[发明专利]基于弓网动态响应的接触网硬点确定方法及装置

权利要求书

1.一种基于弓网动态响应的接触网硬点确定方法，其特征在于，所述方法包括：

获取受电弓的垂向振动加速度数据序列，根据加速度阈值确定垂向振动加速度数据序列中的异常值，计算垂向振动加速度的平均值，并使用垂向振动加速度的平均值替换异常值，得到加速度数据列；

对加速度数据列进行集合经验模态分解EEMD和基于窗口自适应的同步压缩短时傅里叶变换ADSSTFT，确定加速度数据列的时频特征；根据时频特征反映的加速度序列的能量分布确定对加速度序列进行滤波的滤波频率范围；

根据确定的滤波频率范围对加速度序列进行带通滤波，得到滤波后的加速度序列；

根据滤波后的加速度序列计算接触网冲击指数，接触网冲击指数定义为受电弓的垂向振动加速度的移动有效值与其平均值的比值；

如果接触网冲击指数大于给定的冲击指数阈值，则确定接触网出现硬点；

其中，对加速度数据列进行EEMD和ADSSTFT，确定加速度数据列的时频特征，包括：利用EEMD对加速度数据列进行分解，得到至少两个固有模态函数IMF；设定窗长范围，利用窗长范围内的每个窗长对所述至少两个IMF进行ADSSTFT，得到与每个窗长对应的至少两个IMF的离散化表达；根据与每个窗长对应的至少两个IMF的离散化表达计算IMF所处频带的集中度量；将令集中度量取得最大值的窗长作为最佳窗长；利用最佳窗长以及ADSSTFT确定加速度数据列的时频特征。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据加速度阈值确定垂向振动加速度数据序列中的异常值，计算垂向振动加速度的平均值，并使用垂向振动加速度的平均值替换异常值，包括：

根据计算加速度阈值W；

对于任一x_p，如果|x_p|≥W，且在x_p前后连续有小于等于预设数量个垂向振动加速度的绝对值大于等于W，则确定x_p为异常值；

根据计算垂向振动加速度的平均值并使用替换异常值；

其中，x_p用于表示垂向振动加速度数据序列中第p个垂向振动加速度，p＝0,1,2,…,N-1，k₁用于表示第一经验系数，σ用于表示垂向振动加速度数据序列的标准差。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据时频特征反映的加速度序列的能量分布确定对加速度序列进行滤波的滤波频率范围，包括：

根据时频特征确定加速度序列的主要能量分布范围，将主要能量分布范围对应的频率范围作为对加速度序列进行滤波的滤波频率范围，其中，将频率范围内能量之和大于所有能量之和的50％的最小频率范围作为所述主要能量分布范围。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据与每个窗长对应的至少两个IMF的离散化表达计算IMF所处频带的集中度量，包括：

根据计算IMF所处频带的集中度量CM(ξ_z,l)；

其中，用于表示规范化的d用于表示两个连续分离成分的下界；γ用于表示阈值，γ≥0；l用于表示窗长；ξ_z用于表示编号为z的频带的正频率，(t,ξ_z)∈R×αN，其中，t用于表示时间，R用于表示实数，N用于表示获取的垂向振动加速度的数量；k₂用于表示第二经验系数,α用于表示分辨率；z用于表示频带的编号；υ、β用于表示指数，0＜υ＜1＜β。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据滤波后的加速度序列计算接触网冲击指数，包括：

计算滤波后的加速度序列的移动有效值；

按照预设单元长度，将接触网划分成至少一个单元；

根据每个垂向振动加速度的移动有效值确定每个单元中垂向振动加速度的移动有效值的最大值；

计算每个单元中垂向振动加速度的移动有效值的最大值的平均值；

根据计算接触网冲击指数C_II,m；

其中，C_m,p用于表示加速度序列中第m个垂向振动加速度的移动有效值，用于表示移动有效值的最大值的平均值。