[发明专利]内置了GPS模块的AT线路故障测距系统

说明书

技术领域

本发明涉及电气化铁路牵引供电系统领域，尤指涉及高速电气化区段AT牵引供电系统领域。该发明创造适用于采用并联自耦变压器(AT)供电方式的电气化铁道牵引变电所、AT所、开闭所及分区所，实现AT供电方式接触网各种类型故障的定位、类型判别和方向判别的功能。

背景技术

随着我国《中长期铁路网规划》的实施，特别是在全球金融危机的背景下，我国又追加了2万亿元用于铁路建设，我国的铁路建设迎来了新一轮高峰，AT供电系统以其自身的优点受现代高速铁路设计人员的青睐，因其自身结构的复杂性，这种供电方式出现的故障较其他供电方式多。对AT牵引供电系统，由于非线性阻抗影响，测距相对复杂，目前在国内AT线路上主要应用的为日本津田80年代研制的吸上电流比故标装置和天津凯发研制的wgc系列等效上下行电流比测距装置以及应用于郑武线、大秦线、侯月线的DK3571A/B故障测距装置，现有AT故障定标系统都由沿线各个站点故标装置配合完成，多采用主站和子站模式，牵引变电所的装置为主站，AT所、分区所、开闭所的装置为子站，所和所间隔有10多公里。主站负责故障启动判别，当故障启动后主站记录故障启动时刻，将带启动时刻的启动报文广播给各子站，子站收到启动报文后将启动时刻记录的交流量有效值发送到主站，主站根据接收到的数据判断故障类型和距离，参见附图1、2。由此可见，故障测距系统需要采集故障时刻主站、子站的相关交流量，为保证测距精度，沿线各个站点测距装置的时钟同步至关重要，在这种测距模式中目前存在以下问题：

问题1、没有GPS对时的情况：由于处理器能力、容量限制或通信线路通道、路由等环节的延迟，需要沿线主站和各子站保留一定时限内的通道有效值缓冲，为保证测距精度，需要提取故障时刻各站点数据，仅靠规约软件维持时钟同步是不够的。

问题2、有GPS对时的情况：为提高对时精度，目前有厂家采用外置GPS模块，存在两种情况：第一种，对常规所无GPS对时系统，借助于站内其它保护测控装置所配置的GPS插件接收GPS卫星同步数据保证各所装置数据同步(GPS插件安装于别的保护测控装置)，GPS插件配置GPS卫星接收模块，输出秒对时脉冲和串口对时报文给MMI插件；第二种，对综合自动化所有GPS对时系统。直接将GPS对时系统的秒脉冲接入站内测距装置的对时插件。无论是第一种还是第二种都是通过外置GPS对时同步，站内接线复杂，需要别的装置或设备配合完成。

发明内容

本发明的目的是为了克服以上AT线路测距系统存在的缺陷，提出了一种新型内置了GPS模块的AT线路故障测距系统，包括以下内容：

内置于装置的GPS模件设计上采用了内置Motorlola GPS核心模块，应用其成熟的标准接口、软件开发、时标传递格式引出秒脉冲硬件对时节点，以及串口软对时报文；

需要另外购买GPS天线，通过此天线接收卫星信号对时，接入GPS模件对时接口；

MMI模件还有硬件时钟和GPS对时输入接口，作为整个装置的时钟源。GPS对时输入接口为有源24V模式，MMI模件通过串行口和脉冲信号线与GPS模件连接，根据串口对时报文判断GPS通信和天线状态是否正常，通过面板GPS信号显示检查GPS开入脉冲是否正常。

选用了GPS秒脉冲方式为空节点对时。

本发明具有如下的有益效果：本发明公开了一种高速电气化铁路单、复线AT供电方式内置了GPS模块的故障测距系统，内置的GPS时钟同步模件使得站内对时系统外部接线简单可靠，有力保证了沿线数据同步，大大提高了AT测距精度，节省寻找故障点的人力物力，减轻铁路供电维护部门的劳动强度，可以尽早地排除故障恢复供电，减少由于停电造成的损失。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。附图和具体实施方式并不限制本发明要求保护的范围。

附图说明

图1现有技术中AT供电方式下复线牵引网测距装置配置图；

图2现有技术中测距系统沿线各站点综自及AT通信示意图；

图3本发明实施例的MMI模件与GPS模件对时接线示意图。

具体实施方式

下面结合附图3对内置了GPS模块的AT线路故障测距系统实施方案进一步描述：