面向故障仿真的接触网三维可视化模型构建方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种面向故障仿真的接触网三维可视化模型构建方法及系统。接触网故障定位诊断多依靠人工巡检的方式进行，有效性、及时性和准确性无法满足目前运管需求。本方法包括：设定接触网几何参数、材料参数、传感器的类型及安装位置；对接触网进行静力学求解，建立接触网的静力学平衡数学模型；求解承力索上节点的三维坐标,建立接触网三维可视化模型，生成接触网有限元模型；在接触网有限元模型上加载接触网故障，获取传感器的输出数据。本发明专利技术充分考虑接触网多种故障类型，对接触网进行模型搭建，在此模型的基础上可以模拟各类接触网故障，提取故障发生时的关键信息，以更加直观、便捷的方式反应故障发生时接触网各参数以及形态的变化。形态的变化。形态的变化。

【技术实现步骤摘要】
面向故障仿真的接触网三维可视化模型构建方法及系统


[0001]本专利技术涉及接触网故障数字仿真
，具体涉及一种面向故障仿真的接触网三维可视化模型构建方法及系统。

技术介绍

[0002]电气列车能够到达的地方就是受电弓需要到达的地方，接触线在充当配电线路的同时又是受电弓的滑道，弓网系统的动态性能以及零部件服役情况直接影响受流质量的好坏。近年来，电气化铁路发生接触网故障的频率逐渐增多，接触网故障主要是由外部环境和零部件松脱造成的，故障类型包括异物类故障、断线类故障、线夹脱落类故障、定位器故障以及棘轮卡滞类故障等。如异物类故障中的接触网覆冰，该故障是电气化铁路系统中广泛存在的问题，接触网覆冰使得接触网硬点增加，增加了弓网电弧，加速受电弓滑板磨耗。
[0003]接触网故障会影响到接触网的受流质量，降低铁路供电安全性与可靠性。目前，为保证电气列车的安全运营，对接触网的故障定位及诊断多依靠人工巡检的方式进行，在有效性、及时性和准确性上都以无法满足目前的运管需求，为了能在接触网出现故障时可以快速的做出定位分析，接触网的故障仿真分析变得尤为重要。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.面向故障仿真的接触网三维可视化模型构建方法，其特征在于：所述方法包括：设定接触网几何参数；设定接触网材料参数；设定传感器的类型及安装位置；对接触网进行静力学求解，建立接触网的静力学平衡数学模型，包括：S401：根据接触线的高度信息，求解接触线对吊弦施加的荷载；S402：根据接触线对吊弦施加的荷载以及吊弦的长度，求解吊弦对承力索施加的荷载；S403：考虑承力索在不同位置所受的作用力，利用力矩平衡法或有限元法求解承力索的变形量；S404：根据承力索的变形量，修正吊弦的长度，当吊弦长度的修正量大于设定值时，重复步骤402
‑
404；S405：当吊弦长度的修正量小于或等于设定值时，提取出承力索的变形量，接触网的静力学求解完成；求解承力索上节点的三维坐标, 建立接触网三维可视化模型，生成接触网有限元模型，包括：根据承力索的变形量，求解出承力索的三维坐标；根据接触线的三维坐标以及承力索的三维坐标，连接对应的节点，生成吊弦以及弹性吊索的三维坐标；在同一坐标系下按照节点进行参数化绘图，生成接触网三维可视化模型，建立接触网有限元模型；在接触网有限元模型上加载接触网故障，获取传感器的输出数据。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述接触网几何参数包括接触网基本几何参数、锚段关节几何参数、电分相几何参数；所述接触网基本几何参数包括跨距、拉出值、吊弦数量、中间跨数、接触线高度、结构高度、第一弹链吊弦距定位点距离、弹性吊索长度、第一简链吊弦距定位点距离、弹性吊索张力；所述锚段关节几何参数包括五跨锚段关节几何参数和四跨锚段关节几何参数；所述五跨锚段关节几何参数包括前支拉出值、屋脊点抬高、转换柱抬高及结构高度、后支拉出值及跨距；所述四跨锚段关节几何参数...

【专利技术属性】
技术研发人员：张学武，田升平，张珹，聂晶鑫，陈俊卿，王玉环，李飞，刘刚，宫衍圣，关金发，李晋，
申请(专利权)人：中铁第一勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：