[發(fā)明專利]一種基于鋼軌回流動態(tài)分析的地鐵隧道積水檢測評估方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210840209.3
• 申請日: 2022-07-18
• 公開（公告）號: CN115166832B
• 公開（公告）日: 2023-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖嵩;王梓靖;郭裕鈞;吳廣寧;高國強(qiáng);陳爭;張予慧;喻婕;曹野;劉樸烊;李普普
• 申請（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號: G01V3/02
• 分類號: G01V3/02;G01F23/72;G01F23/68;B61K9/08
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責(zé)任公司 51200
• 代理人: 秦立飛;卓仲陽

1.一種基于鋼軌回流動態(tài)分析的地鐵隧道積水檢測評估方法，其特征在于，設(shè)置鋼軌狀態(tài)檢測裝置，即在鋼軌沿線鋪設(shè)信號發(fā)送裝置(6)、信號收集與數(shù)據(jù)發(fā)送裝置(7)，數(shù)據(jù)發(fā)送裝置將數(shù)據(jù)發(fā)送至調(diào)度中心軌道積水示警平臺(13)，通過接受到的鋼軌檢測信號來判斷鋼軌回流狀態(tài)是否出現(xiàn)新的流通路徑；設(shè)置變電所電流檢測裝置，即通過設(shè)置牽引變電所饋電電流傳感器(10)、鋼軌回流傳感器(11)、排流站回流傳感器(12)來驗(yàn)證鋼軌沿線信號檢測裝置檢測出的鋼軌狀態(tài)信息；同樣也通過信號發(fā)送端發(fā)送至調(diào)度中心軌道積水示警平臺處理判斷是否出現(xiàn)軌道積水的事故，并判斷事故地點(diǎn)做出合理決策；

鋼軌狀態(tài)檢測裝置和變電所電流檢測裝置均實(shí)時檢測，并將數(shù)據(jù)傳輸至調(diào)度中心軌道積水示警平臺(13)，由平臺統(tǒng)一處理數(shù)據(jù)，并通過災(zāi)情判斷模塊分析是否存在軌道積水；

考慮到列車行駛過程中牽引電流不斷變化的原因，采用一種交流監(jiān)測電流注入到鋼軌中作為測試信號，在鋼軌另一端設(shè)置信號收集裝置(7)檢測通過鋼軌返回至信號收集裝置電流的大小，并將檢測數(shù)據(jù)發(fā)送至調(diào)度中心軌道積水示警平臺(13)，此外，沿線的牽引變電所的饋電電流和不同回流方式的電流大小也需要監(jiān)控，采用一種開環(huán)電流傳感器布置在牽引變電所饋線(10)、鋼軌回流線(11)、排流網(wǎng)回流線(12)處實(shí)時檢測回流大小并通過回流系數(shù)處理平臺(9)計(jì)算各回流路徑的回流占總回流的比例，再通過發(fā)送模塊送到調(diào)度中心軌道積水示警平臺(13)；還設(shè)置浮子水位檢測設(shè)備(30)，并設(shè)置無積水、積水淹沒至道床面、積水淹沒至軌面三種水位狀態(tài)檢測，內(nèi)部設(shè)置信息發(fā)送裝置，實(shí)時將水位信號發(fā)送至調(diào)度中心示警平臺(13)，并在裝置頂部設(shè)置警示燈，以三種顏色對應(yīng)三種積水狀態(tài)，供列車司機(jī)在昏暗視線下判斷前方路段積水狀況；

當(dāng)一段鋼軌發(fā)生積水事故時，在區(qū)域形成積水(21)，此時由于積水將鋼軌和地面連同，一部分牽引回流就通過積水進(jìn)入大地，并由排流網(wǎng)(19、20)收集送至牽引變電所，所以在有軌道積水的過程中，軌道回流占總回流的占比會逐漸變小，排流網(wǎng)回流占總回流的占比會逐漸增加，因此可通過監(jiān)測牽引變電所回流狀態(tài)來判斷鋼軌沿線積水狀態(tài)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于鋼軌回流動態(tài)分析的地鐵隧道積水檢測評估方法，其特征在于，所述浮子水位檢測設(shè)備(30)對隧道沿線積水狀況做出準(zhǔn)確判斷，并將水位信息同樣發(fā)送至調(diào)度中心軌道積水示警平臺(13)，浮子水位狀態(tài)信息是對水位信息的直接測量，因此一旦調(diào)度中心接收，自浮子水位狀態(tài)信息檢測的積水信號可以立即做出相應(yīng)處理；

浮子水位檢測設(shè)備(30)采用環(huán)形浮子(24)，中間套用立柱(26)，使得環(huán)形浮子(24)可根據(jù)水位上下位移，環(huán)形浮子(24)中裝有環(huán)形磁鐵(25)，通過立柱中的磁力傳感器判斷環(huán)形磁鐵(25)的位置，以此來判斷水位狀態(tài)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于鋼軌回流動態(tài)分析的地鐵隧道積水檢測評估方法，其特征在于，所述立柱(26)頂部設(shè)置示警燈(27)，通過不同顏色來表示不同的水位狀態(tài)。

4.一種基于鋼軌回流動態(tài)分析的地鐵隧道積水監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括四部分：

鋼軌狀態(tài)檢測裝置：用于發(fā)出穩(wěn)定監(jiān)測信號，并通過在鋼軌另一端收集監(jiān)測信號來判斷鋼軌狀態(tài)；

變電所電流檢測裝置：用于監(jiān)測變電所的饋電及不同方式的回流占總回流之比，來判斷是否出現(xiàn)符合鋼軌積水的特征；當(dāng)隧道沒有積水事故發(fā)生時，信號發(fā)送裝置向一段鋼軌注入交流測試信號并通過隔離電感與牽引變電所一側(cè)的鋼軌隔離開，防止信號竄入變電所引發(fā)裝置誤動，信號收集裝置在鋼軌另一端接受交流測試信號，并通過監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)送模塊將注入電流和接收到的電流發(fā)送到調(diào)度中心積水示警平臺通過計(jì)算監(jiān)測信號的電流損失值在允許范圍內(nèi)且鋼軌回流占總回流的比例沒有下降、排流網(wǎng)回流占總回流的比例沒有上升，判斷該段隧道沒有積水事故發(fā)生；

浮子水位檢測模塊：通過設(shè)浮子高度判斷是否有積水和積水深度；

調(diào)度中心軌道積水示警平臺：用于接收鋼軌狀態(tài)檢測裝置、變電所電流檢測裝置和浮子水位檢測模塊的狀態(tài)信息并通過災(zāi)情判斷模塊，判斷在哪個路段發(fā)生隧道積水的故障并發(fā)出警報(bào)。