一种基于无线通讯方式的铁路故障测距系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于无线通讯方式的铁路故障测距系统及方法，步骤1、测距装置主机和测距装置从机接收对时信号对时；步骤2、测距装置主机和测距装置从机采集本站内的接触网电压、馈线电流并打上时标存入缓存；步骤3、当线路上发生故障后，测距装置主机记录下故障时刻时标，从缓存中找到时标对应时刻的采集数据，并把时标通过工业级无线通讯模块发给AT所和分区所内的测距装置从机；步骤4、测距装置从机接收到时标后从缓存中找到本所时标对应时刻的采集数据，通过工业级无线通讯模块发回给测距装置主机；步骤5、测距装置主机根据牵引所及AT所、分区所的采集数据，使用测距公式计算出故障距离。节约了通讯网络建设成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于无线通讯方式的铁路故障测距系统及方法。
技术介绍
电气化铁路AT供电方式就是将若干台变比为2:1的自耦变压器(AT)按一定的间距(通常为10几公里)并联在接触线(T)与正馈线(F)之间，其中点直接接钢轨(R)。该供电方式具有供电臂长、输送功率大、对相邻通信线干扰小等优点。为了进一步减小牵引网单位长度阻抗，提高供电臂末端电压，在每个AT处将复线牵引网的上、下行并联起来，称为全并联AT供电方式。由于自耦变压器的影响，AT供电方式下的测量阻抗与故障点位置之间不再是线性关系，传统的阻抗法测距原理不再适用，而且，传统的测距需占用铁路专用网络(如E1通道)，装置硬件和通讯成本较高。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种基于无线通讯方式的铁路故障测距系统及方法，无需专用通讯线路，解决了牵引变电所及AT所、分区所无专用通讯线路或专用通讯线路故障时无法进行故障测距的问题，节约了通讯网络建设成本。为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现：一种基于无线通讯方式的铁路故障测距系统，包括设置在牵引变电所内的测距装置主机，其特征在于，还包括设置在各个AT所和分区所内的测距装置从机，所述测距装置主机和测距装置从机均内置有工业级无线通讯模块并通过无线网络进行通信和数据交换，所述测距装置主机和测距装置从机均通过对时模块进行对时。优选，所述对时模块是GPS或北斗。一种基于无线通讯方式的铁路故障测距方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、测距装置主机和测距装置从机接收对时信号对时；步骤2、测距装置主机和测距装置从机采集本站内的接触网电压、馈线电流并打上时标存入缓存；步骤3、当线路上发生故障后，测距装置主机记录下故障时刻时标，从缓存中找到时标对应时刻的采集数据，并把时标通过工业级无线通讯模块发给AT所和分区所内的测距装置从机；步骤4、测距装置从机接收到时标后从缓存中找到本所时标对应时刻的采集数据，通过工业级无线通讯模块发回给测距装置主机；步骤5、测距装置主机根据牵引所及AT所、分区所的采集数据，使用测距公式计算出故障距离。优选，对于单线、复线的AT供电方式下接触网或者回流线与铁轨之间的故障，测距公式为： X n = L n 100 - Q n - Q n + 1 ( 100 K n + 1 I R , n + 1 K n I R , n + K n + 1 I R , n + 1 - Q n ) ]]>式中，Xn为故障点到故障点前一个AT所的牵引馈线长度，Ln为故障点所在AT段的长度，IR,n和IR,n+1分别为故障点两侧AT中性点的吸上电流，Qn和Qn+1为考虑AT漏抗和线路阻抗不均匀时的修正值，Kn和Kn+1分别为故障点两侧的电流分布系数。优选，对于全并联AT供电方式的故障，测距公式为： X n = | I F H 2 - I T H 2 I F H 1 + I F H 2 - I T H 1 - I T H 2 | · D ]]>式中，Xn为故障点到故障点前一个AT所的牵引馈线长度，D为故障点所在AT段的长度，IFH1、IFH2分别为故障点两侧馈线横联线电流，ITH1、ITH2分别为故障点两侧接触网横联线电流。本专利技术的有益效果是：上述方案无需专用通讯线路，保证主机获得和从机同一时刻的采样数据用于测距计算。解决了牵引变电所及AT所、分区所无专用通讯线路或专用通讯线路故障时无法进行故障测距的问题，节约了通讯网络建设成本。用RTDS(实时数字仿真仪)对电铁故障测距系统进行了模拟测试，试验结果表明采用无线通讯方式的铁路故障测距方法和测距装置具有很好的同步采样准确性和测距精度，能够满足AT供电方式下的故障测距的要求。附图说明图1是本专利技术一种基于无本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于无线通讯方式的铁路故障测距系统，包括设置在牵引变电所内的测距装置主机，其特征在于，还包括设置在各个AT所和分区所内的测距装置从机，所述测距装置主机和测距装置从机均内置有工业级无线通讯模块并通过无线网络进行通信和数据交换，所述测距装置主机和测距装置从机均通过对时模块进行对时。

【技术特征摘要】
1.一种基于无线通讯方式的铁路故障测距系统，包括设置在牵引变电所内的测距装置主机，其特征在于，还包括设置在各个AT所和分区所内的测距装置从机，所述测距装置主机和测距装置从机均内置有工业级无线通讯模块并通过无线网络进行通信和数据交换，所述测距装置主机和测距装置从机均通过对时模块进行对时。2.根据权利要求1所述的一种基于无线通讯方式的铁路故障测距系统，其特征在于，所述对时模块是GPS或北斗。3.根据权利要求1所述的一种基于无线通讯方式的铁路故障测距系统，其特征在于，所述测距装置主机和测距装置从机均通过GSM天线与移动运营商网络进行通讯。4.一种基于无线通讯方式的铁路故障测距方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、测距装置主机和测距装置从机接收对时信号对时；步骤2、测距装置主机和测距装置从机采集本站内的接触网电压、馈线电流并打上时标存入缓存；步骤3、当线路上发生故障后，测距装置主机记录下故障时刻时标，从缓存中找到时标对应时刻的采集数据，并把时标通过工业级无线通讯模块发给AT所和分区所内的测距装置从机；步骤4、测距装置从机接收到时标后从缓存中找到本所时标对应时刻的采集数据，通过工业级无线通讯模块发回给测距装置主机；步骤5、测距装置主机根据牵引所及AT所、分区所的采集数据，使用测距公式计算出故障距离。5.根据权利要求4所述的一种基于无线通讯方式的铁路故障测距方法，其特征在于，对于单线、复线的AT供电方式下接触网或者回流线与铁轨之间的故障，测距公式为： X n = L n 100 - Q n - Q n + 1 ( 100 K n + 1 I R , n + 1 K n I R , n + ...

【专利技术属性】
技术研发人员：石勇，侯炜，陈俊，张灵凌，魏巍，刘永生，
申请(专利权)人：南京南瑞继保电气有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32