基于北斗卫星的铁路沿线能源系统同步量测系统及方法技术方案

一种基于北斗卫星的铁路沿线能源系统同步量测系统及方法，该系统包括数据协议转换模块、数据授时定位模块、数据处理与转发模块、北斗模块；一种基于北斗卫星的铁路沿线能源系统同步量测方法，包括以下步骤：S1：采集传感器量测信息，将传感器量测信息作为量测数据报文传输；S2：解析接收到的量测数据报文；S3：将北斗时空信息写入量测数据报文，得到含有北斗时空信息的量测数据报文；S4：将含有北斗时空信息的量测数据报文转发至能量管理系统。本发明专利技术可实现轨道交通能源系统量测数据时标同步并打破铁路沿线各个变电站数据孤岛的现象，实现铁路沿线能源系统的同步量测。路沿线能源系统的同步量测。路沿线能源系统的同步量测。

【技术实现步骤摘要】
基于北斗卫星的铁路沿线能源系统同步量测系统及方法


[0001]本专利技术涉及铁路沿线能源系统实时同步量测
，具体是涉及一种基于北斗卫星的铁路沿线能源系统同步量测系统及方法。

技术介绍

[0002]轨道交通能源系统由储
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源
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网
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车四个部分构成。其中，储的部分指的是储能系统，源的部分指的是光伏发电系统，网的部分由公共电网、牵引网、牵引变电所组成，车的部分指的是高铁列车。在轨道交通能源系统中，储
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源
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网三个部分通过发电，并输送电能为高铁列车供电。
[0003]为了实现轨道交通能源系统状态感知，需要收集储
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源
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网等重要子系统站点上的电气量量测数据，数据经采集并处理后上传至能量管理系统进一步分析轨道交通能源系统的状态。
[0004]现有轨道交通能源系统不同设备在线监测传感器均采用内部时钟授时，导致不同传感器采集到的量测数据存在非同步现象，进而导致传感器采集数据的时标存在异步问题，增加了后续状态估计和能量管理的难度。传统的数据同步对时方法包括基于通信信道、主站广播、参考相量的方式，这些方法在实际应用中容易受信道延时、时钟偏移、线路参数等影响，导致量测数据失去同步性。
[0005]现有的铁路沿线变电站的能量管理基于采集到的数据在本地进行，且传感器采集到的数据仅用于变电站自身，而变电站之间并不发生数据交互，造成了数据孤岛的情况，为了充分利用多站点传感器采集的数据，实现铁路沿线轨道交通能源系统运行状态的精准感知和高效能量管理，亟须将各个变电站中的数据统一转发至能量管理系统。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是，克服上述
技术介绍
的不足，提供一种基于北斗卫星的铁路沿线能源系统同步量测系统及方法，可实现轨道交通能源系统量测数据时标同步并打破铁路沿线各个变电站数据孤岛的现象，实现铁路沿线能源系统的同步量测。
[0007]本专利技术解决其技术问题采用的技术方案是，一种基于北斗卫星的铁路沿线能源系统同步量测系统，包括数据协议转换模块、数据授时定位模块、数据处理与转发模块、北斗模块，所述数据协议转换模块与轨道交通能源系统的储
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源
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网子系统的传感器相连，所述数据授时定位模块分别与数据协议转换模块、数据处理与转发模块、北斗模块相连，所述数据处理与转发模块与能量管理系统相连，所述北斗模块与北斗卫星相连；
[0008]所述数据协议转换模块用于对接入的协议进行识别，根据不同的协议类型解析接收到的量测数据报文，并转换统一成相同的报文格式，并将解析后的量测数据报文传输到数据授时定位模块；
[0009]所述数据授时定位模块用于接受解析后的量测数据报文，接收北斗模块发送来的北斗时空信息报文，通过解析北斗时空信息报文，将北斗时空信息写入量测数据报文，得到
含有北斗时空信息的量测数据报文；
[0010]所述北斗模块用于接受北斗信号，对北斗信号进行解码，得到北斗时空信息，发送北斗时空信息报文至数据授时定位模块；
[0011]所述数据处理与转发模块用于将含有北斗时空信息的量测数据报文发送至能量管理系统。
[0012]进一步，所述量测数据报文是指传感器量测信息作为量测数据报文，所述传感器量测信息是指轨道交通能源系统的储
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源
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网子系统中包括电压、电流、功率的传感器量测信息。
[0013]进一步，所述北斗时空信息包括UTC、高度、经度信息和纬度信息，经度信息包括经度的方向和度数，纬度信息包括纬度的方向和度数。
[0014]一种基于北斗卫星的铁路沿线能源系统同步量测方法，包括以下步骤：
[0015]S1：采集传感器量测信息，将传感器量测信息作为量测数据报文传输；
[0016]S2：解析接收到的量测数据报文；
[0017]S3：将北斗时空信息写入量测数据报文，得到含有北斗时空信息的量测数据报文；
[0018]S4：将含有北斗时空信息的量测数据报文转发至能量管理系统。
[0019]进一步，步骤S1的具体过程为：采集轨道交通能源系统的储
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源
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网子系统中包括电压、电流、功率的传感器量测信息，将传感器量测信息作为量测数据报文经CAN总线传输至数据协议转换模块。
[0020]进一步，步骤S2的具体过程为：所述数据协议转换模块对接入的协议进行识别，根据不同的协议类型解析接收到的量测数据报文，并转换统一成相同的报文格式，并将解析后的量测数据报文传输到数据授时定位模块。
[0021]进一步，步骤S3的具体过程为：所述数据授时定位模块接受解析后的量测数据报文后，请求北斗模块发送北斗时空信息，数据授时模块接收北斗模块发送来的北斗时空信息报文，通过解析北斗时空信息报文，将北斗时空信息写入量测数据报文，得到含有北斗时空信息的量测数据报文。
[0022]进一步，步骤S4的具体过程为：重复步骤S1～S3，采集轨道交通能源系统的储
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源
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网子系统中所有传感器各个时间点采集到的数据值和采集时间，得到基于所有传感器各个时间点的含有北斗时空信息的量测数据报文，并将基于所有传感器各个时间点的含有北斗时空信息的量测数据报文转发至能量管理系统。
[0023]与现有技术相比，本专利技术的优点如下：
[0024]本专利技术能够按照不同数据传输所遵守的协议类型，支持对储
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源
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网子系统站点、不同时间节点采集到的量测数据报文进行解析处理，最终通过北斗时空信息，为储
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源
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网子系统站点的量测数据信息提供精确的时标、地标信息，可实现轨道交通能源系统量测数据时标同步并打破铁路沿线各个变电站数据孤岛的现象，实现铁路沿线能源系统的同步量测，完成多个铁路沿线变电站量测数据的统一上传，为后续铁路沿线能源系统状态估计和铁路沿线多站点能量管理提供数据支撑。
附图说明
[0025]图1是本专利技术之基于北斗卫星的铁路沿线能源系统同步量测系统的结构示意图。
[0026]图2是本专利技术之基于北斗卫星的铁路沿线能源系统同步量测方法的流程图。
[0027]图3是含有北斗时空信息的量测数据报文(最终数据报文)和量测数据报文(初始数据报文)对比如图。
具体实施方式
[0028]下面结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步详细描述。
[0029]参照图1，本实施例之基于北斗卫星的铁路沿线能源系统同步量测系统，包括数据协议转换模块、数据授时定位模块、数据处理与转发模块、北斗模块，数据协议转换模块与轨道交通能源系统的储
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源
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网子系统的传感器相连，数据授时定位模块分别与数据协议转换模块、数据处理与转发模块、北斗模块相连，数据处理与转发模块与能量管理系统相连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于北斗卫星的铁路沿线能源系统同步量测系统，其特征在于：包括数据协议转换模块、数据授时定位模块、数据处理与转发模块、北斗模块，所述数据协议转换模块与轨道交通能源系统的储
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源
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网子系统的传感器相连，所述数据授时定位模块分别与数据协议转换模块、数据处理与转发模块、北斗模块相连，所述数据处理与转发模块与能量管理系统相连，所述北斗模块与北斗卫星相连；所述数据协议转换模块用于对接入的协议进行识别，根据不同的协议类型解析接收到的量测数据报文，并转换统一成相同的报文格式，并将解析后的量测数据报文传输到数据授时定位模块；所述数据授时定位模块用于接受解析后的量测数据报文，接收北斗模块发送来的北斗时空信息报文，通过解析北斗时空信息报文，将北斗时空信息写入量测数据报文，得到含有北斗时空信息的量测数据报文；所述北斗模块用于接受北斗信号，对北斗信号进行解码，得到北斗时空信息，发送北斗时空信息报文至数据授时定位模块；所述数据处理与转发模块用于将含有北斗时空信息的量测数据报文发送至能量管理系统。2.如权利要求1所述的基于北斗卫星的铁路沿线能源系统同步量测系统，其特征在于：所述量测数据报文是指传感器量测信息作为量测数据报文，所述传感器量测信息是指轨道交通能源系统的储
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源
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网子系统中包括电压、电流、功率的传感器量测信息。3.如权利要求1所述的基于北斗卫星的铁路沿线能源系统同步量测系统，其特征在于：所述北斗时空信息包括UTC、高度、经度信息和纬度信息，经度信息包括经度的方向和度数，纬度信息包括纬度的方向和度数。4.一种基于北斗卫星的铁路沿线能源系统同步量测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：采集传感器量测信息，...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘政，车亮，涂春鸣，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：