[發明專利]高速鐵路牽引供電信號監測系統及方法

有效

• 申請號: 201710252455.6
• 申請日: 2017-04-18
• 公開（公告）號: CN106896296B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: 成勝杰;成澤
• 申請（專利權）人: 河北中車科技發展有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R23/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種高速鐵路牽引供電信號監測系統，包括設置在鐵路沿線桿塔上的觸發機構、第一電氣信號采集裝置、電氣信號收發裝置、信號同步裝置、信號處理器、無線通信發射器和為各裝置提供電源的獨立電源；相鄰桿塔的電氣信號收發裝置互連；桿塔的電氣信號收發裝置及第一電氣信號采集裝置分別與信號同步裝置連接，信號同步裝置與信號處理器連接；觸發機構觸發無線通信發射器將同步的電氣信號發送到機車的無線通信接收器中。本發明所述的信號監測系統及方法具有可同步采集變電所及牽引網沿線桿塔設備電氣信號的特點，具有系統整體設置結構簡單、成本低，信號傳輸穩定、信號數據量小、信號傳輸安全性高等優點。

技術領域

本發明涉及高速鐵路的牽引供電網的狀態監測、故障診斷及預警方法，特別涉及高速鐵路牽引供電信號監測系統及方法。

背景技術

目前高速鐵路的電氣化鐵路的供電系統，因用電量大、分布距離廣，故而形成相對獨立的電氣化鐵路牽引供電系統，我國國土幅員遼闊，列車運行跨度大，列車在運行過程中受到天氣環境、地質環境等多方面因素的影響，牽引網電纜、承載電纜的桿塔、供電的變電所等設備會受到惡劣氣候甚至雷電大氣過電壓的侵襲，電氣設備易出現各種故障，故障的原因、時間及位置都不易在第一時間監測到，這些故障對變電所和機車的穩定運行和維護，以及故障清除帶來了一定的困難，為了保障變電所和列車的安全、穩定運行，需要對牽引網的運行狀態、對故障時間和位置的掌握提出了更高的要求。

現有的電氣牽引網供電系統的主要電氣參量包括：變電所的電壓和電流、機車的電壓和電流，現有的變電所之間的電氣參量并不同步且無法相互傳輸，無法對實時數據進行高頻分量的精準測量，實際測得數據的實用性和可靠性相對較低，且很多數據分析的基礎參量無法獲取，因此，需要對現有的牽引供電系統的電氣參量進行高精度同步采集和高頻率分析。

此外，現行的牽引供電系統的分析和仿真軟件都是基于非同步的數據進行分析和計算的，現行的分析軟件很難進行動態、快速的實際情況分析，對故障的分析和定位能力有所欠缺。現行的運行工況復雜、數據量極大，依靠現有的分析平臺的可靠性越來越低。

發明內容

（一）發明目的：為解決上述現有技術中存在的問題，本發明的目的是提供一種對變電所電氣參量、桿塔電氣參量及機車電氣參量進行高精度同步數據采集和分析的監測產品和監測方法，為鐵路局、機務段、供電段、機車車輛廠、鐵路設計院等單位對牽引供電系統和機車車輛電氣裝備設計、運營、維護、檢修、故障預警、事故調查分析等提供現場數據和決策支持。

（二）技術方案：為了解決上述技術問題，本技術方案提供一種高速鐵路牽引供電信號監測系統，包括：設置在鐵路沿線桿塔上的觸發機構、第一電氣信號采集裝置、電氣信號收發裝置、信號同步裝置、信號處理器、無線通信發射器和為各裝置提供電源的獨立電源；

相鄰桿塔的電氣信號收發裝置互連，鐵路變電所的第二電氣采集裝置與相鄰桿塔的電氣信號收發裝置連接；

桿塔的電氣信號收發裝置及第一電氣信號采集裝置分別與信號同步裝置連接，信號同步裝置與信號處理器連接，觸發機構與無線通信發射器連接，信號處理器與無線通信發射器連接；

機車上還設有與桿塔無線通信發射器連接的無線通信接收器；

觸發機構觸發無線通信發射器將同步的電氣信號發送到機車的無線通信接收器中。

優選的，機車上還設有第三電氣信號采集裝置、信號同步裝置和信號處理器，機車上設有與智能調度服務器連接的3G網絡通信裝置及定位機車位置的GPS定位裝置。

優選的，觸發機構包括支撐載板、分層框架、防塵外殼及二級阻尼旋轉裝置，支撐載板與防塵外殼固定連接，分層框架設置在防塵外殼內，第一電氣信號采集裝置、電氣信號收發裝置、信號同步裝置、信號處理器及無線通信發射器分布設置在分層框架上，防塵外殼頂部通過活動擺臂與桿塔側壁鉸接；