弓網(wǎng)電弧現(xiàn)象給高速列車的安全可靠運行帶來了潛在的威脅,在鐵路繼續(xù)提速的現(xiàn)實需要下,對弓網(wǎng)電弧的研究和檢測顯得更為迫切。揭示弓網(wǎng)電弧聲信號內(nèi)部參數(shù)及其獨特特征有望為研究電弧損傷機理,準(zhǔn)確識別弓網(wǎng)電弧以及改善弓網(wǎng)服役工況奠定數(shù)據(jù)參考和理論基礎(chǔ)。國內(nèi)外學(xué)者對弓網(wǎng)電弧的相關(guān)研究主要集中在電氣、電磁、光學(xué)特性上,為弓網(wǎng)電弧的檢測提供了一定的依據(jù)并得到了現(xiàn)實應(yīng)用。隨著數(shù)字信號處理技術(shù)和小波分析方法的迅速發(fā)展,使對弓網(wǎng)電弧聲信號進行特征分析以及診斷成為現(xiàn)實。本文對世界范圍內(nèi)高速鐵路的快速發(fā)展以及隨之而來的弓網(wǎng)滑動電接觸電弧現(xiàn)象進行了介紹,論述了弓網(wǎng)關(guān)系的重要性。綜述了國內(nèi)外學(xué)者在弓網(wǎng)電弧伴生的電氣、電磁輻射、電弧檢測方面的研究進展,并論述了當(dāng)前研究存在的不足。對弓網(wǎng)電弧伴隨聲信號的采集進行了闡述,介紹了高速列車弓網(wǎng)拉弧的試驗方案以及所需設(shè)備,確保可采集到電弧的聲音、圖像、電壓、電流數(shù)據(jù)。對弓網(wǎng)工作狀態(tài)下可能出現(xiàn)的幾類聲音信號分別進行了定量分析。基于傅里葉變換算法和加窗算法進行了聲譜圖的計算和繪制以及聲信號功率譜的處理,實現(xiàn)對采集聲信號的可視化處理以及頻率、相對能量值的定量計算。基于分幀處理和短時能量...

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景和意義
        1.1.1 高速鐵路的發(fā)展概述
        1.1.2 弓網(wǎng)電弧的產(chǎn)生與危害
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 弓網(wǎng)電弧特性研究進展
        1.2.2 弓網(wǎng)電弧檢測的研究進展
        1.2.3 聲信號檢測方法研究進展
    1.3 目前弓網(wǎng)電弧研究所存在的不足
    1.4 論文的研究內(nèi)容
第2章 聲音特性分析與識別的原理及方法
    2.1 現(xiàn)場試驗方案
    2.2 高速列車弓網(wǎng)伴隨聲音預(yù)處理
        2.2.1 聲音信號的預(yù)加重處理
        2.2.2 聲音信號的加窗處理
    2.3 聲信號分析方法介紹
        2.3.1 聲譜圖分析
        2.3.2 頻譜分析
        2.3.3 短時能量分析
    2.4 小波分析介紹
        2.4.1 小波包分析原理介紹
        2.4.2 小波消噪
    2.5 本章小結(jié)
第3章 弓網(wǎng)系統(tǒng)伴隨聲音特征分析
    3.1 弓網(wǎng)系統(tǒng)伴隨聲音聲譜圖分析
    3.2 弓網(wǎng)系統(tǒng)伴隨聲音頻譜分析
    3.3 弓網(wǎng)系統(tǒng)伴隨聲音短時能量分析
    3.4 弓網(wǎng)電弧瞬時功率分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于小波分析的弓網(wǎng)伴隨聲音特征分析
    4.1 小波分析函數(shù)介紹
    4.2 弧聲信號的一維小波變換與分析
    4.3 小波包分解能量特征分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 基于聲信號分析的弓網(wǎng)電弧評價
    5.1 試驗驗證分析
        5.1.1 頻率特征分析
        5.1.2 降噪分析
        5.1.3 能量特征分析
        5.1.4 特征波形小波分析
    5.2 弓網(wǎng)電弧時間特性
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果



本文編號：3919023