基于振動測試技術(shù)的跨座式單軌交通系統(tǒng)鑄鋼支座健康監(jiān)測方法研究.pdf

1、論文以重慶跨座式單軌交通系統(tǒng)鑄鋼支座為研究對象。鑄鋼支座是連接軌道梁和墩臺的關(guān)鍵受力部件，其健康狀況對整個單軌交通系統(tǒng)的安全運行起著至關(guān)重要的作用。由于加工缺陷、氣候環(huán)境對金屬元件的腐蝕、長期服役及復(fù)雜的受力情況等因素都會對鑄鋼支座的健康狀況產(chǎn)生很大的負(fù)面影響。為了單軌交通的安全運營，必須對鑄鋼支座的健康狀況進(jìn)行監(jiān)測。然而，鑄鋼支座一般高架在室外軌道墩臺之上，位置特殊，且其體積較大、形狀復(fù)雜，采用常規(guī)的射線檢測、超聲波檢測、微波檢測等無

2、損檢測方法都難以對其健康狀況進(jìn)行監(jiān)測。
　　在國家科技支撐計劃課題“跨座式單軌交通裝備研發(fā)”（2007BAG06B06）的資助下，論文根據(jù)課題要求，并結(jié)合重慶軌道交通二號線的實際情況，提出采用振動測試技術(shù)來監(jiān)測鑄鋼支座的健康狀況。首先采用工控機、力錘、測振傳感器和數(shù)據(jù)采集卡等，并編寫相應(yīng)的軟件，構(gòu)成適合工程現(xiàn)場實際情況的振動數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；然后通過多次實驗確定測振傳感器在鑄鋼支座上面的布置位置以及激振位置；最后對鑄鋼支座進(jìn)行人工力錘

3、擊振，并采集鑄鋼支座的振動脈沖響應(yīng)信號。
　　針對鑄鋼支座系統(tǒng)故障診斷中缺乏故障樣本的問題，為了對采集到的鑄鋼支座的振動脈沖響應(yīng)信號進(jìn)行分析，論文首次提出基于一類支持向量機（One-classSVM）的故障診斷方法。該方法只需要正常數(shù)據(jù)樣本就可以建立起單值分類器，把正常樣本和非正常樣本區(qū)分出來。試驗采用核主元分析（KPCA）對采集到的振動脈沖響應(yīng)信號進(jìn)行分解，將提取到得主元特征輸入到One-classSVM分類器進(jìn)行訓(xùn)練和測試，分

4、類器在適當(dāng)犧牲冤檢率的情況下保證了無漏檢情況，診斷系統(tǒng)的準(zhǔn)確率為98％。實驗結(jié)果表明，One-classSVM分類器可以準(zhǔn)確識別出故障樣本，而采用KPCA分解后提取的特征能有效地濃縮故障信息，使One-classSVM分類器分類效果更好、計算效率更高。
　　研究和系統(tǒng)使用結(jié)果表明本檢測系統(tǒng)所采用的方案和方法是可行的和正確的，各項性能和指標(biāo)均達(dá)到了預(yù)期的要求。上述方法的提出為鑄鋼支座的健康檢測提供了比較科學(xué)的參考依據(jù)，具有一定的參考