本發(fā)明涉及電氣化鐵路接觸網(wǎng)，特別涉及一種交流電氣化鐵路接觸網(wǎng)防冰融冰控制方法及裝置。

背景技術：

1、交流電氣化鐵路的接觸網(wǎng)在惡劣的環(huán)境溫度和濕度等條件下會出現(xiàn)覆冰，造成機車受電弓受流失敗、接觸網(wǎng)舞動乃至倒桿、塌網(wǎng)等嚴重事故。而該條件下，造成的鋼軌覆冰也極易帶來鐵路安全事故。目前國內外軌道融冰有四種方式：1)利用軌道車輛或者鏟雪車進行機械除冰；2)電磁加熱除冰；3)電加熱除冰，在軌旁或軌底設置加熱線圈、陶瓷加熱裝置等；4)利用勵磁脈沖線圈產生感應渦流，利用脈沖斥力進行除冰，這種裝置一般裝配在機車底部。而對于接觸網(wǎng)的防冰融冰，在cn102832582a中公開了一種交流電氣化鐵路接觸網(wǎng)在線防冰與融冰控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過首末兩端的無功補償器進行間歇輸出無功電流進行接觸網(wǎng)防冰和融冰。

技術實現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有的接觸網(wǎng)和軌道的防冰融冰不能對多種工況進行有效地防冰融冰，本發(fā)明提供了一種交流電氣化鐵路接觸網(wǎng)及軌道的防冰融冰控制方法及裝置。

2、為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術方案：

3、第一方面，本發(fā)明提供了一種交流電氣化鐵路接觸網(wǎng)及軌道的防冰融冰控制方法，所述方法包括：

4、基于供電臂區(qū)間的監(jiān)測參數(shù)確定接觸網(wǎng)和鋼軌的覆冰厚度，基于供電臂區(qū)間的電流參數(shù)確定機車情況；

5、基于所述覆冰厚度和所述機車情況確定電流輸出方案；所述電流輸出方案用于指示輸出電流的種類和大??；

6、控制第一電流補償裝置按照所述電流輸出方案向接觸網(wǎng)和鋼軌輸出電流，進行防冰或融冰；

7、其中，所述監(jiān)測參數(shù)包括接觸網(wǎng)墜砣的位置參數(shù)、供電臂區(qū)間的環(huán)境參數(shù)和鋼軌的圖像參數(shù)。

8、基于上述技術方案，本發(fā)明通過監(jiān)測接觸網(wǎng)墜砣的位置參數(shù)、供電臂區(qū)間的環(huán)境參數(shù)和鋼軌的圖像參數(shù)，得到接觸網(wǎng)和鋼軌的具體覆冰情況，以及供電臂區(qū)間的機車運行狀態(tài)，確定出多種針對性地防冰或者融冰的電流方案，以適應不同的防冰和融冰需求，確保了鐵路運輸?shù)陌踩蜁惩?。本發(fā)明通過智能化的監(jiān)測和控制手段，提高鐵路在惡劣天氣條件下的運行可靠性和安全性。

9、根據(jù)一種具體的實施方式，上述控制方法中，基于供電臂區(qū)間的監(jiān)測參數(shù)確定接觸網(wǎng)和鋼軌的覆冰厚度，包括：

10、基于人工智能算法根據(jù)所述監(jiān)測參數(shù)進行預測，獲取預測時長后接觸網(wǎng)和鋼軌的第一覆冰厚度；

11、以及，從所述監(jiān)測參數(shù)中獲取接觸網(wǎng)和鋼軌的實時覆冰厚度。

12、利用人工智能算法可以對多種環(huán)境因素進行綜合分析，從而提供更為準確的覆冰厚度預測值，有助于提前采取預防措施，減少因覆冰導致的事故和故障。而通過實時獲取當前的覆冰厚度，可以快速評估覆冰對鐵路運行安全的即時影響，并及時調整防冰融冰策略，進一步提升鐵路運輸?shù)陌踩院涂煽啃浴?/p>

13、根據(jù)一種具體的實施方式，上述控制方法中，從所述監(jiān)測參數(shù)中獲取接觸網(wǎng)和鋼軌的實時覆冰厚度，包括：

14、根據(jù)接觸網(wǎng)墜砣的位置參數(shù)判斷接觸網(wǎng)墜砣的位移量，根據(jù)風速和判斷接觸網(wǎng)墜砣的擾動范圍，根據(jù)溫度、濕度、光照強度和降雨量結合所述擾動范圍和位移量計算出接觸網(wǎng)的實時覆冰厚度；

15、以及，根據(jù)鋼軌的圖像參數(shù)進行識別，獲取鋼軌的實時覆冰厚度。

16、根據(jù)一種具體的實施方式，上述控制方法中，所述電流輸出方案包括：

17、基于所述實時覆冰厚度達到第一預定閾值，輸出融冰電流；

18、所述融冰電流基于多種參數(shù)確定，包括：

19、if＝ff(w,fv,fd,g,r,dq,dg,t)，

20、其中，if為融冰電流，ff()表示溫度w、濕度s、風速fv、風向fd、光照強度g、降雨量r、接觸網(wǎng)的實時覆冰厚度dq、鋼軌的實時覆冰厚度dg、預設時長t與融冰電流if的函數(shù)關系。

21、根據(jù)一種具體的實施方式，上述控制方法中，所述電流輸出方案包括：

22、基于所述第一覆冰厚度達到第一預定閾值，輸出持續(xù)所述預測時長的防冰電流；

23、所述防冰電流基于多種參數(shù)確定，包括：

24、ijc＝fjc(w,fv,fd,g,r)，

25、其中，ijc為防冰電流，fjc()表示溫度w、濕度s、風速fv、風向fd、光照強度g、降雨量r與防冰電流ijc的函數(shù)關系。

26、根據(jù)一種具體的實施方式，上述控制方法中，所述人工智能算法還用于結合所述監(jiān)測參數(shù)對所述防冰電流持續(xù)預設時長后的第一覆冰厚度進行預測，基于所述第一覆冰厚度達到第一預定閾值時，輸出持續(xù)所述預設時長的防冰電流。

27、根據(jù)一種具體的實施方式，上述控制方法中，基于供電臂區(qū)間的電流參數(shù)確定機車情況，包括：

28、判斷供電臂區(qū)間首末兩端之間的電流差值是否小于第二預定閾值；

29、若是，則機車情況為供電臂區(qū)間無機車；

30、若否，則機車情況為供電臂區(qū)間有機車。

31、根據(jù)一種具體的實施方式，上述控制方法中，所述電流輸出方案包括：

32、基于供電臂區(qū)間無機車輸出感性電流，基于供電臂區(qū)間有機車輸出容性電流。無車時牽引網(wǎng)末端電壓通常略高于首端電壓，輸出感性電流使牽引網(wǎng)末端電壓略微降低；有車時牽引網(wǎng)末端電壓通常遠低于首端電壓，輸出容性電流使牽引網(wǎng)末端電壓抬升，從而保證牽引網(wǎng)末端電壓在正常范圍內。

33、第二方面，本發(fā)明提供了一種交流電氣化鐵路接觸網(wǎng)及軌道的防冰融冰控制裝置，其特征在于，包括：

34、數(shù)據(jù)采集裝置，用于采集鐵路線路的監(jiān)測參數(shù)；

35、第一電流補償裝置，用于向接觸網(wǎng)和鋼軌輸出電流；

36、第二電流補償裝置，用于補償所述第一電流補償裝置輸出的電流；

37、控制裝置，用于接收所述數(shù)據(jù)采集裝置獲取的監(jiān)測參數(shù)，并實施如權利要求1至8任一項所述的方法，控制所述第一電流補償裝置輸出電流，以及，控制所述第二電流補償裝置輸出補償電流，進行接觸網(wǎng)和鋼軌的防冰或融冰；

38、其中，所述數(shù)據(jù)采集裝置與所述控制裝置之間通信連接，所述第一電流補償裝置與所述控制裝置之間通信連接，所述第二電流補償裝置與所述控制裝置之間通信連接。

39、第三方面，本發(fā)明提供了一種控制裝置，所述裝置包括存儲器和處理器；其中，

40、所述存儲器用于存儲計算機程序；

41、所述處理器用于調用并執(zhí)行所述計算機程序，以使得所述裝置執(zhí)行上述任一項所述的控制方法。

42、應當理解的是，本發(fā)明的第二方面至第三方面與本發(fā)明的第一方面的技術方案相對應，各方面及對應的可行實施方式所取得的有益效果相似，不再贅述。

43、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果：

44、基于上述技術方案，本發(fā)明通過監(jiān)測接觸網(wǎng)墜砣的位置參數(shù)、供電臂區(qū)間的環(huán)境參數(shù)和鋼軌的圖像參數(shù)得到接觸網(wǎng)和鋼軌的具體覆冰情況，以及供電臂區(qū)間的機車運行狀態(tài)，確定出多種針對性地防冰或者融冰的電流方案，以適應不同的防冰和融冰需求，確保了鐵路運輸?shù)陌踩蜁惩ā１景l(fā)明通過智能化的監(jiān)測和控制手段，提高鐵路在惡劣天氣條件下的運行可靠性和安全性。