[发明专利]大小双边切换供电的城市轨道交通接触网故障定位装置及方法

权利要求书

1.一种大小双边切换供电的城市轨道交通接触网故障定位装置，所述的接触网分由若干个变电站供电，每个变电站的接触网又分为上、下行接触网，每个变电站的上、下行接触网分别连接一个间隔，间隔中设有分流器，其特征是：所述的装置包括：

在每个变电站中的上行接触网上，配置有2台直流牵引保护测控装置，且分别连接同一台双边联跳装置；

所述的2台直流牵引保护测控装置分别通过直流变送器连接到对应间隔的分流器上采集电流、以及接触网对钢轨及地的电压；

在每个变电站中的下行接触网上，配置有2台直流牵引保护测控装置，且分别连接同一台双边联跳装置；

所述的2台直流牵引保护测控装置分别通过直流变送器连接到对应间隔的分流器上采集电流、以及接触网对钢轨及地的电压；

所述的各变电站之间的双边联跳装置相互连接；

以下可分为两种结构：

一是在每个变电站中，一端的上行和下行接触网上的直流变送器通过第一根电缆将电流信息传输给对应的直流牵引保护测控装置、 通过第二根电缆将电压信息传输给对应的直流牵引保护测控装置、 通过第三根电缆将电流信息传输给同变电站同端的下行和上行接触网上的直流牵引保护测控装置；

二是在每个变电站中，一端的上行和下行接触网上的直流变送器通过一根电缆分别将电流、电压信息传输给对应的直流牵引保护测控装置、通过另一根电缆将电流信息传输给同变电站同端的下行和上行接触网上的直流牵引保护测控装置。

2-一种大小双边切换供电的城市轨道交通接触网故障定位方法，所述的接触网分由若干个变电站供电，每个变电站的接触网又分为上、下行接触网，每个变电站的上、下行接触网分别连接1个间隔，间隔中设有分流器，其特征是：所述的方法包括以下步骤：

S1，在每个变电站中的上行接触网上，配置有2台直流牵引保护测控装置，且分别连接同一台双边联跳装置；

所述的2台直流牵引保护测控装置分别通过直流变送器连接到对应间隔的分流器上采集电流、以及接触网对钢轨及地的电压；并将采集到的电流、电压通过电缆传输给直流变送器、本侧的上行接触网上的直流牵引保护测控装置；

同样：

在每个变电站中的下行接触网上，配置有2台直流牵引保护测控装置，且分别连接同一台双边联跳装置；

所述的2台直流牵引保护测控装置分别通过直流变送器连接到对应间隔的分流器上采集电流、以及接触网对钢轨及地的电压；并将采集到的电流、电压通过电缆传输给直流变送器、本侧的下行接触网上的直流牵引保护测控装置；

在每个变电站中，一端的上行和下行接触网上的直流变送器通过第一根电缆将电流信息传输给对应的直流牵引保护测控装置、通过第二根电缆分别将电压信息传输给对应的直流牵引保护测控装置、通过第三根电缆将电流信息传输给同变电站同端的下行和上行接触网上的直流牵引保护测控装置；

所述的各变电站之间的双边联跳装置相互连接；

S2，由直流变送器采集分流器上的电流、以及接触网对钢轨及地的电压，将采集到的电流、电压通过电缆传输给直流变送器本侧上、下行接触网上的直流牵引保护测控装置；

所述的直流牵引保护测控装置将接收到的电流、电压数据信息通过光纤传输给双边联跳装置，每个变电站与变电站之间的双边联跳装置之间通过光纤进行数据信息互传，每个变电站中直流牵引保护测控装置与双边联跳装置也采用光纤通信，每个变电站中的直流变送器与直流牵引保护测控装置之间采用电缆连接；

S3，设计、升级了直流牵引保护测控装置：

1) 增加1路电压输入：在A模拟量的接线端子处增加，输入的是采集电压；

2) 保留1路电压输入：在A模拟量的接线端子处，输入的是采集电压；

3) 增加1路电流输入：在A模拟量的接线端子处增加，输入的是采集电流；

4) 保留1路电流输入：在A模拟量的接线端子处，输入的是采集电流；

5) 增加1对光纤输入/输出：在C通讯接口的接线端子处，输入/输出的是数据量；

6) 增加光纤通信板与CPU板的通信：增加一块电路板；

7) 增加数据同步算法软件代码：乒乓法；

8) 增加故障定位算法；

S4,设计、升级了双边联跳装置：

保留2对光纤输入/输出，增加2对光纤输入/输出，实现与DCR150的通信；

S5，设计、升级了直流变送器：

1) 保留1路电流输入；

2) 保留1路电压输入；

3) 增加1路电压输入；

4) 保留2路电流输出；

5) 保留2路电压输出；

6) 相应软件升级；

S6，设计了一种数据同步算法，在直流牵引保护测控装置中通过乒乓法来接收数据，用以保证接收的供电区间两端数据的同步性；其中直流牵引保护测控装置的一个终端选择为时间基准终端并设置为主站、另一个直流变送器的终端设置为子站；

主子站是为了采样时间同步的方便而设置；时间同步利用一个数据帧接收时间执行；为了执行子站的时间同步，主站将时间信号发到子站并且子站继电器的采样时间与子站接收时间同步。

3-一种大小双边切换供电的城市轨道交通接触网故障定位方法，所述的接触网分由若干个变电站供电，每个变电站的接触网又分为上、下行接触网，每个变电站的上、下行接触网分别连接1个间隔，间隔中设有分流器，其特征是：所述的方法包括以下步骤：

S1，在每个变电站中的上行接触网上，配置有2台直流牵引保护测控装置，且分别连接同一台双边联跳装置；

所述的2台直流牵引保护测控装置分别通过直流变送器连接到对应间隔的分流器上采集电流、以及接触网对钢轨及地的电压；并将采集到的电流、电压通过电缆传输给直流变送器、本侧的上行接触网上的直流牵引保护测控装置；

同样：

在每个变电站中的下行接触网上，配置有2台直流牵引保护测控装置，且分别连接同一台双边联跳装置；

所述的2台直流牵引保护测控装置分别通过直流变送器连接到对应间隔的分流器上采集电流、以及接触网对钢轨及地的电压；并将采集到的电流、电压通过电缆传输给直流变送器、本侧的下行接触网上的直流牵引保护测控装置；

在所述变电站中，一端的上行和下行接触网上的直流变送器通过第一根电缆将电流信息传输给对应的直流牵引保护测控装置、通过第二根电缆分别将电压信息传输给对应的直流牵引保护测控装置、通过第三根电缆将电流信息i₁传输给同变电站同端的下行和上行接触网上的直流牵引保护测控装置；

所述的各变电站之间的双边联跳装置相互连接；

S2，由直流变送器采集分流器上的电流、以及接触网对钢轨及地的电压，将采集到的电流、电压通过电缆传输给直流变送器本侧上、下行接触网上的直流牵引保护测控装置；

所述的直流牵引保护测控装置将接收到的电流、电压数据信息进行处理并计算出故障测距结果，同时通过光纤与双边联跳装置将电流、电压数据信息进行互传，双边联跳装置之间通过光纤进行数据信息互传；各装置之间采用光纤连接，在保证信息传输的同步性与实时性的同时，又简化装置之间的通信连接；

S3，设计、升级了直流牵引保护测控装置；

1) 增加1对光纤输入/输出，在C通讯接口的接线端子处，输入/输出的数据量；

2) 增加2路光纤输入，在C通讯接口的接线端子处，输入的是数据量；

3) 增加光纤通信板与CPU板通信，在主板上增加一块光纤通信板；

4) 增加故障定位算法；

S4,设计、升级了双边联跳装置：

保留2对光纤输入/输出，增加2对光纤输入/输出，实现与DCR150的通信；

S5，设计、升级了直流变送器DCS100

1) 增加GPS对时，提高传输数据的同步性；

2) 保留1路电流输入；

3) 保留1路电压输入；

4) 增加1路电压输入；

5) 增加2路光纤输出

S6，设计了一种数据同步算法，在直流牵引保护测控装置中通过乒乓法来接收数据，用以保证接收的供电区间两端数据的同步性；其中直流牵引保护测控装置的一个终端选择为时间基准终端并设置为主站，另一个直流变送器的终端设置为子站；

主子站是为了采样时间同步的方便而设置；时间同步利用一个数据帧接收时间执行；为了执行子站的时间同步， 主站将时间信号发到子站并且子站继电器的采样时间与子站接收时间同步。