[發(fā)明專利]一種高速運(yùn)行車輛所受環(huán)境風(fēng)監(jiān)測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810027708.4
• 申請(qǐng)日: 2018-01-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108240845B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁習(xí)鋒;孫博;魯寨軍;周偉;劉堂紅;熊小慧;周丹
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué);中國(guó)鐵路總公司
• 主分類號(hào): G01D21/02
• 分類號(hào): G01D21/02;G01M9/06;G01M17/08
• 代理公司: 長(zhǎng)沙朕揚(yáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43213
• 代理人: 馬家駿

本發(fā)明屬于車載風(fēng)速監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種高速運(yùn)行車輛所受環(huán)境風(fēng)監(jiān)測(cè)方法，包括以下步驟：在車輛上布置差壓風(fēng)速儀；通過(guò)差壓風(fēng)速儀獲取風(fēng)速和風(fēng)向；根據(jù)差壓風(fēng)速儀獲取的風(fēng)速和風(fēng)向結(jié)合車輛運(yùn)行速度計(jì)算實(shí)際風(fēng)速和風(fēng)向。本發(fā)明可以得到高速運(yùn)行車輛行駛時(shí)的環(huán)境風(fēng)速和風(fēng)向，還可以得到橫風(fēng)風(fēng)速，對(duì)研究橫風(fēng)對(duì)列車氣動(dòng)性能影響至關(guān)重要。同時(shí)記錄的車輛運(yùn)行速度和運(yùn)行里程，對(duì)分析鐵路沿線大風(fēng)極值點(diǎn)與防風(fēng)設(shè)施之間的關(guān)系具有重要意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及車載風(fēng)速監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種高速運(yùn)行車輛所受環(huán)境風(fēng)監(jiān)測(cè)方法。

背景技術(shù)

伴隨著蘭新第二客運(yùn)專線的開(kāi)通，我國(guó)內(nèi)陸地區(qū)與新疆地區(qū)的聯(lián)系大大加深了，但是蘭 新第二客運(yùn)專線新疆境內(nèi)途徑四大風(fēng)區(qū)，風(fēng)期長(zhǎng)、風(fēng)速大是該段線路的特點(diǎn)。研究表明，列 車高速運(yùn)行時(shí)，在大風(fēng)作用下，列車氣動(dòng)性能急劇惡化，造成列車大幅度晃動(dòng)，極易引起翻 車。為保證列車安全運(yùn)行，新疆烏魯木齊鐵路局在鐵路沿線布置多個(gè)大風(fēng)監(jiān)測(cè)站，實(shí)時(shí)監(jiān)控 風(fēng)速變化以及進(jìn)行預(yù)報(bào)和預(yù)警。

由于蘭新鐵路穿越戈壁灘，大風(fēng)監(jiān)測(cè)站布置位置多為人煙稀少、環(huán)境惡劣的無(wú)人區(qū)。對(duì) 大風(fēng)監(jiān)測(cè)站的維護(hù)和設(shè)備更換帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。而且大風(fēng)監(jiān)測(cè)站之間距離較遠(yuǎn)，由于施工難度 的影響，監(jiān)測(cè)站的位置分布并沒(méi)有完全根據(jù)最惡劣風(fēng)環(huán)境的分布情況設(shè)置。增設(shè)新的大風(fēng)監(jiān) 測(cè)站，則會(huì)造成巨大的人力物力資源浪費(fèi)。因此現(xiàn)有大風(fēng)監(jiān)測(cè)站并不能完全反映鐵路全線環(huán) 境風(fēng)速風(fēng)向的真實(shí)情況。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種高速運(yùn)行車輛所受環(huán)境風(fēng)監(jiān)測(cè)方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的缺 陷。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種高速運(yùn)行車輛所受環(huán)境風(fēng)監(jiān)測(cè)方法，包括以下步驟：

S1：在車輛上布置差壓風(fēng)速儀；

S2：通過(guò)差壓風(fēng)速儀獲取風(fēng)速和風(fēng)向；

S3：根據(jù)差壓風(fēng)速儀獲取的風(fēng)速和風(fēng)向結(jié)合車輛運(yùn)行速度計(jì)算實(shí)際風(fēng)速和風(fēng)向。

優(yōu)選地，差壓風(fēng)速儀為圓柱狀差壓風(fēng)速儀，同一圓周上每30°設(shè)置有差壓傳感器。

優(yōu)選地，根據(jù)實(shí)測(cè)風(fēng)速和風(fēng)向結(jié)合車輛運(yùn)行速度計(jì)算實(shí)際風(fēng)速和風(fēng)向的公式為：

式中，V為差壓風(fēng)速儀獲取的風(fēng)速，V_t為車輛運(yùn)行速度，V_l為V在車輛行駛方向上的分量， 為實(shí)際風(fēng)速在列車運(yùn)行方向上的分量，V_e為實(shí)際風(fēng)速，V_c為橫風(fēng)風(fēng)速，θ為實(shí)際風(fēng)向。

本發(fā)明具有以下有益效果：

1、本發(fā)明通過(guò)差壓傳感器獲取風(fēng)速和風(fēng)向結(jié)合車輛運(yùn)行速度計(jì)算實(shí)際風(fēng)速和風(fēng)向，克服 了高速形式車輛僅通過(guò)差壓傳感器獲取風(fēng)速和風(fēng)向與實(shí)際風(fēng)速不符的問(wèn)題。

2、本發(fā)明在獲取實(shí)際風(fēng)速和風(fēng)向的同時(shí)獲取了橫風(fēng)風(fēng)速，對(duì)研究橫風(fēng)對(duì)列車氣動(dòng)性能影 響至關(guān)重要。

3、本發(fā)明在獲取實(shí)際風(fēng)速和風(fēng)向的同時(shí)記錄了錄列車運(yùn)行速度和運(yùn)行里程，對(duì)分析車速 對(duì)差壓傳感器造成的誤差以及對(duì)分析鐵路沿線大風(fēng)極值點(diǎn)與防風(fēng)設(shè)施之間的關(guān)系具有重要意 義。

下面將參照附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及 其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一種高速運(yùn)行車輛所受環(huán)境風(fēng)監(jiān)測(cè)方法流程圖；

圖2是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的差壓傳感器的受力分析圖；