tdcs论文题目

微机监测技术在铁路设备故障分析中的应用微电子论文

1.铁路现状及发展:

铁路由于先天的综合优势，全天候、占地少、运量大、能耗低、速度快、安全性好、性价比高，必然成为国家综合交通运输体系中的骨干。从2008年起，中国铁路进入高速铁路时代，通信信号是高速铁路四大核心技术的重要组成部分，直接关系到高速铁路的建设和安全运行。随着高速铁路的兴起，对铁路通信信号在安全和功能上提出了更高的新要求。

2.微机监测简介:

铁路信号微机监测系统是铁路专用信号微机监测设备，是电务维护管理的重要工具。信号微机监测系统利用计算机高速信息处理能力实现不间断的全面、自 动的对信号设备进行实时监测。能够取得完整、连续的实时数据，避免人为因 素的干扰和影响，提高信号设备管理的质量，防止隐性事故发生。同时该设备 存录的大量现场数据对分析事故原因，了解设备状况有很大的帮助。

3.微机监测基本功能：

信息采集

微机监测系统主要监测对象:

外电网监测；

外电网输入相电压、线电压、电流、频率、相位角、功率。

u

电源屏输出监测：

电源屏输出电压、电流、频率、功率；25Hz电源输出电压相位角；智能电源屏通过接口连接。

监测精度：电源电压：±1%；电流：±2%；频率：±；相位角±1% 度；功率：±1%

轨道电路监测：n

交流连续式轨道电路监测；轨道继电器交流电压、直流电压；25Hz相敏轨道电路监测；轨道接收端交流电压、相位角；驼峰轨道电路监测；驼峰轨道继电器工作电流；

监测精度：电压：±1%；电流：±3%；相位角：±1%

转辙机监测：

直流转辙机监测；道岔转换过程中转辙机动作电流、故障电流、动作时间；交流转辙机监测；道岔转换过程中转辙机动作电流、功率和动作时间。驼峰ZD7型直流快速道岔转辙机；道岔转换过程中转辙机动作电流、故障电流和动作时间。

道岔表示电压监测：

道岔表示交、直流电压；

监测精度：电流：±2% ，时间≤；电压：±1%；功率：±2%

信号机监测：

列车信号机点灯回路电流的监测；列车信号机的灯丝继电器（DJ,2DJ）工作交流电流。n

监测精度： 电压 ±1%；电流：±2%

绝缘漏流监测

电缆绝缘监测：

电缆芯线全程对地绝缘；电源对地漏泄电流监测；输出电源对地漏泄电流。

监测精度：绝缘、漏流：±10%

站内电码化监测：站内发送盒功出电压、发送电流、载频及低频频率。

集中式有绝缘移频自动闭塞监测：

发送端功出电压、发送电流、载频及低频频率；接收端限入电压、移频频率 及低频频率。

监测精度：电压 ±1%；电流：±2%、 频率：±。

集中式无绝缘移频自动闭塞监测：n

区间移频发送器发送电压、电流、载频、低频。区间移频接收器轨入、轨出1（主轨）、轨出2（小轨）电压、载频、低频。区间移频电缆模拟网络电缆侧电压。

监测精度：电压 ±1%；电流：±2%、频率：±。

半自动闭塞线路电压、电流监测：

监测精度：电压 ±1%；电流：±2%

环境状态的模拟量监测：

信号机械室、电源屏室、微机室以及TDCS车务终端机柜内环境温度;民用空调电压、电流、

功率监测;关键设备表面温度监测：

监测精度：温度：±1℃，湿度：±3％RH，电压：±1％，电流：±2％，功率： ±2％

开关量监测功能：

按钮状态、控制台表示状态、关键继电器状态等;监测列车信号主灯丝断丝状态并报警;n

对组合架零层、组合侧面以及控制台的主副熔丝转换装置进行监测、记录并报警;通过通信接口对转辙机表示缺口状态进行监测、记录并报警。

站机

站机是车站微机监测系统的核心，主要功能:

显示及存储：

站场运用状态图的显示与回放，站场图能够放大、缩小和全屏显示。

开关量的实时状态显示以及历史记录查询。

模拟量的实时测试表格、日报表、日曲线、月曲线、年趋势线。

转辙机动作电流曲线。

控制台按钮操作记录，包括列调车、破封按钮、故障通知按钮等。

关键设备动作次数及时间表，包括转辙机动作次数；破封按钮运用次数；区段占用次数；列车、调车按钮运用次数；故障通知按钮运 用次数、列车、调车信号开放次数等。

电缆绝缘和电源对地漏泄电流的测试表格和变化曲线。

轨道电路分路残压报表记录。

数据处理及控制

配置文件、历史数据的导入/导出。

选择多路绝缘进行组合测试。

回放文件的管理与导出。

曲线及各类报表的打印管理和导出。

授权修改基准参数和报警上下限。

向上层网络（服务器、终端）传送各种实时数据，包括开关量、模拟量、报警、预警及各种状态和系统信息。

接收并执行上层的命令，根据需要向上层网络传送响应数据。

报警及事件管理

根据预先定义的逻辑，实现一、二、三级实时报警和预警。

语音和声光报警。

报警和预警历史信息的查询。

重要报警的人工确认。

设备故障及报警的汇总、统计和分析。

系统运行事件、用户操作事件等记录及历史查询。

TDCS/CTC系统工作状态记录及故障报警。

列控中心系统工作状态记录及故障报警。

计算机联锁工作状态记录及故障报警。

4.具体故障情况分析：

道岔不能正常动作：

当判断到道岔应该动作而未动作时或没有动作到位时（以总定按钮或总反按钮动作为切入点

），按照道岔动作电路的'工作原理，判断道岔没有 动作的原因：

道岔区段处于锁闭状态；（根据红、白光带和引导总锁条件）；1DQJ没有吸起；2DQJ没有转极；道岔动作电源故障；启动保险熔丝断丝；道岔动作回路断路

道岔断表示：

根据分线盘表示电压的测量，可以得到道岔表示电压的交直流分量。当道岔处于定位或反位时，而道岔表示继电器不能励磁时，可以分析出道岔表示电路中的故障点，如室内断线、室外断线、室外混线、二级管短路、继电器断线、电容断线、电容短路、表示保险熔断等故障，指导信 号工处理故障。

列车信号不能正常开放：

如果白光带没有出现，对于6502电气集中设备，根据按钮表示灯和排                列进路表示灯等采集信息，记录电路的动作程序，通过逻辑分析提供电路 故障的判断范围。主要检查进路上的道岔表示是否正常，进路中所经过的轨道电路区段是否有被占用或被锁闭的情况（包括超限绝缘区段的检 查），如果发现上述条件有异常情况给出提示。

如果白光带已出现，而信号不能开放，则需要检查以下条件：

对于接车信号和正线发车信号，检查判断信号机是否处于红灯断丝状态；

过始端按钮表示灯和信号复示器亮灯情况，判断列车信号继电器是否励磁吸起或不自闭。给出故障判断提示。

对于发车信号，可以根据发车区间不同制式的闭塞（自动闭塞、半自动闭塞、站间联系、场间联系）表示灯信息，检查判断是否满足信号的开放条件，且给出判断提示。

列车信号非正常关闭：

列车信号在开放后，在以下三种情况下关闭为正常关闭，其余情况下均为非正常关闭

列车顺序占用信号机内、外方区段；信号被取消；信号被人工解锁；

监测系统可以检查进路上的道岔表示是否正常，进路中所经过的轨道电路区段是否有被占用或瞬间闪红光带的情况（包括超限绝缘的检查），如果发现上述条件有异 常情况给出提示。检查是否因允许灯光灯丝双断灭灯造成信号关闭；对于发车信号，还可以通过连续监督区间闭塞状态、区间联系、照查等条件，判断是否因这些条件发生变化而造成信号非正常关闭。

对轨道电路的实时分析：

通过对进路列车的自动跟踪，对过车时的轨道电路分路不良进行判断和报警；同时可以判断轨道电路区段的红光带是否异常（正常占用还是区段故障）。并通过对轨道继电器接 收端的交流和直流电压比较分析，判断故障范围。

对区间轨道电路，建立汇总报表集中显示从发送到接收回路中系统测试的各点的模拟量值，利用各个中间点的测试 值，指出可能出现故障的位置，便于维修人员处理故障。与其它系统的接口可以按照标准的协议从微机联锁、TDCS、列控、智能电源屏、智能灯丝等系统获取信息。还可以按照标准的协议向其它系统提供信息。

参考书籍：

《铁路信号新技术概论(修订版)》/林瑜筠/中国铁道出版社

《TJWX-2000型信号微机监测系统》/赵相荣/中国铁道出版社

《本文同步发布于“脑之说”微信公众号，欢迎搜索关注~~》 经颅直流电刺激（tDCS）是一种无创的非侵入式神经调控技术，其可以通过微弱的直流电调控皮层神经元的兴奋性。大量的动物和人体实验已经表明tDCS可以引起极性特定的效应而且这种效应并不仅仅局限于刺激位点，这种效应的潜在神经机制可能是突触强度和连接的变化从而引起神经元兴奋性的变化，最终导致特定网络功能的变化。但是，目前仍旧不清楚tDCS会如何影响不同脑区之间的功能连接以及脑功能网络的拓扑参数。来自意大利研究团队曾在NeuroImage杂志发表题目为《Assessing cortical synchronization during transcranial direct current stimulation: A graph-theoretical analysis》的研究论文，对上述问题进行了系统研究。本文对该篇文章进行解读，希望对大家有帮助。 研究方法与数据处理 1.实验设计：募集12位健康被试，按照如图1所示的实验设计采集EEG信号，每位被试进行如图1所示的3种刺激实验，即阳极tDCS刺激、阴极tDCS刺激和虚假tDCS刺激；每种刺激持续总时间7min，其中前3min属于Baseline，即只记录EEG不施加刺激，后4min施加tDCS的同时采集EEG；每种刺激之间被15min的休息隔开；对于每个被试，3种刺激的顺序随机安排。 的采集：EEG信号的采集采用10-20国际导联的19个通道电极（Afz, F7, F3, F4, F8, FC5, FC1, FC2, FC6, T7, C3, C4, T8, P7, P3, P4, P8,O1, O2）；同时记录水平和垂直眼电；数据采集时采样频率5kHz，电极电阻低于5kΩ。 ：tDCS采用电池供电的直流电刺激器，电流强度，刺激电极面积9平方厘米，放置于FC3电极位置（10-20国际导联），刺激电极的参考电极放置于右侧眉毛上方，面积为30平方厘米。 数据预处理：EEG信号的预处理采用EEGLAB工具包。首先，数据重参考到乳突；然后，采用2-48Hz进行带通滤波，并且降采样到250Hz；对于tDCS刺激期间采集的EEG信号，开始和结束的一段数据去除；接着，独立成分分析ICA用于去除眼电干扰信号；然后，EEG数据分割成2s的数据，并进行基线校正，带有严重漂移和肌电信号干扰的数据片段被去除；最后，数据被分解成四个频段，即theta、alpha、beta和gamma。 5.脑网络分析：采用同步似然指数（Synchronization likelihood，SL）来计算两两通道之间的功能连接强度，从而构建19*19的脑功能连接矩阵。对于得到的每个频段的脑功能连接，3种刺激期间（阳极tDCS刺激、阴极tDCS刺激、虚假tDCS刺激）和基线baseline期间的脑功能连接比较采用network-based statistics（NBS）方法进行分析；基线和tDCS刺激后的脑功能连接比较，阳极和阴极刺激的脑功能连接的比较，也采用NBS方法。 进一步的分析采用图论的方法，计算脑功能网络的全局参数和局部参数。全局参数包括特征路径长度、聚类系数、小世界系数；局部参数包括节点度、中介中心性、局部效率。 研究结果 1.被试没有报告在tDCS施加期间有副作用；也没有被试可以分辨出他们接受的是真实刺激还是伪刺激。 2.图2所示为3种tDCS刺激（阳极、阴极和伪刺激）、基线情况下，theta和alpha频段下所有被试的平均SL功能连接矩阵。 采用NBS方法，3种刺激期间（阳极、阴极和虚假tDCS刺激）和基线的脑功能连接比较结果如图3所示。结果表明，与基线脑功能连接相比，阳极tDCS调控可以降低左半球额叶和中间相关脑区之间的功能连接（FC5-F7, FC5-AFz, FC5-F3，FC5-C3），其他频段未发现显著变化的功能连接。对于阴极tDCS调控，其可以增强alpha频段两个半球之间的中部-顶叶、中部-枕叶、顶叶-枕叶之间的功能连接（C3-P8, C3-O1, O1-P4，O1-O2）。而对于伪tDCS刺激，其仅影响γ频段，具体来说，其会降低FC1-P7, FC2-P7,C4-P7, P7-P4, P7-P8, FC2-C4,FC2-T8, C4-P4, C4-P3, C3-C4 和 FC1-C4之间的功能连接。 此外，同样采用NBS方法，比较阳极和阴极tDCS刺激的功能连接，发现alpha频段额叶-枕叶、顶叶-枕叶脑区之间功能连接出现显著变化。而基线和tDCS刺激后的功能连接的NBS研究表明，在任何频段和条件下都未发现显著变化的功能连接。 4.采用图论的分析方法，脑网络的全局参数（特征路径长度、聚类系数和小世界系数）在基线和3种tDCS刺激之间，以及3种刺激之间都不存在显著差异；对于局部参数，仅发现在theta频段，阴极tDCS刺激和基线脑网络之间的C4电极处的节点度存在显著差异（p = , FDR校正），如图4所示。 总结 文章证明了tDCS在多个方面具有巨大的应用潜力：可以逆转老年人衰退的工作记忆能力、增强情景记忆能力、促进口吃者的语言流利性、调控人的创造性。可见，tDCS在提高正常人和改善患者的认知功能方面具有巨大的潜力。尽管如此，tDCS的神经机制似乎目前并不明确。本文分享的这项研究论文，聚焦于tDCS的作用机制，主要从脑功能连接的角度对这个问题展开研究，并有一些新的发现。 参考文献： Mancini M , Brignani D ,Conforto S , et al. Assessing cortical synchronization during transcranialdirect current stimulation: A graph-theoretical analysis[J]. NeuroImage,2016:S1053811916302075.

《本文同步发布于“脑之说”微信公众号，欢迎搜索关注~~》 成年口吃者言语产出的流利性问题一直是所有口吃相关研究者不得不面对的问题。但是与儿童口吃者相比，成年口吃者的个体差异更大、口吃持续性更强，因此，一些在儿童矫正中取得较好效果的行为学矫正方法很难在成年口吃者身上产生明显的效果。同时，强制性的习惯性矫正虽然能在一定时间内起到一定效果，但是这种方式往往会牺牲言语产出的自然性，同时还容易产生口吃的复发。因此，寻找更为有效的矫正方式同时希望能够借助一些辅助性措施来帮助口吃者修复脑神经层面的缺陷成为了研究者们共同关注的话题。由牛津大学（Oxford University）大学主办的《Brain》杂志发表科学评论， 指出通过经颅直流电刺激（tDCS）左侧额下皮质能够有效的促进口吃者的言语产出 。今天我们就来了解一下，这种方法如何配合行为矫正来帮助口吃者进行有效的言语矫正。 前期研究成果 这篇科学评论主要基于Chesters J等教授在2018年发表的文章《Direct current stimulation over left inferior frontal cortex improves speech fluency in adults who stutter》，同时比较了相关研究并指出了tDCS作为口吃矫正辅助性仪器的可行性和谨慎程度。 我们先来看看这篇文章中的实验。在这篇文章中，作者采用双盲随机对照试验的分组方法，共有30名口吃者接受流畅性训练，同时接受为期5天(1 mA, 20分钟/天)的左额下回皮质的tDCS电刺激（图1），或假刺激（被试自己不知道没有接受到刺激）。实验的结果根据治疗后1周和6周口吃严重程度的变化来衡量。实验的结果表明，尽管30名口吃者在接受流畅性训练后都在阅读任务和谈话任务中表现出了言语产出的流畅性提升，但是 只有真正接受了tDCS电刺激的口吃者在1周后和6周后的口吃者表现出了言语流利性的保持（但仅在阅读任务中）。这说明tDCS的电刺激对口吃者的大脑皮层可塑产生了一定的效果，使口吃者接受的行为矫正保持了更久的效果。 存在的问题 但是，从这篇研究的结果来看，仍有三个问题需要得到解决。 第一：如何理解tDCS电刺激后的行为后果？ 第二：左额叶皮质在言语的流利产出中起什么作用？ 第三：这些发现对口吃治疗来说从可行性上讲有多大呢？ 这三个问题其实从答案的角度来看，是没有完全明确的答案的。 首先，从tDCS产生的任务上的差异来看，tDCS配合矫正方法的有效性是有方法差异的 。在使用tDCS电刺激的口吃人群中，在一周后和六周后的任务测试中，只在阅读任务中表现出了明显的言语产出的流利性。但是在对话任务中的表现和接受假刺激的口吃者的语言表现没有明显的差异，也就是说在对话任务中持续的tDCS刺激可能对口吃者的言语流利性没有明显的效果。这种任务上的差异可能反映出tDCS对于任务能够引起模块化更强或者说模式性更强的脑网络的任务类型更加敏感。阅读任务相比于对话任务而言拥有更强的模式化特征，对话任务更加复杂，并且会涉及频繁的注意和切换，而阅读任务则相对持续，其所引起的脑网络模式比对话任务中涉及的脑网络切换而言更加稳定。以往研究中使用tDCS的相关研究同样存在这一问题，类似问题的出现 可能表明tDCS电刺激配合某些更特定的任务来进行训练可能更加有效 。如何在更复杂的对话任务中有效地使用tDCS可能是一个需要进一步思考的问题。 其次，左额叶皮质在口吃者的流利产出扮演什么样的角色还是未知的 。从以往研究来看，左侧额叶皮质确实在口吃者相关研究中广受关注，但是同样有研究表明口吃者的右侧前额叶在补偿口吃者流利程度方面有着明显地作用。同时，语言产出不仅仅是左侧大脑语言优势区支持的，流利的言语产出需要双侧大脑的多个区域共同支持，因此左额叶皮质在这个过程中是扮演口吃者流利产出的重要角色还是仅仅在阅读任务中的流利产出有重要作用是值得认真思考和探究的。同时，尽管tDCS的刺激点主要布置在左侧额下回区域，但电流的作用可能是广泛的，处理皮层区域可能还会影响到皮下区域，因此，在后续研究中对需要进一步明确左侧额叶皮质在口吃者流利产出过程中的作用。 最后，这些发现对口吃治疗来说从可行性上讲有多大呢 ？在实际治疗中，是否能够将tDCS电刺激作为一种常规治疗手段或者说辅助手段来和行为矫正结合起来呢？从目前来看，尽管tDCS具有便携性、廉价性、安全性和相对简单的设置等方面的优势，但是如果没有系统的临床治疗方法结合，tDCS电刺激能够带来的效果是未知的。并且明确有效的刺激区域或者刺激点是需要更多研究来寻找的，而这需要长时间的实验和更大的数据样本量的。因此，从这些角度来看， 尽管目前tDCS电刺激在口吃康复过程中可能没有稳定的效果和良好的耐受性，但是随着相关问题的解决和研究的深入，tDCS电刺激的方法是可以能够配合良好的临床治疗方案为口吃者大脑可塑性和言语流畅度提升带来更好效果的。 这篇科学评论不仅仅是一种治疗方案科学性的考察，同时也是我们每一个科研工作者甚至于每一个人在面对一个成果、一篇论文或者是一个简单的方案是应该采取的态度。首先我们必须明确这个问题的背景，组成这个问题的元素，其次，在明确这些内容后，弄清楚这种方案或者这个成果它在处理这些不同元素时解释力如何，如果有不同的解释力，那么这是为什么呢？再次，当同一方法在面对不同元素时解释力不同时，如何协调统一或者如何继续解决就是必须面对的问题。最后，这种方法的可行性评估要基于以上的思考来完成。因此，这篇科学评论不仅仅是向我们展示了一项在口吃康复过程中有着发展潜力的技术——tDCS，同时还向我们展示了科学研究的思考方式。建议大家认真思考哦。 参考资料 Crinion, Jennifer T . Facilitating fluency in adults who stutter[J]. Brain, 2018, 141(4):944-946.

.可以清楚地显示神经元的胞体和树突,可用于研究神经元的组成模式及形态特征;2.可以神奇地镀染约5%的神经元,阳性神经元密度适中,可用来研究神经元之间的相互关系;3.轴突不能...