基于小波能量包行波理论的断轨测距研究

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1、分类号______________________________密级______________________________ＵＤＣ______________________________编号______________________________工程硕士学位论文基于小波能量包行波理论的断轨测距研究学位申请人：马功民学科领域：电气工程校内导师：傅军栋副教授答辩日期：独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表和撰写的研究成

2、果，也不包含为获得华东交通大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人签名_______________日期____________关于论文使用授权的说明本人完全了解华东交通大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。保密的论文在解密后遵守此规定，本论无保密内容。学生本人签名日期校内导师签名日期校外导师签名日期摘要基于小波能量包行波理论的断轨测距研

3、究摘要随着我们国家对中国高铁的大力支持，社会经济的大力发展以及人民生活水平的提高，人民群众对铁路旅行的可靠、安全、稳定运行提出了更高的要求。一旦铁道钢轨发生故障，不仅会影响乘客的日常工作出行计划，还因时间的耽误造成巨大的财产损失，严重的甚至会危及人身安全。因此，当轨道发生故障时，能够快速的识别出轨道当前的运行状态，并能及时进行定位出发生故障的地点就具有十分重要的意义。本文先对轨道的基础理论知识进行了介绍与分析，接着对行波的基础理论知识进行了介绍分析，然后运用行波理论对轨道电路的三种状态（断轨状态、钢轨断裂状态和分路状态）做了行波的特征分析，结合其各个状

4、态的行波特征，提出了一种基于小波能量包分析的行波理论的断轨测距方法，运用小波能量包对结构损伤的敏感性及放大性的特点，用行波响应后所提取的特征作小波分析，计算成小波能量包作为轨道状态识别的特征向量，再由小波神经网络进行故障位置的确定，经过试验仿真，该方法有较好的识别能力与定位能力。最后，轨道电路的供电装置及监测装置进行了简单的硬件设计。本文的主要研究内容如下：（1）根据轨道电路的各个运行状态，对轨道的断轨状态行波特征、钢轨断裂状态行波特征、分路状态行波特征做了详尽的分析。（2）提出了一种基于小波能量包分析的行波理论的断轨测距方法，对小波能量包的最优小波包

5、分解层次及最优小波基进行了优化选取，构造小波能量包以及相应输入的特征提取，最后对其建模仿真。（3）对轨道电路的供电装置及监测装置进行了简单的硬件设计。关键词：小波分析，小波能量包，行波理论，断轨测距IABSTRSCTTheStudyonFaultTrackingRangingBasedonWaveletEnergyPackageTravelingWaveTheoryABSTRACTWithChina'snationalpolicytoChina'shigh-speedraildevelopment,socialandeconomicdevelopmen

6、tisboomingandpeople’slivingstandardsareconstantlyimproving.Therefore,higherrequirementsareputforwardforthereliable,safeandstableoperationofhigh-speedrailway.Iftherailwayfails,itwillnotonlyaffectdailyworktravelplanspassengers,butalsocausehugepropertylossesduetotimedelays,andevens

7、eriouslyendangerpersonalsafety.Therefore,whenthetrackfails,itisimportanttobeabletoquicklyidentifythecurrentoperatingstateofthetrackandquicklylocatethedistanceandlocationwherethefailureoccurred.Thispaperfirstintroducesandanalyzesthebasicknowledgeoftheorbit,thenintroducesandanalyz

8、esthefundamentaltheoryoftravelingwave,andthenus