[发明专利]铁路接触网霜冻预测

说明书

技术领域

本发明属于铁路防灾领域，尤其涉及一种铁路接触网霜冻预测的系统和算法。

背景技术

接触网是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路。接触网霜冻是铁路防护的薄弱环节，霜冻可能引起接触网绝缘水平下降，导致接触网频繁放电，是铁路安全的隐患。

一般的，接触网防止霜冻的方法有喷涂防冻液或间接加热，这种方法是在发现接触网发生霜冻后，进行的补救措施，目前尚无对铁路接触网霜冻进行预测的技术。

发明内容

本发明提供了一种铁路接触网霜冻预测的系统，其特征在于，包括监控终端、监控单元、自动气象站、接触网温度计和日照辐射计；

其中，所述自动气象站、接触网温度计和日照辐射计分别与所述监控单元连接；

所述监控单元与所述监控终端连接。

所述自动气象站、接触网温度计和日照辐射计将采集到的气象信息传送至所述监控单元。

所述监控单元接收采集气象信息后直接上传至监控终端。

所述监控单元具有串口和网口。

所述监控终端对气象信息进行存储、分析，并决定是否触发霜冻报警。

所述监控终端具备管理多个监控单元的能力。

所述监控终端接收天气预报信息。

所述监控终端具备网络接口。

本发明提供了一种铁路接触网霜冻预测的算法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：判断第二日天气是否晴朗：如果晴朗，转步骤二；否则，预测将不发生霜冻；

步骤二：预测第二日最低气温是否低于0.5℃：如果低于，转步骤三；否则，预测将不发生霜冻；

步骤三：计算水蒸气过饱和量；

步骤四：如果水蒸气过饱和量为正，预测将发生霜冻；否则，预测将不发生霜冻。

所述计算水蒸气过饱和量为今日傍晚水蒸气浓度与第二日清晨水蒸气饱和浓度的差值；

所述今日傍晚水蒸气浓度为：

a1=2.167es1(RH1/100)T1,]]>

所述第二日清晨水蒸气饱和浓度为：

a2=2.167es2T2-3;]]>

其中，T₁、RH₁、e_s1分别为今日傍晚的温度、湿度、温度T₁时的饱和水蒸气压；e_s2为温度(T₂-3)时的饱和水蒸气压。

本发明能够提前预测接触网霜冻，预警通知铁路维护人员采取有效措施防止接触网由于霜冻而发生事故。

附图说明

下面结合附图对本发明作详细说明：

图1为铁路接触网霜冻预测系统框架图；

图2为铁路接触网霜冻预测算法流程图。

具体实施方式

霜冻预测系统如图1所示。现场设备由自动气象站、接触网温度计和日照辐射计组成，目前气象行业中应用比较广泛的自动气象站，通过气象传感器采集铁路沿线的气象信息：风速、风向、温度、气压、湿度、雨量等六要素，并直接通过数字接口向外传送至监控单元。监控单元采集这些传感器信息，并将信息传送至监控终端，监控终端接收数据后，结合气象预报信息，对接触网霜冻情况进行分析和预测，并显示预测结果。