【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电变量测量，特别涉及一种轨道电路机械绝缘节阻抗实时在线测量方法及系统。
技术介绍
1、在铁路信号专业，轨道电路区段之间通过绝缘节区隔，从而防止相邻轨道电路区段之间的电信号漏泄。
2、现场使用的绝缘节主要分机械绝缘节和电气绝缘节两种。绝缘节因裸露于室外环境，风吹、日晒、雨淋，尤其是机械绝缘节，还长期受到列车轮对的挤压、磨损，容易产生破损，破损的原因又较复杂，查找困难，给信号专业的维护者造成很大压力。
3、为掌握绝缘节的绝缘性能，信号专业维护人员需要对绝缘节的阻抗进行测量，从而量化绝缘节的绝缘性能。目前，绝缘节的测量方法主要采用仪表进行测量，如万用表、绝缘摇表和专用绝缘节阻抗测量仪表，万用表能对绝缘节性能做定性判断，绝缘摇表不能在线测量，专用绝缘节测量仪表因其精度较高且能在线测量而被广泛使用。
4、但是，目前绝缘节的测量周期短则一天，长则两周，远远达不到实时掌握绝缘节性能的要求；同时，车站的绝缘节数量较大(车站均为机械绝缘节)，且位置分散，两人一组需要花费大约5个小时时间才能完成所有绝缘节的测量工作。
技术实现思路
1、基于此，本申请实施例提供了一种轨道电路机械绝缘节阻抗实时在线测量方法及系统，能够解决现有技术所存在的问题。
2、第一方面，提供了一种轨道电路机械绝缘节阻抗实时在线测量方法，该方法包括：
3、基于绝缘节两端的轨道电路设备、钢轨线路和绝缘节本体的获取参数建立数学模型；其中，数学模型具体包括了绝缘节阻抗
4、采用四端网的方式对绝缘节及其两端的扼流变压器进行建模，建立在绝缘破损后的阻抗值与四端网之间建立量化关系；
5、在数学模型中，将本区段的送电端设备等效为一个负载阻抗，其值等于将送电端设备等效为电压源后的电源内阻；同时，将邻区段的送电端设备等效为电压源，建立起一个“源-负载”的传输回路；
6、分别计算出相邻两个区段的送、受电端设备钢轨引接线的邻频电流，根据计算结果建立“邻频电流-绝缘阻抗”表；
7、利用现场的测量设备，实时在线测量送、受电端钢轨引接线的邻频电流，然后，根据“邻频电流-绝缘阻抗”表，通过查表即可得到绝缘节的当前阻抗值，实现对站内轨道电路区段的绝缘节阻抗的实时在线测量。
8、可选地，所述方法具体实现对zpw-2000系列站内轨道电路区段的绝缘节阻抗进行实时在线测量。
9、可选地，基于绝缘节两端的轨道电路设备、钢轨线路和绝缘节本体的获取参数建立数学模型中，数学模型适用于绝缘节两端有连通和无连通两种场景。
10、可选地，基于绝缘节两端的轨道电路设备、钢轨线路和绝缘节本体的获取参数建立数学模型，具体包括：
11、将各个轨道电路设备的电压源、内阻，钢轨线路的电阻、电感、轨间电容，以及绝缘节的阻抗值作为获取参数建立数学模型。
12、可选地，采用四端网的方式对绝缘节及其两端的扼流变压器进行建模中，对于无补偿电容的钢轨线路，轨道四端网的数学模型见公式：
13、
14、其中，γ为钢轨线路的传播常数，zc为钢轨线路的特性阻抗，x为钢轨线路长度，u2和i2为轨道四端网的输入电压和电流，u1和i1为轨道四端网的负载电压和电流。
15、可选地，γ和zc与钢轨电阻、钢轨电感、轨间电容、道床电阻的关系具体包括：
16、
17、其中，f是当前轨道电路区段的频率，具体为1700hz、2000hz、2300hz、2600hz四个频率中的一个。
18、可选地，采用四端网的方式对绝缘节及其两端的扼流变压器进行建模中，对于有补偿电容的钢轨线路，其轨道四端网为分段钢轨线路与补偿电容的级联，补偿电容的阻抗由补偿电容及其钢轨引接线组成，其四端网计算方法公式具体包括：
19、
20、其中，zyjx为引接线阻抗；cbc为补偿电容容值；ω＝2πf，f是轨道电路频率。
21、可选地，建立起一个“源-负载”的传输回路，具体包括：
22、首先将本区段的送电端设备等效为一个负载阻抗；其中，负载阻抗的值为基于将送电端设备视为电压源后的电源内阻；
23、接着，将邻区段的送电端设备等效为一个电压源，即构建了简化的电路模型，其中包含了邻区段的送电端设备和本区段的送电端设备；
24、“源-负载”传输回路用于模拟和计算信号在轨道电路中的传输行为，特别当绝缘节出现破损时，邻频信号在轨道电路中的传播和检测。
25、可选地，分别计算出相邻两个区段的送、受电端设备钢轨引接线的邻频电流，根据计算结果建立“邻频电流-绝缘阻抗”表，具体包括：
26、利用建立的“源-负载”传输回路，分别计算出相邻两个区段的送、受电端设备钢轨引接线上的邻频电流；
27、根据计算出的邻频电流，建立“邻频电流-绝缘阻抗”表；其中，“邻频电流-绝缘阻抗”表将不同绝缘阻抗值对应的邻频电流进行映射的查找表，具体通过测量现场的邻频电流，就可以通过查表快速确定绝缘节的阻抗值。
28、第二方面，提供了一种轨道电路机械绝缘节阻抗实时在线测量系统，该系统包括：
29、模型建立模块，用于基于绝缘节两端的轨道电路设备、钢轨线路和绝缘节本体的获取参数建立数学模型；其中，数学模型具体包括了绝缘节阻抗值与送、受电端设备钢轨引接线上的邻频电流之间的量化关系；
30、四端网建模模块，用于采用四端网的方式对绝缘节及其两端的扼流变压器进行建模，建立在绝缘破损后的阻抗值与四端网之间建立量化关系；
31、第一处理模块，用于在数学模型中，将本区段的送电端设备等效为一个负载阻抗，其值等于将送电端设备等效为电压源后的电源内阻；同时，将邻区段的送电端设备等效为电压源，建立起一个“源-负载”的传输回路，用于计算邻频电流；
32、第二处理模块，用于分别计算出相邻两个区段的送、受电端设备钢轨引接线的邻频电流，根据计算结果建立“邻频电流-绝缘阻抗”表；
33、在线测量模块，用于利用现场的测量设备，实时在线测量送、受电端钢轨引接线的邻频电流，然后，根据“邻频电流-绝缘阻抗”表，通过查表即可得到绝缘节的当前阻抗值，实现对站内轨道电路区段的绝缘节阻抗的实时在线测量。
34、本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
35、(1)能够实现对zpw-2000系列站内轨道电路区段的绝缘节阻抗进行实时在线测量，避免了传统测量方法中需要定期离线检测的繁琐和耗时。通过实时监测，可以快速发现并响应绝缘节的潜在问题，从而显著提高了测量的效率和维护工作的响应速度。
36、(2)通过实时在线监测绝缘节的阻抗值，可以及时发现绝缘节的破损情况，防止因绝缘性能下降导致的信号错误传输，这对于保障铁路信号系统的正常运行和铁路运输的安全性至关重要。此外，实时监测也有助于本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种轨道电路机械绝缘节阻抗实时在线测量方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的轨道电路机械绝缘节阻抗实时在线测量方法，其特征在于，所述方法具体实现对ZPW-2000系列站内轨道电路区段的绝缘节阻抗进行实时在线测量。
3.根据权利要求1所述的轨道电路机械绝缘节阻抗实时在线测量方法，其特征在于，基于绝缘节两端的轨道电路设备、钢轨线路和绝缘节本体的获取参数建立数学模型中，数学模型适用于绝缘节两端有连通和无连通两种场景。
4.根据权利要求1所述的轨道电路机械绝缘节阻抗实时在线测量方法，其特征在于，基于绝缘节两端的轨道电路设备、钢轨线路和绝缘节本体的获取参数建立数学模型，具体包括：
5.根据权利要求1所述的轨道电路机械绝缘节阻抗实时在线测量方法，其特征在于，采用四端网的方式对绝缘节及其两端的扼流变压器进行建模中，对于无补偿电容的钢轨线路，轨道四端网的数学模型见公式：
6.根据权利要求5所述的轨道电路机械绝缘节阻抗实时在线测量方法，其特征在于，γ和Zc与钢轨电阻、钢轨电感、轨间电容、道床电阻的关系具体包括：p>
7.根据权利要求1所述的轨道电路机械绝缘节阻抗实时在线测量方法，其特征在于，采用四端网的方式对绝缘节及其两端的扼流变压器进行建模中，对于有补偿电容的钢轨线路，其轨道四端网为分段钢轨线路与补偿电容的级联，补偿电容的阻抗由补偿电容及其钢轨引接线组成，其四端网计算方法公式具体包括：
8.根据权利要求1所述的轨道电路机械绝缘节阻抗实时在线测量方法，其特征在于，建立起一个“源-负载”的传输回路，具体包括：
9.根据权利要求1所述的轨道电路机械绝缘节阻抗实时在线测量方法，其特征在于，分别计算出相邻两个区段的送、受电端设备钢轨引接线的邻频电流，根据计算结果建立“邻频电流-绝缘阻抗”表，具体包括：
10.一种轨道电路机械绝缘节阻抗实时在线测量系统，其特征在于，所述系统包括：
...【技术特征摘要】
1.一种轨道电路机械绝缘节阻抗实时在线测量方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的轨道电路机械绝缘节阻抗实时在线测量方法，其特征在于，所述方法具体实现对zpw-2000系列站内轨道电路区段的绝缘节阻抗进行实时在线测量。
3.根据权利要求1所述的轨道电路机械绝缘节阻抗实时在线测量方法，其特征在于，基于绝缘节两端的轨道电路设备、钢轨线路和绝缘节本体的获取参数建立数学模型中，数学模型适用于绝缘节两端有连通和无连通两种场景。
4.根据权利要求1所述的轨道电路机械绝缘节阻抗实时在线测量方法，其特征在于，基于绝缘节两端的轨道电路设备、钢轨线路和绝缘节本体的获取参数建立数学模型，具体包括：
5.根据权利要求1所述的轨道电路机械绝缘节阻抗实时在线测量方法，其特征在于，采用四端网的方式对绝缘节及其两端的扼流变压器进行建模中，对于无补偿电容的钢轨线路，轨道四端网的数学模型见公式：
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