【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于城市轨道交通智能控制领域，公开了一种基于毫米波监测的地铁接触网控制方法及接触网分流器装置。
技术介绍
1、当电客车因为行车组织要求或突发应急情况，有可能在接触网绝缘锚段关节处停车，若电客车受电弓此时搭接在绝缘锚段关节内的接触线非工作支与工作支的过渡区域，受电弓碳滑板会短接绝缘分段两侧的接触线（分段一侧的工作支与分段另外一侧的非工作支），线路上其他电客车的牵引电流会沿接触线通过此处短接点，由于此时为停车状态，短接点与接触线非工作支接触的区域过渡电阻较大（存在一定的气隙），会因电流持续通过，导致接触区域局部过热最终熔断接触线的非工作支。
2、目前对等高区停车导致断线故障暂无有效防护手段，且随着运营密度逐步增大，风险将越来越高，因此急需有效手段对柔性接触网绝缘锚段关节进行关节分流器研究。
技术实现思路
1、专利技术目的：提供一种基于毫米波监测的地铁接触网控制方法及接触网分流器装置，以解决现有技术存在的上述问题。
2、技术方案：一种基于毫米波监测的地铁接触网控制方法，包括如下步骤：
3、s1、采集列车状态数据，对列车状态数据进行预处理；列车状态数据包括列车的位置、速度、距离、行驶方向和加速度；
4、s2、对预处理后的列车状态数据进行分析，锁定目标列车；
5、s3、获取接触网的电气参数，基于电气参数，估计接触网的状态；
6、s4、基于目标列车的位置，判断目标列车是否停止在预设的禁停区域内；
7、
8、根据本申请的一个方面，步骤s1进一步为：
9、s11、毫米波雷达按照预定频率扫描周围环境，获取距离扫描矩阵和第一反射强度矩阵，作为列车状态数据；
10、s12、采用中值滤波算法，对距离扫描矩阵和第一反射强度矩阵进行去噪滤波处理；
11、s13、毫米波雷达发送chirp信号，接收chirp信号的回波并进行解码，获得距离矩阵、速度矩阵和第二反射强度矩阵。
12、毫米波雷达根据本申请的一个方面，步骤s2进一步为：
13、s21、基于去噪滤波后的距离扫描矩阵和第一反射强度矩阵，采用边缘提取算法，提取列车轮廓，将列车轮廓拟合得到列车边界框；
14、s22、对距离矩阵、速度矩阵和第二反射强度矩阵进行范围-多普勒域检测，提取潜在目标列车；将潜在目标列车投影到毫米波雷达坐标系中，与列车边界框相交，得到融合检测结果；
15、s23、通过卡尔曼滤波，对融合检测结果进行多目标跟踪，基于跟踪的结果，更新每个列车的位置、速度和加速度。
16、毫米波雷达根据本申请的一个方面，步骤s3进一步为：
17、s31、获取接触网电气参数，包括接触网的第一分段电压和第二分段电压，并计算第一分段电压和第二分段电压的压差；
18、s32、基于第一分段电压和第二分段电压的压差，获取主控接触器两端的电压和电流，通过主控接触器两端的电压和电流估计接触网的状态；
19、s321、判断主控接触器两端电压的压差是否小于预设阈值，如果是，则允许主控接触器合闸，否则不允许合闸；
20、s322、获取通过主控接触器的电流，基于通过主控接触器的电流、接触器额定电流和过负荷系数，判断接触器是否过载，若过载，报警提示过载风险。
21、根据本申请的一个方面，步骤s4进一步为：
22、s41、获取行车调度指令和线路拓扑结构，确定禁停区域；
23、s42、将目标列车的位置与禁停区域比较，判断目标列车是否位于禁停区域内，如果是，启动进入计时；否则启动驶离计时。
24、根据本申请的一个方面，步骤s5进一步为：
25、s51、当目标列车位于禁停区域时，判断是否同时满足下列条件：目标列车停车且进入计时超过预设的允许停留时间阈值，第一分段电压和第二分段电压的压差小于预设的允许压差阈值，若满足，则发出闭合指令，将主控接触器闭合；若不满足，则不发出指令；
26、s52、当目标列车驶出禁停区域时，判断是否同时满足下列条件：驶离计时超过预设的延迟断开时间，主控接触器的电流低于预设的电流下限阈值，若满足，则发出断开指令，将主控接触器断开；若不满足，则不发出指令。
27、根据本申请的一个方面，还包括s6、获取主控接触器的历史动作数据，基于历史动作数据，进行故障诊断与预警，具体为:
28、s61、获取主控接触器的历史动作数据，包括动作时刻、触发条件和动作前后参数，基于历史动作数据，建立正常动作模式库；
29、s62、采集主控接触器的新动作数据，基于正常动作模式库，采用机器学习算法，对新动作数据进行异常检测；
30、s63、基于异常检测的结果，确定异常的原因，包括列车长时间停靠、接触网参数异常变化或设备故障，基于异常的原因，及时预警，提示运维人员检修，并启动应急处置预案。
31、根据本申请的一个方面，步骤s61进一步为：
32、s611、获取主控接触器的历史动作数据，对历史动作数据进行清洗和预处理，剔除噪声数据和无效数据；
33、s612、提取预处理后的历史动作数据中的时域特征和频域特征；其中时域特征包括动作时长、动作间隔、上升/下降时间和超调量；频域特征包括频谱图、主频、频谱熵和中心频率；
34、s613、对时域特征和频域特征进行标准化，消除量纲影响；
35、s614、基于消除量纲影响后的时域特征和频域特征，建立正常动作模式库。
36、根据本申请的一个方面，步骤s614进一步为：
37、s6141、基于消除量纲影响后的时域特征和频域特征，构建深度卷积神经网络模型；
38、s6142、获取主控接触器中的典型动作样本数据，基于典型动作样本数据，采用反向传播算法，对深度卷积神经网络模型的参数进行优化；
39、s6143、在优化后的深度卷积神经网络模型中，前向传播历史动作数据，提取深度特征向量；
40、s6144、对深度特征向量进行聚类分析，自动发现历史动作数据内部的簇结构，每一簇对应一类典型的动作模式；
41、s6145、统计动作模式的中心特征向量和边界阈值，基于中心特征向量和边界阈值，构建正常动作模式库。
42、一种基于毫米波监测的地铁接触网分流器装置，使用上述任一项技术方案所述的基于毫米波监测的地铁接触网控制方法，包括直流接触模块、监控模块和列车状态采集模块；其中直流接触模块包括直流接触器、电流变送器和电压变送器；监控模块包括通讯管理机、4g通讯模块、核心控制器、防凝露设备和操作面板；列车状态采集模块包括至少两套毫米波雷达
43、有益效果：本专利技术通过提供一种基于毫米波监测的地铁接触网控制方法，智能的控制主控接触器的分合，从而本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于毫米波监测的地铁接触网控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于毫米波监测的地铁接触网控制方法，其特征在于，步骤S1进一步为：
3.根据权利要求2所述的基于毫米波监测的地铁接触网控制方法，其特征在于，步骤S2进一步为：
4.根据权利要求3所述的基于毫米波监测的地铁接触网控制方法，其特征在于，步骤S3进一步为：
5.根据权利要求4所述的基于毫米波监测的地铁接触网控制方法，其特征在于，步骤S4进一步为：
6.根据权利要求5所述的基于毫米波监测的地铁接触网控制方法，其特征在于，步骤S5进一步为：
7.根据权利要求6所述的基于毫米波监测的地铁接触网控制方法，其特征在于，还包括S6、获取主控接触器的历史动作数据，基于历史动作数据，进行故障诊断与预警，具体为:
8.根据权利要求7所述的基于毫米波监测的地铁接触网控制方法，其特征在于，步骤S61进一步为：
9.根据权利要求8所述的基于毫米波监测的地铁接触网控制方法，其特征在于，步骤S614进一步为：
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...【技术特征摘要】
1.一种基于毫米波监测的地铁接触网控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于毫米波监测的地铁接触网控制方法，其特征在于，步骤s1进一步为：
3.根据权利要求2所述的基于毫米波监测的地铁接触网控制方法，其特征在于，步骤s2进一步为：
4.根据权利要求3所述的基于毫米波监测的地铁接触网控制方法，其特征在于，步骤s3进一步为：
5.根据权利要求4所述的基于毫米波监测的地铁接触网控制方法，其特征在于，步骤s4进一步为：
6.根据权利要求5所述的基于毫米波监测的地铁接触网控制方法，其特征在于，步骤s5进一步为：
7.根据权利要求6所述的基于毫米波监测的地铁接触网控制方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：戴明，张超，纪庆，曹仕宏，谷世鹏，应雨生，
申请(专利权)人：南京恒星自动化设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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