[發明專利]基于數據挖掘技術的地鐵雜散電流腐蝕特征信息提取方法

有效

• 申請號: 201810367167.X
• 申請日: 2018-04-23
• 公開（公告）號: CN108827867B
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 李威;王承濤;王禹橋;楊雪鋒;范孟豹;許少毅;盛連超;王祥輝;王瑞林;李猛猛;郭志安;陳瑤
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G01N17/02
• 分類號: G01N17/02
• 代理公司: 北京淮海知識產權代理事務所(普通合伙) 32205
• 代理人: 董潔

本發明公開了一種基于數據挖掘技術的地鐵雜散電流腐蝕特征信息提取方法，包括以下步驟：1、地鐵現場關鍵數據采集：現場周圍土壤電阻率、軌地過渡電阻、鋼軌縱向電阻的測量，土壤離子成分分析；2、地鐵現場關鍵數據等效化處理；3、實驗室環境電化學腐蝕模擬；4、實驗數據挖掘，腐蝕特征信息提取；5、根據腐蝕特征信息評估雜散電流腐蝕危險性。本發明能夠借助數據挖掘技術，在獲得地鐵現場必要數據的情況下提取雜散電流電化學腐蝕特征信息，根據腐蝕特征信息評估雜散電流腐蝕危險性，預測未來埋地金屬的腐蝕程度和使用壽命。

技術領域

本發明涉及一種特征信息的提取方法，特別是一種基于數據挖掘技術的地鐵雜散電流腐蝕特征信息提取方法。

背景技術

地鐵雜散電流會對周圍埋地金屬管線、混凝土結構造成嚴重的電化學腐蝕，嚴重威脅地鐵系統日常運營和人身安全。因雜散電流腐蝕而造成的危險事故時有發生，最根本的原因在于對地鐵埋地金屬管線的雜散電流腐蝕危險性評估不夠準確。由于雜散電流分布的精確模型很難確定，雜散電流難以直接準確測量，根據所監測的參數，很難預測出埋地管線在雜散電流作用下的腐蝕程度和腐蝕趨勢，從而其雜散電流腐蝕危險性也難以進行準確評估。

金屬管線埋置于地下，無法直觀監測其受腐蝕情況，一般均采用間接的辦法來反映雜散電流的腐蝕情況。目前主要通過極化電位間接檢測雜散電流腐蝕情況，埋地管線極化電位既可以反映埋地管線的腐蝕特性，又可以反映雜散電流的干擾特性。在工程實踐中，以極化電位表征埋地管線受雜散電流腐蝕影響的程度存在由于IR降的影響，極化電位在實際工程應用中檢測精度有待提高；參比電極的種類和質量不同，對于極化電位的測量結果也具有較大的影響；以及無法預測埋地管線腐蝕量和使用壽命的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于數據挖掘技術的地鐵雜散電流腐蝕特征信息提取方法，該方法能夠有效提取并預測地鐵雜散電流腐蝕特征信息，全面且精確的評估當前埋地金屬受雜散電流腐蝕影響情況，并預測未來埋地金屬的腐蝕程度和使用壽命。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：基于數據挖掘技術的地鐵雜散電流腐蝕特征信息提取方法，包括以下步驟：

步驟1：測量供電區間周圍土壤電阻率ρ；測量供電區間內軌地過渡電阻R_g和鋼軌縱向電阻R_s；通過土壤取樣分析土壤中的主要離子成分；獲取現場基本參數：供電區間長度L₁、牽引電流I；

步驟2：通過一段時間內雜散電流泄漏電荷量相等的原理進行等效處理，即：

式中，Q₁為雜散電流泄漏電荷量，Q₂為實驗室環境下直流電源所提供的電荷量，L₁為供電區間長度，I_s為供電區間內的雜散電流，t₁為雜散電流腐蝕時長，t₂為所設計電化學腐蝕時間，I_e為所設計電化學腐蝕實驗中直流電源所提供的電流大小；

根據電阻網絡模型，結合現場參數測試結果進行計算，從而可以確定在實驗室條件下所設計電化學腐蝕實驗中直流電源所提供的電流大小I_e，所設計電化學腐蝕時間t₂；