[发明专利]轨道电位限制装置及其控制方法

权利要求书

1.一种轨道电位限制装置，其特征在于：它包括限压回路、保护回路、多点电压监测单元、分流器、电流监测单元、PLC控制系统单元及工作状态显示仪表；其中，多点电压监测单元的输入端为轨道电位变送器，采集轨道电位变送器的信号；多点电压监测单元的输出端接PLC控制系统单元，将采集来的信号输入到PLC控制系统单元；PLC控制系统单元的输出端分别与限压回路、工作状态显示仪表连接；限压回路与保护回路并联后；其一端与轨道连接，另一端通过分流器与接地母排连接；电流监测单元的输入端接在分流器的两端，电流监测单元的输出端连接PLC控制系统单元的另一输入端。

2.根据权利要求1所述的轨道电位限制装置，其特征在于所述的限压回路核心部件为复合开关，由反向并联的大功率晶闸管和接触器构成，接触器与晶闸管并联，大功率晶闸管的快速导通来承受流过轨道电位限制装置中的初始故障电流，采用接触器来承受长时间通过电流。

3.根据权利要求1所述的轨道电位限制装置，其特征在于：采用多点监测方式，多点电压监测单元由均匀分布在车站附近轨道沿线的8个轨道电位变送器组成，轨道电位变送器实时监测轨道和接地母排之间的电压，其监测范围在50V～150V。

4.一种如权利要求1所述的轨道电位限制装置的控制方法，其特征在于：采用模糊控制方法，PLC控制系统单元对多点电压监测单元在轨道多点处检测到的电位值进行数据处理，得到轨道电位极值和机车到站距离，对轨道电位极值和机车到站距离进行模糊化处理，得到模糊处理结果，查询模糊控制规则表，得出输出控制量，可直接控制轨道电位限制装置中复合开关的动作；具体如下：

1)获取多点电位值

多点电压监测单元实时监测车站附近轨道沿线多点处轨道和接地母排之间的电压，并送入PLC控制系统单元；

2)得到轨道电位极值和机车到站距离

PLC控制系统单元对获取的多个轨道电位值采用最小二乘法进行数据拟合，轨道电位极值u为拟合直线与纵坐标轴的截距计算得到的峰值电压与实际监测最值中的较大者；机车到站距离s由拟合直线与横坐标轴的截距计算得到，轨道电位极值和机车到站距离两者结合作为轨道电位限制装置的动作依据；

3)输入变量即轨道电位极值和机车到站距离的模糊化处理

轨道电位极值u分为u1，u2，u3三个等级，其量化论域为U_i{1，2，3}，按其隶属度关系使该值与模糊变量U的3个语言取值{PS，PM，PL}相对应；

机车到站距离s，距离范围定义为[0，2000]m，将s量化为论域{0，1，2，3}中的值，并按以其隶属度关系使该值与模糊交量S的4个语言取值{O，PS，PM，PL}相对应；

4)模糊推理

以轨道电位极值u和机车到站距离s经模糊化阶段处理后的模糊变量为输入参数，查询编制好的模糊控制规则表，得出模糊输出量；

5)输出处理

模糊控制器输出为轨道电位限制装置的动作状态，分为不动作、延时接触器动作、接触器动作三种状态；其量化论域O_i为{1，2，3}，与语言取值{PS，PM，PL}相对应；由模糊推理得出的模糊输出量无需精确化可直接控制轨道电位限制装置中复合开关的动作。