理器作為系統(tǒng)的中央處理單元，以加速度傳感器 MMA7455作為數(shù)據(jù)采集模塊，其他模塊則沿用了 OK210開(kāi)發(fā)板的出廠設(shè)計(jì)。系統(tǒng)的軟件是以L(fǎng)inux作為主操作系統(tǒng)，利用Qt圖形用戶(hù)接口設(shè)計(jì)人機(jī)交互界面，并在 Linux系統(tǒng)下完成了設(shè)備驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)和故障診斷、故障評(píng)估等算法的實(shí)現(xiàn)。其中，診斷算法通過(guò)Linux系統(tǒng)下的C/C++實(shí)

3、現(xiàn)，先對(duì)時(shí)域信號(hào)進(jìn)行特征向量的提取，然后用改進(jìn)的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)特征向量進(jìn)行狀態(tài)分類(lèi)，并引入故障評(píng)估的方法，綜合多個(gè)測(cè)點(diǎn)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算發(fā)生故障的概率。
　　本文最后提出了針對(duì)于特定機(jī)車(chē)構(gòu)建特定的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)并集成在系統(tǒng)軟件中的試驗(yàn)方案。通過(guò)平順和不平順兩種狀態(tài)的數(shù)據(jù)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果表明，在嵌入式系統(tǒng)中自行設(shè)計(jì)的改進(jìn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有一定的識(shí)別能力，并且故障評(píng)估算法的測(cè)試基本通過(guò)，說(shuō)明該系統(tǒng)在軌道檢測(cè)的工程應(yīng)用中能發(fā)揮重要作用。相比于