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专利号: 2024115647569
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于增长系数的接触网覆冰程度预测方法,其特征在于,包括以下步骤:

第一步,搭建接触网覆冰实验平台;

所述接触网覆冰实验平台,由风速模拟系统(1)、温度控制器(2)、湿度控制器(3)、高清摄像头(4)、降雨模拟系统(5)、风速传感器(6)、温度传感器(7)、湿度传感器(8)、支撑杆塔(9)、接触线(10)、电脑终端(11)以及实验箱(12)构成,其中:通过电脑终端(11)操控风速模拟系统(1)、温度控制器(2),湿度控制器(3)和降雨模拟系统(5)对实验箱(12)内部环境参数进行调节;风速传感器(6)安装在风速模拟系统(1)的出风口,用于测量风速;温度传感器(7)和湿度传感器(8)安装在实验箱(12)内壁右侧表面,用于实时监测实验箱(12)内部环境温度和湿度,并将温湿度数据返回到电脑终端(11);高清摄像头(4)安装在实验箱(12)内壁右侧,用于监测接触线(10)覆冰情况,并记录相关参数返回电脑终端(11);

第二步:计算接触线关于温度变化的覆冰增长系数;

首先获取某区段接触网在冬季覆冰期间接触线周围的环境参数;根据运行记录获取覆冰期间接触线周围实际环境温度,最高温度记为Tmax,最低温度记为Tmin,平均温度记为单位为K;获取实际相对环境湿度,最高相对环境湿度记为RHmax,最低相对环境湿度记为RHmin,平均相对环境湿度记为 获取实际降雨量,最大降雨量记为Pmax,最小降雨量记为Pmin,平均降雨量记为 单位为mm;获取实际风速,最大风速记为Vmax,最小风速记为Vmin,平均风速记为 单位为m/s;

取5组均匀递增的实验温度分别为Ti,单位为K,其中T1=Tmin,T5=Tmax;在实验箱中对接触线进行模拟覆冰实验,设置实验箱温度为Ti,平均相对环境湿度为 平均降雨量为平均风速为 当实验箱内部环境稳定后开始计时,实验时间为tk,单位为h;通过高清摄像头观察接触线覆冰情况,每隔 记录一次接触线覆冰厚度,记为aij,表示当实验温度为Ti时,第j次测量的接触线覆冰厚度,其中i=1,2,3,4,5;j=1,2,3,4,5,6;

利用公式(1)计算接触线关于温度变化的覆冰增长系数:

第三步:计算接触线关于湿度变化的覆冰增长系数;

取5组均匀递增的相对环境湿度为RHi,其中RH1=RHmin,RH5=RHmax;在实验箱中对接触线进行模拟覆冰实验,设置相对环境湿度为RHi,实验箱平均温度为 平均降雨量为 平均风速为 当实验箱内部环境稳定后开始计时,实验时间为tk,单位为h;通过高清摄像头观察接触线覆冰情况,每隔 记录一次接触线覆冰厚度,记为bij,表示当相对环境湿度为RHi时,第j次测量的接触线覆冰厚度,其中i=1,2,3,4,5;j=1,2,3,4,5,6;

利用公式(2)计算接触线关于湿度变化的覆冰增长系数:

第四步:计算接触线关于降雨量变化的覆冰增长系数;

取5组均匀递增的降雨量分别为Pi,单位为mm,其中P1=Pmin,P5=Pmax;在实验箱中对接触线进行模拟覆冰实验,设置降雨量为Pi,实验箱平均温度为 平均相对环境湿度为平均风速为 当实验箱内部环境稳定后开始计时,实验时间为tk,单位为h;通过高清摄像头观察接触线覆冰情况,每隔 记录一次接触线覆冰厚度,记为cij,表示当降雨量为Pi时,第j次测量的接触线覆冰厚度,其中i=1,2,3,4,5;j=1,2,3,4,5,6;

利用公式(3)计算接触线关于降雨量变化的覆冰增长系数:

第五步:计算接触线关于风速变化的覆冰增长系数;

取5组均匀递增的风速分别为Vi,单位为m/s,其中V1=Vmin,V5=Vmax;在实验箱中对接触线进行模拟覆冰实验,设置风速为Vi,实验箱平均温度为 平均相对环境湿度为 平均降雨量为 当实验箱内部环境稳定后开始计时,实验时间为tk,单位为h;通过高清摄像头观察接触线覆冰情况,每隔 记录一次接触线覆冰厚度,记为dij,表示当风速为Vi时,第j次测量的接触线覆冰厚度,其中i=1,2,3,4,5;j=1,2,3,4,5,6;

利用公式(4)计算接触线关于风速变化的覆冰增长系数:

第六步:计算接触线覆冰程度预测系数;

利用公式(5)计算接触线覆冰程度预测系数:

第七步:根据接触线覆冰程度预测系数预测接触网覆冰风险。