本发明涉及轨道交通领域，具体为一种城市轨道杂散电流对管道交叉地电位影响的计算方法及系统。
背景技术：
1、现有的关于杂散电流影响的研究是基于复杂的数值仿真技术对大地结构和线路状态进行模拟，不便于简单估算线路与管道交叉情况下的绝缘防护距离。这也造成在项目线路选择的初期难以进行定性评价，也会为后续进行杂散电流防护增加了困难。这在目前一些管道中所发生的受城市轨道交通交通的影响造成穿孔等事故中也得以体现。上述问题的发生，也增加了后续进行杂散电流治理的费用。
2、如公开号为cn110752880a专利文件所公开的一种埋地管道地铁杂散电流腐蚀防护方法，其主要手段在于：在所建立的地铁埋地金属管线杂散电流动态特征模型的基础上，利用设定的管道表面电位约束条件构建适应度函数，并采用优化算法确定出恒电位仪的最佳安装位置，实际是对电位影响最大的点进行求解，且是选取恒电位仪的安装位置；公开号为cn 112989660 a专利文件所公开的一种基于偏最小二乘法的地铁杂散电流下管道腐蚀预测方法，其主要手段在于：在加速和减速阶段泄露电流最大处传感器密集选取，匀速阶段泄露电流较小处稀疏选取传感器；
3、以上方法缺乏城市轨道杂散电流对管道交叉地电位影响的运算，无法求取轨道线路与管道在水平面上为交叉情况下的应当对管道做绝缘防护的距离；针对上述问题，本发明提出了一种城市轨道杂散电流对管道交叉地电位影响的计算方法。本发明通过建立解析函数实现快速定性确定杂散电流对管道的总影响范围，以进一步确定在重要管道附近进行回流轨绝缘的长度设计。
技术实现思路
1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本发明提出了一种城市轨道杂散电流对管道交叉地电位影响的计算方法及系统，用于解决现有技术无法求取轨道线路与管道在水平面上为交叉情况下的应当对管道做绝缘防护的距离的技术问题。
2、为实现上述目的，本发明提供一种城市轨道杂散电流对管道交叉地电位影响的计算方法，包括以下步骤：
3、s1：将目标管道空间位置与城市轨道交通线路空间位置同时置于三维空间，取两者坐标数据，用于获取两者之间的位置信息；
4、s2：再将目标管道空间位置与城市轨道交通线路空间位置舍去垂直高度，做扁平二维化处理，将两者置于同一平面内；再将城市轨道交通线路实际轨道测试的各项参数匹配在二维图像中轨道上的对应位置，参数具体包括：土壤电阻率，钢轨扣件安装位置和数量、线路局部绝缘长度和绝缘水平；
5、s3：构建ssim-v杂散电流单因素地电位影响评价模型，按照平均化的原则，根据在固定范围d内泄漏电流平均分布在钢轨各扣件处产生杂散电流进一步获取其电位信息；
6、s4：根据钢轨各扣件电位对管道的总影响范围估算。
7、进一步地：所述s1的具体原理为：
8、将城市轨道交通线路的设计图纸与管道同时运用坐标变换进行地理坐标与三维坐标的空间转换，获取两者之间的相对距离。
9、进一步地：所述s2的原理为：
10、使用坐标变换继续对已处于三维空间内的目标管道空间位置与城市轨道交通线路空间位置做扁平二维化处理，获取夹角线路信息；然后将已运营线路的实测的钢轨对地过渡电阻，即钢轨绝缘水平和初设阶段预期需要达到的绝缘水平设定模型中的线路局部绝缘长度、绝缘水平，地勘数据实测的目标轨道与目标管道之间沿线的土壤电阻率，和目标轨道钢轨上扣件的物理信息；均匹配于二维平面图，以便于运算调用。
11、进一步地：所述s3中，ssim-v杂散电流单因素地电位影响评价模型如下所示：
12、v(x，y，θ)＝vs(x，y，θ)+vo(x，y，θ)；
13、其中，v(x，y，θ)代表的是轨道杂散电流引起的管道上单个扣件处的电位；vs(x，y，θ)代表经过增加轨道绝缘增强措施后，电流泄漏量减少的条件下的坐标为二维平面上坐标为(x，y)轨道对应的管道电位，具体如下公式所示：
14、
15、其中，
16、
17、分别为在进行轨道绝缘增强处理后，在s轴原点两侧各取相同数量的计算点，即原点正向半轴的计算点和负向半轴的计算点；
18、x表示沿管道纵向距离；
19、y表示线路与管道垂向距离；
20、d为两个相邻扣件之间的平均距离；
21、ns表示采取绝缘增强措施的扣件数量；
22、ρ为土壤电阻率；
23、is为绝缘增强改造前电流泄漏量；
24、vo(x，y，θ)代表未进行轨道绝缘增强的条件下的坐标为二维平面上坐标为(x，y)轨道对应的管道电位，公式如下所示：
25、
26、其中，
27、
28、分别为在未进行轨道绝缘增强处理下，s轴原点两侧各取相同数量的计算点，即原点正向半轴的计算点和负向半轴的计算点；
29、io为绝缘增强改造前的电流泄漏量。
30、进一步地：所述s4，估算方法具体为：
31、根据城市轨道交通线路设定的钢轨对地绝缘水平，按照平均化的原则，在固定范围内泄漏电流平均分布在钢轨上各扣件处产生杂散电流，范围具体为：0.5km、1km、1.5km，对平均分布在各扣件处产生杂散电流，将每两个相邻扣件之间所对应的管道长度视为一个区段，采用分段积合的方式对管道的影响进行累加，解决了由于隔断绝缘水平合地质条件不同引起的各段影响无法方便叠加处理的问题。
32、本发明还提供一种城市轨道杂散电流对管道交叉地电位影响的计算系统，包括：一种终端设备；
33、所述终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序；
34、所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任一项所述方法的步骤。
35、本发明的优点在于：充分考虑城市轨道和目标管道之间的各个因素，可查看不同区段的被杂散电流所影响的区域大小，在绝缘防护处理前可合理规划绝缘防护距离。
1.一种城市轨道杂散电流对管道交叉地电位影响的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种城市轨道杂散电流对管道交叉地电位影响的计算方法，其特征在于，所述s1的具体原理为：
3.根据权利要求1所述的一种城市轨道杂散电流对管道交叉地电位影响的计算方法，其特征在于，所述s2的原理为：
4.根据权利要求1所述的一种城市轨道杂散电流对管道交叉地电位影响的计算方法，其特征在于，所述s3中，ssim-v杂散电流单因素地电位影响评价模型如下所示：
5.根据权利要求1所述的一种城市轨道杂散电流对管道交叉地电位影响的计算方法，其特征在于，所述s4，估算方法具体为：
6.一种城市轨道杂散电流对管道交叉地电位影响的计算系统，其特征在于，包括：一种终端设备；
