Radio Sensing Techniques with Artificial Intelligence for Diagnosing Insulation Deterioration of Ground Coils of Superconducting Maglev Systems
| Project/Area Number |
20K04418
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 21010:Power engineering-related
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
KAWADA Masatake 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 教授 (00303686)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2021: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
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| Keywords | 超電導磁気浮上式鉄道 / 地上コイル / 推進コイル / 浮上・案内コイル / 絶縁劣化診断 / 部分放電 / 電磁波センシングシステム / 知能型 / 電気・電磁環境 / 電磁波センシング技術 / 人工知能 |
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| Outline of Research at the Start |
超電導磁気浮上式鉄道の地上コイルは，車両の推進，浮上，案内を実現するための設備である。地上コイルには長期間の機械的，電気的，環境的負荷が複合的に加わることから，地上コイルの絶縁破壊事故を未然に防ぐためには，絶縁劣化予兆現象（部分放電）の早期検出が必要となる。また，実運用では膨大な数の地上コイルが使用されることから，高速かつ高精度で絶縁劣化した地上コイルの特定及び自動で絶縁劣化状態を診断する必要である。
本研究課題では，地上コイルの絶縁劣化予兆現象（部分放電）を走行中車両から非接触で検出し，その異状地上コイルの位置特定及び絶縁劣化状態を自動で診断する知能型電磁波センシングシステムを開発する。
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| Outline of Final Research Achievements |
Condition monitoring systems for a large number of ground coils: propulsion coils and levitation-guidance coils are required to operate the superconducting magnetic levitation (SC Maglev) systems safely. We have been developing a radio sensing system with artificial intelligence for detecting a partial discharge (PD) which is a symptom of insulation degradation of propulsion coils from SC Maglev trains. It was found that the relationship between the received power of the UHF electromagnetic (EM) waves and the received power of the UHF PD current is logarithmically linear; the relationship between the received power of the UHF EM waves and the received power of HF and lower band PD current is also logarithmically linear; however, the variance of the plots in the HF and lower band PD current is larger than that of the plots in the UHF PD current. The apparent charge of PDs cannot be directly estimated from the received power of the UHF EM waves due to the variance.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
超電導磁気浮上式鉄道の地上コイルは，車両の推進，浮上，案内を実現するための設備であり，実運用では膨大な数の地上コイルが使用される。地上コイルには長期間の機械的，電気的，環境的負荷が複合的に加わることから，地上コイルの絶縁破壊事故を未然に防ぐために，絶縁劣化予兆現象（部分放電）の早期発見が必要となる。
本研究では超電導磁気浮上式鉄道の走行車両から地上コイル（推進コイル）の絶縁劣化の予兆現象である部分放電を検出し，部分放電電流を推定するための知能型電波センシングシステムの開発を進めた。UHF帯電磁波の受信電力からUHF帯およびHF帯の部分放電電流の受信電力を推定できることを示した。
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Report
(4 results)
Research Products
(5 results)
