[发明专利]一种适用于牵引供电系统的新型保护测控装置

说明书

本发明公开了一种适用于牵引供电系统的新型保护测控装置，采用新一代32位基于ARM的软硬件可编程的SoC平台，保护和MMI显示一体化的结构；装置硬件组成有：交流输入单元、保护CPU单元、操作回路单元、电源输入单元；硬件平台采用基于高集成、高性能、低功耗的新一代可编程的SoC平台，集成了ARM双核处理器系统、可编程逻辑FPGA系统和PCIe、I²C、SD/MMC等常用通信接口，具备软硬件可编程，利用ARM稳定性好、外围丰富的特点用来实现数据的分析、处理和传输，利用FPGA在逻辑控制和接口灵活方面的特点来实现AD采样、开入开出控制和人机交互等功能，大大提高装置的逻辑处理能力及可靠性。

技术领域

本发明涉及一种测控装置，具体涉及一种适用于牵引供电系统的新型保护测控装置。

背景技术

高速铁路最近几年在我国得到了快速发展。其高速度、高密度、准点率高的特点使得高速铁路备受旅客的青睐。也正是这些特点,对牵引供电可靠性提出更高的要求。目前，在铁路牵引变电所配置有应急保护系统，该系统可以在所内直流电源消失时切断牵引供电回路，防止牵引供电网故障时，由于保护装置无工作电源导致保护拒动，故障无法切除情况。应急保护系统这种保护方案存在明显缺点，选择性不强。只要所内直流电源消失，就切断牵引供电回路会导致铁路机车失电而影响整个铁路运输秩序。

牵引供电技术也在不断地创新和改进，新一代的高科技的测控保护装置不仅仅向单个回路提供完善的保护，还将回路的实时状态、故障信息和故障波形上传给上一级综合监控系统，为城轨直流牵引供电系统提供了安全可靠、功能完善的解决方案。测控保护装置可用作诸如电车、地铁、火车、轻轨等公共交通系统直流变电站中的牵引整流器与馈线柜的测控保护装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是目前牵引供电系统的保护测控装置不能够有效的对供电系统进行检测，检测效率慢、，目的在于提供一种适用于牵引供电系统的新型保护测控装置，解决上述的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种适用于牵引供电系统的新型保护测控装置，其特征在于，包括牵引供电系统采用分层分布式结构，分层分布结构由监控单元、通信管理单元、间隔单元组成，所述间隔单元设备包括保护装置、测控装置、备自投装置和测距装置，还包括交流输入单元、保护CPU单元、操作回路单元、电源输入单元，所述保护CPU采用可编程的SoC平台，所述SoC平台集成ARM双核处理器系统、可编程逻辑FPGA系统，并通过PCIe、I²C、SD/MMC通信接口进行数据传输。

本发明提供了一种适用于牵引供电系统的新型保护测控装置，采用新一代32位基于ARM的软硬件可编程的SoC平台，保护和MMI显示一体化的结构；装置硬件组成有：交流输入单元、保护CPU单元、操作回路单元、电源输入单元；硬件平台采用基于高集成、高性能、低功耗的新一代可编程的SoC平台，集成了ARM双核处理器系统、可编程逻辑FPGA系统和PCIe、I²C、SD/MMC等常用通信接口，具备软硬件可编程，利用ARM稳定性好、外围丰富的特点用来实现数据的分析、处理和传输，利用FPGA在逻辑控制和接口灵活方面的特点来实现AD采样、开入开出控制和人机交互等功能，大大提高装置的逻辑处理能力及可靠性；处理器集成度高，保护CPU单元印制板布线更为简单，提高了保护CPU板的抗干扰能力，同时装置功耗大大降低，特别适用于铁路牵引变电所复杂、恶劣的电磁工作环境。

所述ARM双核处理器系统还采集FLASH、UART、LED、DDR信号数据，电源模块向SoC平台进行供电，ARM双核处理器系统通过对上述信号的采集，实现AD采样、开入开出控制和人机交互。装置采用基于集成式数据采集系统的8通道、16位、逐次逼近型同步采样模数转换器(ADC)，每通道的最大采样频率为200kSPS。采样精度高，具有硬软件配合的零漂和增益自动处理功能，保证各种工况条件下的采样数据的准确性。