CN113032875B - 一种基于直流通路模型的高铁隧道区段仿真检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于直流通路模型的高铁隧道区段仿真检测方法，该方法包括获取高铁隧道区段的实际规格参数，基于隧道所穿围岩的不同等级构建若干高铁隧道区段的局部模型；计算各局部模型沿隧道线路方向的总直流电阻值以及沿垂直入地方向的接地电阻值，构建各局部模型的等效电路；基于高铁隧道区段的实际围岩分布情况选择对应的等效电路构建直流通路模型，根据直流通路模型对高铁隧道区段进行仿真检测。本发明实现了通过计算各局部模型的阻抗值来建立Π型等效电路模型，再根据隧道区段中各部分区段所穿围岩的等级分布对应构建成易于计算的长距离高铁线路隧道段的直流电路模型，用于针对直流接地极入地电流对高铁系统影响的仿真检测。

Description

一种基于直流通路模型的高铁隧道区段仿真检测方法
技术领域
本申请涉及高速铁路接地系统技术领域，具体而言，涉及一种基于直流通路模型的高铁隧道区段仿真检测方法。
背景技术
高铁线路隧道区段综合接地系统是由PW保护线、钢轨、贯通地线、纵向接地钢筋、锚杆钢拱架等设施共同构成的立体接地系统，并且埋设在复杂的围岩结构中。
现有的高铁综合接地系统模型仅适用于交流系统分析，且未考虑隧道区段接地设施的规格参数、布置方式及连接关系，并无相关直流建模方法可供仿真检测。为了定量研究特高压直流接地极入地电流以及地铁入地杂散电流对高速铁路路基区段接地系统的影响，需要构建相应的接地系统直流仿真分析模型。
常规三相电力系统或者高速铁路接地系统一般通过电磁场仿真软件构建交流模型并计算，但通过仿真软件构建出的上百公里长距离高铁立体接地系统网络的直流模型复杂度高，计算量大，仿真计算效率低。
发明内容
为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种基于直流通路模型的高铁隧道区段仿真检测方法。
第一方面，本发明实施例提供了一种基于直流通路模型的高铁隧道区段仿真检测方法，所述方法包括：
获取高铁隧道区段的实际规格参数，基于隧道所穿围岩的不同等级构建若干所述高铁隧道区段的局部模型；
计算各所述局部模型沿隧道线路方向的总直流电阻值以及沿垂直入地方向的接地电阻值，构建各所述局部模型的等效电路；
基于所述高铁隧道区段的实际围岩分布情况选择对应的所述等效电路构建直流通路模型，根据所述直流通路模型对所述高铁隧道区段进行仿真检测。
优选的，所述实际规格参数包括上下行PW保护线参数、上下行钢轨参数、贯通地线参数、纵向接地钢筋参数、隧道锚杆参数、环向钢架参数、连接钢筋参数。
优选的，所述获取高铁隧道区段的实际规格参数，基于隧道所穿围岩的不同等级构建若干所述高铁隧道区段的局部模型，包括：
获取高铁隧道区段的所有实际规格参数；
从所有所述实际规格参数中选取与任一隧道所穿围岩等级对应的所述实际规格参数构建所述高铁隧道区段的局部模型，直至获得所有所述隧道所穿围岩等级对应的所述局部模型。
优选的，所述计算各所述局部模型沿隧道线路方向的总直流电阻值以及沿垂直入地方向的接地电阻值，构建各所述局部模型的等效电路，包括：
向各所述局部模型中注入单位电流，计算各所述局部模型上的电压分布和电流分布；
从各所述局部模型中随机选取一段预设长度的测试隧道，基于所述电压分布与电流分布计算各所述测试隧道沿隧道线路方向的总直流电阻值以及沿垂直入地方向的接地电阻值；
根据所述总直流电阻值和接地电阻值构建各所述局部模型的等效电路。
优选的，所述基于所述电压分布与电流分布计算各所述测试隧道沿隧道线路方向的总直流电阻值以及沿垂直入地方向的接地电阻值，包括：
基于所述电压分布与电流分布确定所述测试隧道两端点间的电位差以及经过所述测试隧道的经过电流，将所述电位差与所述经过电流相除，得到所述测试隧道沿路基线路方向的总直流电阻值；
基于所述电压分布与电流分布确定所述测试隧道中点处平均电位值以及所述测试隧道的总泄露电流值，将所述平均电位值与所述总泄露电流值相除，得到所述测试隧道沿垂直入地方向的接地电阻值。
优选的，所述基于所述高铁隧道区段的实际围岩分布情况选择对应的所述等效电路构建直流通路模型，包括：
沿隧道路线方向依次确定所述高铁隧道区段的实际围岩等级分布，并基于相邻的不同等级围岩的分布比例确定相邻的各所述等效电路的数量比例；
整合所有所述等效电路，构建直流通路模型。
第二方面，本发明实施例提供了一种基于直流通路模型的高铁隧道区段仿真检测装置，所述装置包括：
获取模块，用于获取高铁隧道区段的实际规格参数，基于隧道所穿围岩的不同等级构建若干所述高铁隧道区段的局部模型；
计算模块，用于计算各所述局部模型沿隧道线路方向的总直流电阻值以及沿垂直入地方向的接地电阻值，构建各所述局部模型的等效电路；
构建模块，用于基于所述高铁隧道区段的实际围岩分布情况选择对应的所述等效电路构建直流通路模型，根据所述直流通路模型对所述高铁隧道区段进行仿真检测。
第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面或第一方面的任意一种可能的实现方式提供的方法的步骤。
第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面或第一方面的任意一种可能的实现方式提供的方法。
本发明的有益效果为：1.填补了目前高速铁路隧道区段接地系统直流模型的技术空白。构建了一段复杂的高铁线路隧道区段接地系统直流模型，通过计算得出固定长度的一段高铁线路隧道区段局部模型的阻抗值来建立一个“Π”型等效电路模型，再根据隧道区段中各部分区段所穿围岩的等级分布对应构建成易于计算的长距离高铁线路隧道段的直流电路模型，用于针对直流接地极入地电流对高铁系统影响的仿真检测。
2.本申请的等效电路模型相比使用电磁场分析软件直接建模可极大程度减小软件的计算量，更适于用来分析长距离高铁线路受直流接地极的影响。
3.相较接地系统在交流系统中的简单等效模型，本申请的仿真检测结果更为准确。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种基于直流通路模型的高铁隧道区段仿真检测方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的高速铁路Ⅱ级围岩隧道区段部分的局部模型举例示意图；
图3为本申请实施例提供的高速铁路V级围岩隧道区段部分的局部模型举例示意图；
图4为本申请实施例提供的高速铁路Ⅱ级围岩隧道区段部分的局部模型的总直流电阻值计算的举例示意图；
图5为本申请实施例提供的高速铁路Ⅱ级围岩隧道区段部分的局部模型的接地电阻值计算的举例示意图；
图6为本申请实施例提供的局部模型等效电路的举例示意图；
图7为本申请实施例提供的一种基于直流通路模型的高铁隧道区段仿真检测装置的结构示意图；
图8为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
在下述介绍中，术语“第一”、“第二”仅为用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。下述介绍提供了本发明的多个实施例，不同实施例之间可以替换或者合并组合，因此本发明也可认为包含所记载的相同和/或不同实施例的所有可能组合。因而，如果一个实施例包含特征A、B、C，另一个实施例包含特征B、D，那么本发明也应视为包括含有A、B、C、D的一个或多个所有其他可能的组合的实施例，尽管该实施例可能并未在以下内容中有明确的文字记载。
下面的描述提供了示例，并且不对权利要求书中阐述的范围、适用性或示例进行限制。可以在不脱离本发明内容的范围的情况下，对描述的元素的功能和布置做出改变。各个示例可以适当省略、替代或添加各种过程或组件。例如所描述的方法可以以所描述的顺序不同的顺序来执行，并且可以添加、省略或组合各种步骤。此外，可以将关于一些示例描述的特征组合到其他示例中。
参见图1，图1是本申请实施例提供的一种基于直流通路模型的高铁隧道区段仿真检测方法的流程示意图。在本申请实施例中，所述方法包括：
S101、获取高铁隧道区段的实际规格参数，基于隧道所穿围岩的不同等级构建若干所述高铁隧道区段的局部模型。
所述局部模型在本申请实施例中可以理解为基于实际规格参数所构建的高铁隧道区段的一部分区段的模型。
在本申请实施例中，为了保证最终生成的模型的仿真测试效果，首先将严格按照接地设施的实际规格参数和布置方式来构建高铁隧道区段的局部模型。
在一种可实施方式中，所述实际规格参数包括上下行PW保护线参数、上下行钢轨参数、贯通地线参数、纵向接地钢筋参数、隧道锚杆参数、环向钢架参数、连接钢筋参数。
在一种可实施方式中，所述步骤S101包括：
获取高铁隧道区段的所有实际规格参数；
从所有所述实际规格参数中选取与任一隧道所穿围岩等级对应的所述实际规格参数构建所述高铁隧道区段的局部模型，直至获得所有所述隧道所穿围岩等级对应的所述局部模型。
在本申请实施例中，由于隧道区段一般是很长的，在隧道区段的不同部分，其所穿过的围岩的等级是不同的。高铁隧道根据地质条件不同，将隧道所穿围岩分为Ⅰ～Ⅵ多个不同等级，不同等级围岩对应隧道接地钢筋结构区别较大，即构建时所用的实际规格参数是不同的。故首先将获取隧道区段的所有实际规格参数，再根据围岩等级的不同，选取对应该围岩等级的隧道区段所需的实际规格参数，构建对应该围岩等级的局部模型，重复上述过程，直至构建出对应所有围岩等级的局部模型。
示例性的，如图2所示，以Ⅱ级围岩隧道段部分的局部模型为例，其实际规格参数包括上下行PW保护线、上下行钢轨、贯通地线。上下行PW保护线的规格为JL/LB20A-120/20-26/7，是等效截面积为120/20mm2的钢芯铝绞线，布置方式为2根PW保护线地上9m水平铺设，水平间距0.12m。上下行钢轨的规格为P60/77.45，是等效截面积为77.45cm2的圆钢导体，布置方式为4根钢轨地上1m水平铺设，上下行内轨间距3.5m、外轨间距6.5m；上(下)行外轨-内轨间距1.5m。贯通地线采用规格为截面积为70mm2的铜导体，布置方式为2根贯通地线地下0.3m水平铺设，水平间距11m，位于路基段两侧。
示例性的，如图3所示，以V级围岩隧道段部分为例，其实际规格参数包括上下行PW保护线、上下行钢轨、贯通地线、纵向接地钢筋、隧道锚杆、环向钢架。上下行PW保护线的规格为JL/LB20A-120/20-26/7，是等效截面积为120/20mm2的钢芯铝绞线，布置方式为2根PW保护线地上9m水平铺设，水平间距0.12m。上下行钢轨的规格为P60/77.45，是等效截面积为77.45cm2的圆钢导体，布置方式为4根钢轨地上1m水平铺设，上下行内轨间距3.5m、外轨间距6.5m；上(下)行外轨-内轨间距1.5m。贯通地线采用规格为截面积为70mm2的铜导体，布置方式为2根贯通地线地下0.3m水平铺设，水平间距11m，位于隧道段两侧。纵向接地钢筋采用规格为Ф16钢筋，布置方式为该钢筋每100m断开一次，纵向接地钢筋和贯通地线每100m互联一次。隧道锚杆采用规格为Ф16钢筋，布置方式为由14根长4m，间距1.5m的导体构成连接在环向钢架上。环向钢架采用规格为HW150型钢，布置方式为环绕PW保护线、钢轨、贯通地线布置，高铁沿线每10m设置一处。
S102、计算各所述局部模型沿隧道线路方向的总直流电阻值以及沿垂直入地方向的接地电阻值，构建各所述局部模型的等效电路。
在本申请实施例中，构建出局部模型的目的是为了得到局部模型的总直流电阻值以及接地电阻值，进而构建出各个围岩等级对应的局部模型的等效电路，以使得能够通过等效电路来对整个隧道区段进行仿真检测。
在一种可实施方式中，所述步骤S102包括：
向各所述局部模型中注入单位电流，计算各所述局部模型上的电压分布和电流分布；
从各所述局部模型中随机选取一段预设长度的测试隧道，基于所述电压分布与电流分布计算各所述测试隧道沿隧道线路方向的总直流电阻值以及沿垂直入地方向的接地电阻值；
根据所述总直流电阻值和接地电阻值构建各所述局部模型的等效电路。
所述泄露电流在本申请实施例中可以理解为电器在正常工作时，其火线与零线之间产生的极为微小的电流。
在本申请实施例中，为了能够对局部模型的总直流电阻值与接地电阻值进行计算，首先在局部模型的一侧端部注入单位电流Ia，并从局部模型的另一侧端抽出该单位电流Ia，以此通过电磁场仿真的方式计算出局部模型上的电压分布和电流分布。
在一种可实施方式中，所述基于所述电压分布与电流分布计算各所述测试隧道沿隧道线路方向的总直流电阻值以及沿垂直入地方向的接地电阻值，包括：
基于所述电压分布与电流分布确定所述测试隧道两端点间的电位差以及经过所述测试隧道的经过电流，将所述电位差与所述经过电流相除，得到所述测试隧道沿路基线路方向的总直流电阻值；
基于所述电压分布与电流分布确定所述测试隧道中点处平均电位值以及所述测试隧道的总泄露电流值，将所述平均电位值与所述总泄露电流值相除，得到所述测试隧道沿垂直入地方向的接地电阻值。
在本申请实施例中，如图4所示，在注入单位电流Ia来得到电压分布与电流分布后，便能够基于电压分布和电流分布来确定测试隧道两点之间的电位差即Ua-Ub以及测试隧道中间位置流过的经过电流I，将电位差与经过电流相除，从而可求得此L长度的测试隧道下沿隧道线路方向的总直流电阻值。如图5所示，在注入单位电流Ia来得到电压分布与电流分布后，便能够根据电压分布与电流分布求取测试隧道中点处的平均电位值U和L长度的测试隧道的总泄露电流值Iz，二者相除可得出此L长度测试隧道的垂直入地方向的接地电阻值。
示例性的，如图6所示，根据计算得出的L长度的测试隧道的直流电阻值和接地电阻值便能够构建出高铁隧道区段局部模型的Π型等效电路，即将测试隧道两端的A接地点接地电阻和B接地点接地电阻并联，并在两接地电阻远离接地端的端部间串联直流电阻。
S103、基于所述高铁隧道区段的实际围岩分布情况选择对应的所述等效电路构建直流通路模型，根据所述直流通路模型对所述高铁隧道区段进行仿真检测。
所述实际围岩分布情况在本申请实施例中可以理解为整个高铁隧道区段在预计投入使用的实际环境中的不同等级围岩的分布情况。
在本申请实施例中，在确定了每种围岩等级对应局部模型的等效电路后，便可基于高铁隧道区段的实际围岩分布情况来选择与围岩等级对应的等效电路来构建直流通路模型，根据得到的直流通路模型便能够实现对高铁隧道区段进行整体仿真检测。
在一种可实施方式中，所述基于所述高铁隧道区段的实际围岩分布情况选择对应的所述等效电路构建直流通路模型，包括：
沿隧道路线方向依次确定所述高铁隧道区段的实际围岩等级分布，并基于相邻的不同等级围岩的分布比例确定相邻的各所述等效电路的数量比例；
整合所有所述等效电路，构建直流通路模型。
在本申请实施例中，将沿隧道路线的行进方向依次辨别隧道区段各部分所穿围岩的实际等级分布，并根据相邻的两个不同等级围岩之间的分布范围比例来确定构建直流通路模型的各等效电路的数量比例。例如，若依次分布的实际围岩等级为Ⅱ级围岩、Ⅰ级围岩、V级围岩，且各等级围岩的长度比例为1：2：3，则依次排布Ⅱ级围岩对应的等效电路、Ⅰ级围岩对应的等效电路、V级围岩对应的等效电路，且三种等效电路的数量比例为1：2：3，以此构建出直流通路模型。
下面将结合附图7，对本发明实施例提供的基于直流通路模型的高铁隧道区段仿真检测装置进行详细介绍。需要说明的是，附图7所示的基于直流通路模型的高铁隧道区段仿真检测装置，用于执行本发明图1所示实施例的方法，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参考本发明图1所示的实施例。
请参见图7，图7是本发明实施例提供的一种基于直流通路模型的高铁隧道区段仿真检测装置。如图7所示，所述装置包括：
获取模块701，用于获取高铁隧道区段的实际规格参数，基于隧道所穿围岩的不同等级构建若干所述高铁隧道区段的局部模型；
计算模块702，用于计算各所述局部模型沿隧道线路方向的总直流电阻值以及沿垂直入地方向的接地电阻值，构建各所述局部模型的等效电路；
构建模块703，用于基于所述高铁隧道区段的实际围岩分布情况选择对应的所述等效电路构建直流通路模型，根据所述直流通路模型对所述高铁隧道区段进行仿真检测。
在一种可实施方式中，获取模块701包括：
实际规格参数获取单元，用于获取高铁隧道区段的所有实际规格参数；
局部模型构建单元，用于从所有所述实际规格参数中选取与任一隧道所穿围岩等级对应的所述实际规格参数构建所述高铁隧道区段的局部模型，直至获得所有所述隧道所穿围岩等级对应的所述局部模型。
在一种可实施方式中，计算模块702包括：
注入单元，用于向各所述局部模型中注入单位电流，计算各所述局部模型上的电压分布和电流分布；
选取单元，用于从各所述局部模型中随机选取一段预设长度的测试隧道，基于所述电压分布与电流分布计算各所述测试隧道沿隧道线路方向的总直流电阻值以及沿垂直入地方向的接地电阻值；
等效电路构建单元，用于根据所述总直流电阻值和接地电阻值构建各所述局部模型的等效电路。
在一种可实施方式中，选取单元具体用于：
基于所述电压分布与电流分布确定所述测试隧道两端点间的电位差以及经过所述测试隧道的经过电流，将所述电位差与所述经过电流相除，得到所述测试隧道沿路基线路方向的总直流电阻值；
基于所述电压分布与电流分布确定所述测试隧道中点处平均电位值以及所述测试隧道的总泄露电流值，将所述平均电位值与所述总泄露电流值相除，得到所述测试隧道沿垂直入地方向的接地电阻值。
在一种可实施方式中，构建模块703包括：
确定单元，用于沿隧道路线方向依次确定所述高铁隧道区段的实际围岩等级分布，并基于相邻的不同等级围岩的分布比例确定相邻的各所述等效电路的数量比例；
整合单元，用于整合所有所述等效电路，构建直流通路模型。
本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例的技术方案可借助软件和/或硬件来实现。本说明书中的“单元”和“模块”是指能够独立完成或与其他部件配合完成特定功能的软件和/或硬件，其中硬件例如可以是现场可编程门阵列(Field－ProgrammableGate Array，FPGA)、集成电路(Integrated Circuit，IC)等。
本发明实施例的各处理单元和/或模块，可通过实现本发明实施例所述的功能的模拟电路而实现，也可以通过执行本发明实施例所述的功能的软件而实现。
参见图8，其示出了本发明实施例所涉及的一种电子设备的结构示意图，该电子设备可以用于实施图1所示实施例中的方法。如图8所示，电子设备800可以包括：至少一个中央处理器801，至少一个网络接口804，用户接口803，存储器805，至少一个通信总线802。
其中，通信总线802用于实现这些组件之间的连接通信。
其中，用户接口803可以包括显示屏(Display)、摄像头(Camera)，可选用户接口803还可以包括标准的有线接口、无线接口。
其中，网络接口804可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。
其中，中央处理器801可以包括一个或者多个处理核心。中央处理器801利用各种接口和线路连接整个终端800内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器805内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器805内的数据，执行终端800的各种功能和处理数据。可选的，中央处理器801可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑阵列(Programmable LogicArray，PLA)中的至少一种硬件形式来实现。中央处理器801可集成中央中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、图像中央处理器(Graphics ProcessingUnit，GPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到中央处理器801中，单独通过一块芯片进行实现。
其中，存储器805可以包括随机存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括只读存储器(Read-Only Memory)。可选的，该存储器805包括非瞬时性计算机可读介质(non-transitory computer-readable storage medium)。存储器805可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器805可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令(比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于实现上述各个方法实施例的指令等；存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及到的数据等。存储器805可选的还可以是至少一个位于远离前述中央处理器801的存储装置。如图8所示，作为一种计算机存储介质的存储器805中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及程序指令。
在图8所示的电子设备800中，用户接口803主要用于为用户提供输入的接口，获取用户输入的数据；而处理器801可以用于调用存储器805中存储的基于直流通路模型的高铁隧道区段仿真检测应用程序，并具体执行以下操作：
获取高铁隧道区段的实际规格参数，基于隧道所穿围岩的不同等级构建若干所述高铁隧道区段的局部模型；
计算各所述局部模型沿隧道线路方向的总直流电阻值以及沿垂直入地方向的接地电阻值，构建各所述局部模型的等效电路；
基于所述高铁隧道区段的实际围岩分布情况选择对应的所述等效电路构建直流通路模型，根据所述直流通路模型对所述高铁隧道区段进行仿真检测。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。其中，计算机可读存储介质可以包括但不限于任何类型的盘，包括软盘、光盘、DVD、CD-ROM、微型驱动器以及磁光盘、ROM、RAM、EPROM、EEPROM、DRAM、VRAM、闪速存储器设备、磁卡或光卡、纳米系统(包括分子存储器IC)，或适合于存储指令和/或数据的任何类型的媒介或设备。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些服务接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：U盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通进程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储器中，存储器可以包括：闪存盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取器(Random AccessMemory，RAM)、磁盘或光盘等。
以上所述者，仅为本公开的示例性实施例，不能以此限定本公开的范围。即但凡依本公开教导所作的等效变化与修饰，皆仍属本公开涵盖的范围内。本领域技术人员在考虑说明书及实践这里的公开后，将容易想到本公开的其实施方案。本发明旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未记载的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的范围和精神由权利要求限定。

Claims (6)

1.一种基于直流通路模型的高铁隧道区段仿真检测方法，其特征在于，所述方法包括：
获取高铁隧道区段的实际规格参数，基于隧道所穿围岩的不同等级构建若干所述高铁隧道区段的局部模型；
计算各所述局部模型沿隧道线路方向的总直流电阻值以及沿垂直入地方向的接地电阻值，构建各所述局部模型的等效电路；
基于所述高铁隧道区段的实际围岩分布情况选择对应的所述等效电路构建直流通路模型，根据所述直流通路模型对所述高铁隧道区段进行仿真检测；
所述基于所述高铁隧道区段的实际围岩分布情况选择对应的所述等效电路构建直流通路模型，包括：
沿隧道路线方向依次确定所述高铁隧道区段的实际围岩等级分布，并基于相邻的不同等级围岩的分布比例确定相邻的各所述等效电路的数量比例；
整合所有所述等效电路，构建直流通路模型；
所述实际规格参数包括上下行PW保护线参数、上下行钢轨参数、贯通地线参数、纵向接地钢筋参数、隧道锚杆参数、环向钢架参数、连接钢筋参数；
所述获取高铁隧道区段的实际规格参数，基于隧道所穿围岩的不同等级构建若干所述高铁隧道区段的局部模型，包括：
获取高铁隧道区段的所有实际规格参数；
从所有所述实际规格参数中选取与任一隧道所穿围岩等级对应的所述实际规格参数构建所述高铁隧道区段的局部模型，直至获得所有所述隧道所穿围岩等级对应的所述局部模型。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算各所述局部模型沿隧道线路方向的总直流电阻值以及沿垂直入地方向的接地电阻值，构建各所述局部模型的等效电路，包括：
向各所述局部模型中注入单位电流，计算各所述局部模型上的电压分布和电流分布；
从各所述局部模型中随机选取一段预设长度的测试隧道，基于所述电压分布与电流分布计算各所述测试隧道沿隧道线路方向的总直流电阻值以及沿垂直入地方向的接地电阻值；
根据所述总直流电阻值和接地电阻值构建各所述局部模型的等效电路。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述电压分布与电流分布计算各所述测试隧道沿隧道线路方向的总直流电阻值以及沿垂直入地方向的接地电阻值，包括：
基于所述电压分布与电流分布确定所述测试隧道两端点间的电位差以及经过所述测试隧道的经过电流，将所述电位差与所述经过电流相除，得到所述测试隧道沿路基线路方向的总直流电阻值；
基于所述电压分布与电流分布确定所述测试隧道中点处平均电位值以及所述测试隧道的总泄露电流值，将所述平均电位值与所述总泄露电流值相除，得到所述测试隧道沿垂直入地方向的接地电阻值。
4.一种基于直流通路模型的高铁隧道区段仿真检测装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于获取高铁隧道区段的实际规格参数，基于隧道所穿围岩的不同等级构建若干所述高铁隧道区段的局部模型，所述实际规格参数包括上下行PW保护线参数、上下行钢轨参数、贯通地线参数、纵向接地钢筋参数、隧道锚杆参数、环向钢架参数、连接钢筋参数；所述获取高铁隧道区段的实际规格参数，基于隧道所穿围岩的不同等级构建若干所述高铁隧道区段的局部模型，包括：获取高铁隧道区段的所有实际规格参数；从所有所述实际规格参数中选取与任一隧道所穿围岩等级对应的所述实际规格参数构建所述高铁隧道区段的局部模型，直至获得所有所述隧道所穿围岩等级对应的所述局部模型；
计算模块，用于计算各所述局部模型沿隧道线路方向的总直流电阻值以及沿垂直入地方向的接地电阻值，构建各所述局部模型的等效电路；
构建模块，用于基于所述高铁隧道区段的实际围岩分布情况选择对应的所述等效电路构建直流通路模型，根据所述直流通路模型对所述高铁隧道区段进行仿真检测；所述基于所述高铁隧道区段的实际围岩分布情况选择对应的所述等效电路构建直流通路模型，包括：沿隧道路线方向依次确定所述高铁隧道区段的实际围岩等级分布，并基于相邻的不同等级围岩的分布比例确定相邻的各所述等效电路的数量比例；整合所有所述等效电路，构建直流通路模型。
5.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-3任一项所述方法的步骤。
6.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-3任一项所述方法的步骤。
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