【摘 要】
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随着中国高速铁路的迅速发展,中国自主研发的ZPW-2000A型轨道通信系统得到了大规模的普及。但是,ZPW-2000A轨道信号通信系统的故障往往会导致严重的高铁运营事故。实践证明,ZPW-2000A通信系统故障的最大隐患又在于铁路中段补偿电容的电容值参数下降甚至失效。而目前大多数对该问题的研究偏向使用“软件”方法既智能算法、人工智能等方法进行故障诊断,排查损坏的补偿电容;而本文创新的提出将非接触测
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随着中国高速铁路的迅速发展,中国自主研发的ZPW-2000A型轨道通信系统得到了大规模的普及。但是,ZPW-2000A轨道信号通信系统的故障往往会导致严重的高铁运营事故。实践证明,ZPW-2000A通信系统故障的最大隐患又在于铁路中段补偿电容的电容值参数下降甚至失效。而目前大多数对该问题的研究偏向使用“软件”方法既智能算法、人工智能等方法进行故障诊断,排查损坏的补偿电容;而本文创新的提出将非接触测量技术结合物联网技术的补偿电容检测的“硬件”方案,以一个系统整体实现补偿电容数据的采集。主要工作有:（1）根据对补偿电容电路的分析,构建了一个实验方案。该方案围绕传感层、传输层、服务层三层物联网设计架构,实现了对补偿电容的在线实时自动化测量。（2）基于霍尔效应的霍尔传感器实现了对补偿电容电路的非接触测量,并采用PSOC对传感器采集信息做了数字化和本地计算等处理,实现了传感层。为了实现远程在线测量,采用了LoRa系列的物联网网关加上工业2G网络GSM模块,实现了物联网的传输层。为了易用性和可视化,采用基于Apache服务器、PHP服务端脚本和My SQL数据库搭设的服务环境,实现了物联网的服务层。并在传输层和服务层做了一些信息安全层面的考量。（3）该方案可以在模拟的高铁通信电路正常工作时,非接触测量经过电容的电流值,并对比技术参考手册的经验数据,误差精度在5%以内。工程实验结果表明,本文提出的系统检测方案正确,解决了多传感节点在线测量电流量的问题,并证明了该方案的可行性和有效性,达到了检测补偿电容容值的工程设计需求。
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