多重神经网络在轨道交通电力电缆故障分析上的应用.pdf
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1、127数字通信世界2023.08DCWTechnology Application技术应用城市轨道交通是现代城市公共交通运输中一种重要的组织方式,其运量大、准点、环保等优点得到了广泛的认可和追捧。数据显示,全国超过30个城市开始兴建地铁工程,电力系统的故障率是影响地铁运营的关键因素之一。一旦电力系统出现故障,将导致列车无法正常运行,给城市交通和社会带来极大的不便。因此,运营单位应该非常重视电力系统的安全性,并采取有效的措施预防故障。在实际运营中,定期维护和检修电力系统、制定科学的故障排查和处理措施、加强对电力系统相关人员的培训等都是提高电力系统安全稳定运行的关键措施。只有通过有效的管理和科学的
2、维护保养,才能确保电力系统的正常运行,进一步保障城市轨道交通的安全、便捷和高效运行1。地铁通信系统是保障地铁正常有效运行的关键系统,可保障地铁的运行安全和有效性。目前,主要采用专用数字集群通信系统。在国内,TETRA是主流的通信系统之一,其具有行车调度、防灾调度、车辆段值班调度、停车场值班调度和维修调度等五个子系统,还具有指挥调度、数据传输和电话服务的功能。如北京地铁运营单位在一号线上采用TETRA通信系统,确保了地铁运行的顺畅和安全2。随着LTE-M技术在运营商网络建设中逐渐成熟,以其抗干扰能力和在高速移动状态下的稳定性逐渐受到重视和青睐3。在铁路交通领域,GSM-R是专门为铁路通信设计的综
3、合专用数字移动通信系统,能满足铁路通信的特殊需求,包括高速行车和车站信号控制等4,5。这些技术的应用,为地铁通信系统的安全性和效率提升提供了有力保障,也为地铁通信系统的发展提供了更广阔的空间和更好的保障。1 轨道交通电力电缆故障原因及分类1.1 短路(低阻)故障一般情况下是指电缆单相或多相对地绝缘电阻或者不同线芯之间的绝缘电阻低于几百欧姆的故障。常作者简介:张 辉(2002-),男,汉族,江苏兴化人,本科在读,研究方向为人工智能。多重神经网络在轨道交通电力电缆故障分析上的应用张 辉(无锡学院,江苏 无锡 214000)摘要:文章基于CNN和LSTM构建多重轨道交通电力电缆故障类型诊断模型。首先
4、介绍了神经网络的基本理论,分析了其局限性,并针对这些局限性总结了一些神经网络常用的优化方法;采用参数优化算法对多重神经网络的初始权值和阈值进行优化,并通过四个标准测试函数对粒子群算法进行了收敛性测试。最后建立CNN-LSTM模型实现对轨道交通电力电缆故障诊断。经验证,多重神经网络在算法稳定性、正确率和快速性上都有优势。关键词:轨道交通电力电缆;模态分解;混合神经网络doi:10.3969/J.ISSN.1672-7274.2023.08.041中图分类号:TP 277,TP 391.41,U 29-39 文献标志码:A 文章编码:1672-7274(2023)08-0127-03Applica
5、tion of Multiple Neural Networks in Fault Analysis of Power Cables in Rail TransitZHANG Hui(Wuxi University,Wuxi 214000,China)Abstract:The article constructs multiple types of rail transit power cable fault diagnosis based on CNN and LSTM.Firstly,the basic theory of neural networks was introduced,an
6、d their limitations were analyzed.In response to these limitations,some commonly used optimization methods for neural networks were summarized.The initial weights and thresholds of multiple neural networks were optimized using parameter optimization algorithms,and the convergence of the particle swa
7、rm optimization algorithm was tested using four standard test functions.Finally,a CNN-LSTM model was established to diagnose power cable faults in rail transit.After verification,multiple neural networks have advantages in algorithm stability,accuracy,and speed.Key words:rail transit power cable;mod
8、al decomposition;hybrid neural network128DIGITCW2023.08DIGITCW技术 应用Technology Application见的有单相低阻接地、两相短路接地和三相短路接地等。与高阻故障的区别就是识别起来比较方便,用低压脉冲法即可检测出低阻反射波。如图1所示,当C相对地电阻时为短路故障,即为低阻故障。1.6 单芯高压电缆护层故障这类故障是由于电缆金属护层与大地间没进行很好的绝缘引起的,两者之间除了金属相外,就只有大地,而且大地的衰减系数非常大,要是使用脉冲法来测距,会影响测距效果,不会达到预期的标准,因而选取电桥法来测试这类故障。综上所述,针
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