[發明專利]一種基于加速度信號的接觸網吊弦斷裂檢測方法

有效

• 申請號: 202010410509.9
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN111721324B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 聶晶鑫;張珹;張學武;李飛;田升平;丁正全;鄭筱彥;李晉;劉剛;宮衍圣;隋延民;吳亞飛;趙瑋;王強;金光;王玉環;楊藝;張權
• 申請（專利權）人: 中鐵第一勘察設計院集團有限公司;中國鐵建股份有限公司
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01P15/18
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 李罡

1.基于加速度信號的接觸網吊弦斷裂檢測方法，其特征在于：

所述方法包括：

在接觸網跨中吊弦接觸線和承力索上安裝5個加速度傳感器；

采集脈動風和受電弓同時作用下跨中吊弦斷裂和未斷裂兩種工況下的水平和垂直加速度信號數據；

對其進行EEMD分解，選擇主要的本征模函數，計算其能量熵、平均熵和奇異熵特征；

然后建立吊弦斷裂檢測的EEMD-L1/2-LR模型，應用閾值迭代算法求解，得到可以判斷吊弦是否斷裂的兩個關鍵變量：承力索跨中垂直加速度能量熵、承力索跨中水平加速度平均熵，以及判別函數F(x)＝sign(-18.58x₁+14.86x₂+0.9083)；

其中，x₁為承力索跨中垂直加速度能量熵，x₂為承力索跨中水平加速度平均熵，

最后使用所得的判別函數進行吊弦異常檢測。

2.根據權利要求1所述的基于加速度信號的接觸網吊弦斷裂檢測方法，其特征在于：

步驟1：加速度傳感器安裝：

在長度為1200m的接觸網試驗段，共有21跨，每跨長度為50米，在第11跨接觸線和承力索上安裝5個傳感器：

1#加速度傳感器：承力索上支持點1內側1m處；

2#加速度傳感器：承力索上支持點2內側1m處；

3#加速度傳感器：承力索上跨中位置；

4#加速度傳感器：接觸線上跨中第5吊弦處；

5#加速度傳感器：接觸線上跨中第9吊弦處。

3.根據權利要求2所述的基于加速度信號的接觸網吊弦斷裂檢測方法，其特征在于：

步驟2：加速度信號數據的采集：

為獲取1#～5#檢測點的加速度，在列車以250km/h的速度行駛時，以277Hz的頻率，采集受電弓和脈動風同時作用下，吊弦無斷裂和跨中位置吊弦斷裂兩種工況下的5個加速度傳感器的水平和垂直信號數據；每種工況下各采集K組數據，K＝200；傳感器獲取的加速度信號數據，通過NB-IoT網絡發送到服務器端。

4.根據權利要求3所述的基于加速度信號的接觸網吊弦斷裂檢測方法，其特征在于：

步驟3：加速度信號的能量熵、平均熵和奇異熵特征的計算：

各加速度信號經過EEMD分解，形成本征函數IMF，計算各IMF與原始信號的皮氏積矩相關系數r，按照r0.1選取1#-5#傳感器的10個加速度信號的前1-6的IMF分量，計算其IMF能量熵、IMF奇異熵、IMF平均熵共30個特征。