[發明專利]內置了GPS模塊的AT線路故障測距系統

有效

• 申請號: 201010235111.2
• 申請日: 2010-07-23
• 公開（公告）號: CN101923138A
• 公開（公告）日: 2010-12-22
• 發明（設計）人: 孫金華;王丹
• 申請（專利權）人: 南京國電南自軌道交通工程有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01S19/01
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 張蘇沛

技術領域

本發明涉及電氣化鐵路牽引供電系統領域，尤指涉及高速電氣化區段AT牽引供電系統領域。該發明創造適用于采用并聯自耦變壓器(AT)供電方式的電氣化鐵道牽引變電所、AT所、開閉所及分區所，實現AT供電方式接觸網各種類型故障的定位、類型判別和方向判別的功能。

背景技術

隨著我國《中長期鐵路網規劃》的實施，特別是在全球金融危機的背景下，我國又追加了2萬億元用于鐵路建設，我國的鐵路建設迎來了新一輪高峰，AT供電系統以其自身的優點受現代高速鐵路設計人員的青睞，因其自身結構的復雜性，這種供電方式出現的故障較其他供電方式多。對AT牽引供電系統，由于非線性阻抗影響，測距相對復雜，目前在國內AT線路上主要應用的為日本津田80年代研制的吸上電流比故標裝置和天津凱發研制的wgc系列等效上下行電流比測距裝置以及應用于鄭武線、大秦線、侯月線的DK3571A/B故障測距裝置，現有AT故障定標系統都由沿線各個站點故標裝置配合完成，多采用主站和子站模式，牽引變電所的裝置為主站，AT所、分區所、開閉所的裝置為子站，所和所間隔有10多公里。主站負責故障啟動判別，當故障啟動后主站記錄故障啟動時刻，將帶啟動時刻的啟動報文廣播給各子站，子站收到啟動報文后將啟動時刻記錄的交流量有效值發送到主站，主站根據接收到的數據判斷故障類型和距離，參見附圖1、2。由此可見，故障測距系統需要采集故障時刻主站、子站的相關交流量，為保證測距精度，沿線各個站點測距裝置的時鐘同步至關重要，在這種測距模式中目前存在以下問題：

問題1、沒有GPS對時的情況：由于處理器能力、容量限制或通信線路通道、路由等環節的延遲，需要沿線主站和各子站保留一定時限內的通道有效值緩沖，為保證測距精度，需要提取故障時刻各站點數據，僅靠規約軟件維持時鐘同步是不夠的。

問題2、有GPS對時的情況：為提高對時精度，目前有廠家采用外置GPS模塊，存在兩種情況：第一種，對常規所無GPS對時系統，借助于站內其它保護測控裝置所配置的GPS插件接收GPS衛星同步數據保證各所裝置數據同步(GPS插件安裝于別的保護測控裝置)，GPS插件配置GPS衛星接收模塊，輸出秒對時脈沖和串口對時報文給MMI插件；第二種，對綜合自動化所有GPS對時系統。直接將GPS對時系統的秒脈沖接入站內測距裝置的對時插件。無論是第一種還是第二種都是通過外置GPS對時同步，站內接線復雜，需要別的裝置或設備配合完成。

發明內容

本發明的目的是為了克服以上AT線路測距系統存在的缺陷，提出了一種新型內置了GPS模塊的AT線路故障測距系統，包括以下內容：

內置于裝置的GPS模件設計上采用了內置Motorlola?GPS核心模塊，應用其成熟的標準接口、軟件開發、時標傳遞格式引出秒脈沖硬件對時節點，以及串口軟對時報文；

需要另外購買GPS天線，通過此天線接收衛星信號對時，接入GPS模件對時接口；

MMI模件還有硬件時鐘和GPS對時輸入接口，作為整個裝置的時鐘源。GPS對時輸入接口為有源24V模式，MMI模件通過串行口和脈沖信號線與GPS模件連接，根據串口對時報文判斷GPS通信和天線狀態是否正常，通過面板GPS信號顯示檢查GPS開入脈沖是否正常。

選用了GPS秒脈沖方式為空節點對時。

本發明具有如下的有益效果：本發明公開了一種高速電氣化鐵路單、復線AT供電方式內置了GPS模塊的故障測距系統，內置的GPS時鐘同步模件使得站內對時系統外部接線簡單可靠，有力保證了沿線數據同步，大大提高了AT測距精度，節省尋找故障點的人力物力，減輕鐵路供電維護部門的勞動強度，可以盡早地排除故障恢復供電，減少由于停電造成的損失。

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。附圖和具體實施方式并不限制本發明要求保護的范圍。

附圖說明

圖1現有技術中AT供電方式下復線牽引網測距裝置配置圖；

圖2現有技術中測距系統沿線各站點綜自及AT通信示意圖；

圖3本發明實施例的MMI模件與GPS模件對時接線示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖3對內置了GPS模塊的AT線路故障測距系統實施方案進一步描述：