本發(fā)明屬于電氣化鐵路技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種接觸網(wǎng)故障定位智能監(jiān)控系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

按照2008年調(diào)整的中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃，到2020年，全國鐵路營業(yè)里程將達到12萬公里以上，2013年發(fā)布的《高速列車科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃》，再一次調(diào)整了并加快了鐵路發(fā)展的步伐，到2020年，我國將建成160000公里的高速鐵路，比原計劃整整多了4萬公里。最近幾年到2016年，鐵路新線建設(shè)主要以客運專線建設(shè)為主，中國已投入運營的高速鐵路營業(yè)里程已經(jīng)超過世界其他所有國家高速鐵路里程的總和，從我國鐵路發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢、國家對鐵路建設(shè)的整體規(guī)劃等方面看，中國的鐵路建設(shè)特別是電氣化鐵路建設(shè)仍然具有很大的發(fā)展空間。從鐵路建設(shè)2002年至2016年的投資趨勢，可以看出鐵路建設(shè)從2008年開始投資加快到2010年進入一個高峰，經(jīng)歷了“甬溫事件”的陣痛后，從2012年鐵路建設(shè)投資又開始穩(wěn)步增長，2014年計劃投資6300億實際投資已經(jīng)超過8000億元?？梢灶A(yù)見，中國的鐵路建設(shè)將在長期內(nèi)保持科學(xué)穩(wěn)定的發(fā)展態(tài)勢。

在電氣化鐵路中采用單相供電方式，設(shè)置有變電所、分區(qū)所等供電設(shè)施，機車通過接觸網(wǎng)取電，由于采用滑動取流，接觸網(wǎng)故障非常頻繁，由于接觸網(wǎng)為牽引供電唯一無后備設(shè)施，所以當(dāng)接觸網(wǎng)故障后，機車將無法運行，就會造成行車中斷，嚴重影響運輸安全。接觸網(wǎng)故障精確定位技術(shù)是解決此問題的關(guān)鍵，目前主要采用接觸網(wǎng)故障測距裝置實現(xiàn)接觸網(wǎng)故障測距。

但是由于接觸網(wǎng)存在分支結(jié)構(gòu)，尤其在變電所兩側(cè)供電線路均較長的線路和大型樞紐站場，分支線路眾多，故障點不再唯一，故障位置存在多種地點可能，排查問題變得非常困難，很難基于一個距離數(shù)據(jù)就能快速發(fā)現(xiàn)故障點，無法做到及時處理事故，從而也嚴重影響了鐵路運輸。尤其針對由于分支影響存在多種可能地點的場合，為保證搶修時間，需分別出動多組搶修隊伍，造成勞動力效率降低和人員浪費。

接觸網(wǎng)故障定位智能監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)難點在于：及時收集接觸網(wǎng)上保護故障動作信息，自動分析和處理這些故障信息，能夠精確定位接觸網(wǎng)故障點發(fā)生的距離。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種接觸網(wǎng)故障定位智能監(jiān)控系統(tǒng)及方法，以解決上述問題的不足之處，精確定位接觸網(wǎng)中的故障點。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

一種接觸網(wǎng)故障定位智能監(jiān)控系統(tǒng)，包括智能接觸網(wǎng)監(jiān)控分析主機、通信管理機、智能通信網(wǎng)關(guān)、保護測控裝置、移動通訊調(diào)制解調(diào)器、故障采集儀、故障指示器，所述智能接觸網(wǎng)監(jiān)控分析主機通過以太網(wǎng)交換機分別雙向連接通信管理機和智能通信網(wǎng)關(guān)，多臺所述保護測控裝置均連接至通信管理機輸入端，所述智能通信網(wǎng)關(guān)和移動通訊調(diào)制解調(diào)器雙向連接，所述移動通訊調(diào)制解調(diào)器的輸入端連接多臺故障采集儀，每臺所述故障采集儀均連接多臺故障指示器。

進一步的，所述移動通訊調(diào)制解調(diào)器輸出端連接有移動通訊終端設(shè)備。

進一步的，所述故障指示器無線連接故障采集儀。

進一步的，所述故障指示器內(nèi)安裝有不可充電的鋰電池。

進一步的，所述故障采集儀通過移動天線連接移動通訊調(diào)制解調(diào)器。

進一步的，所述故障采集儀內(nèi)安裝有可充電鋰電池。

本發(fā)明還提出一種接觸網(wǎng)故障定位智能監(jiān)控方法，包括以下步驟：

a.通過保護測控裝置采集接觸網(wǎng)線路的電流，如果發(fā)生故障，則生成故障報告，并通過通信管理機發(fā)送至智能接觸網(wǎng)監(jiān)控分析主機；

b.智能接觸網(wǎng)監(jiān)控分析主機判斷t1時間內(nèi)發(fā)生的多次故障是否為同一個故障，如果是同一個故障，則返回步驟a；如果不是同一故障，則進行步驟c；

c.智能接觸網(wǎng)監(jiān)控分析主機儲存故障報告中的故障距離和故障名稱；

d.當(dāng)故障指示器采集的電流超過設(shè)定的閾值時，產(chǎn)生故障告警信號，通過故障采集儀、移動通訊調(diào)制解調(diào)器和智能通信網(wǎng)關(guān)傳送至智能接觸網(wǎng)監(jiān)控分析主機；

e.智能接觸網(wǎng)監(jiān)控分析主機判斷故障指示器告警信號是否屬于此次故障，如果不是，則返回步驟d；如果是，則進入步驟f；

f.智能接觸網(wǎng)監(jiān)控分析主機儲存故障指示器的位置信息；

g.智能接觸網(wǎng)監(jiān)控分析主機判斷等待故障指示器告警信息時間是否滿足t2計時，如果在t2時間內(nèi)，則返回步驟f；如果超過t2時間，則進入步驟h；

h.智能接觸網(wǎng)監(jiān)控分析主機綜合故障報告和故障點信息，結(jié)合供電位置關(guān)系，生成系統(tǒng)分析報告并在智能接觸網(wǎng)監(jiān)控分析主機界面上顯示告警信息；

i.智能接觸網(wǎng)監(jiān)控分析主機將系統(tǒng)分析報告通過通信管理機和移動通訊調(diào)制解調(diào)器發(fā)送至移動通訊終端設(shè)備。

進一步的，所述智能接觸網(wǎng)監(jiān)控分析主機內(nèi)存有接觸網(wǎng)樞紐站股道和故障指示器分布圖。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的接觸網(wǎng)故障定位智能監(jiān)控系統(tǒng)及方法具有以下優(yōu)勢：

(1)本發(fā)明所述的接觸網(wǎng)故障定位智能監(jiān)控系統(tǒng)和基于系統(tǒng)實現(xiàn)監(jiān)控的方法在監(jiān)測到發(fā)生故障的時候，結(jié)合故障采集儀信息，通過所述智能接觸網(wǎng)監(jiān)控分析主機分析出產(chǎn)生故障的位置，在智能接觸網(wǎng)監(jiān)控分析主機界面中告警并給相關(guān)人員發(fā)送故障告警短信信息，在節(jié)省人力資源的前提下能夠快速有效的定位故障點；

(2)本發(fā)明所述的接觸網(wǎng)故障定位智能監(jiān)控系統(tǒng)和基于系統(tǒng)實現(xiàn)監(jiān)控的方法具有各種歷史數(shù)據(jù)的查詢功能，如每個故障指示器動作時刻、每條饋線故障跳閘報告以及每次的故障分析報告；

附圖說明

構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實施例所述的接觸網(wǎng)故障定位智能監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本發(fā)明實施例所述的接觸網(wǎng)故障定位智能監(jiān)控方法流程圖。

附圖標(biāo)記說明：

1-智能接觸網(wǎng)監(jiān)控分析主機；2-以太網(wǎng)交換機；3-通信管理機；4-保護測控裝置；5-智能通信網(wǎng)關(guān)；6-移動通訊調(diào)制解調(diào)器；7-故障采集儀；8-故障指示器；9-移動通訊終端設(shè)備。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。

如圖1所示，一種接觸網(wǎng)故障定位智能監(jiān)控系統(tǒng)，包括智能接觸網(wǎng)監(jiān)控分析主機1、通信管理機3、智能通信網(wǎng)關(guān)5、保護測控裝置4、移動通訊調(diào)制解調(diào)器6、故障采集儀7、故障指示器8，所述智能接觸網(wǎng)監(jiān)控分析主機1通過以太網(wǎng)交換機2分別雙向連接通信管理機3和智能通信網(wǎng)關(guān)5，所述智能接觸網(wǎng)監(jiān)控分析主機1可通過以太網(wǎng)交換機2分別從通信管理機3和智能通信網(wǎng)關(guān)5中獲取收集到的故障報告數(shù)據(jù)和故障點信息，然后對其進行分析和處理，并且能通過智能通信網(wǎng)關(guān)5向下轉(zhuǎn)發(fā)處理結(jié)果；多臺所述保護測控裝置4均連接至通信管理機3輸入端，所述通信管理機3中可配置多種通信規(guī)約，能與多臺保護測控裝置4進行通信，將保護測控裝置4從接觸網(wǎng)上獲取到的故障短路電流信息形成保護故障報告上傳智能接觸網(wǎng)監(jiān)控分析主機1以便進行故障準(zhǔn)確定位分析；所述智能通信網(wǎng)關(guān)5和移動通訊調(diào)制解調(diào)器6雙向連接，所述移動通訊調(diào)制解調(diào)器6的輸入端連接多臺故障采集儀7，每臺所述故障采集儀7均連接多臺故障指示器8，所述智能通信網(wǎng)關(guān)5既可以通過以太網(wǎng)交換機2與智能接觸網(wǎng)監(jiān)控分析主機1進行實時通信，也可以與移動通訊調(diào)制解調(diào)器6進行實時通信。當(dāng)智能通信網(wǎng)關(guān)5收到移動通訊調(diào)制解調(diào)器6發(fā)送來的故障數(shù)據(jù)后將其解析，解析后按照iec104規(guī)約編碼發(fā)送至智能接觸網(wǎng)監(jiān)控分析主機1；同時智能通信網(wǎng)關(guān)5收到智能接觸網(wǎng)監(jiān)控分析主機1分析處理完的故障分析結(jié)果時，會按照gsm協(xié)議將此結(jié)果編碼發(fā)送至移動通訊調(diào)制解調(diào)器6，進而發(fā)送給移動通訊終端設(shè)備9。

所述移動通訊調(diào)制解調(diào)器6輸出端連接有移動通訊終端設(shè)備9，本實施例中所述移動通訊終端設(shè)備9為用戶手機。

所述故障指示器8包含故障檢測單元和無線發(fā)送單元，所述故障檢測單元通過無線發(fā)送單元連接故障采集儀7，故障指示器安裝在接觸網(wǎng)的供電線上，故障檢測單元可以通過檢測接觸網(wǎng)供電線上的電流變化來判斷是否發(fā)生故障，如果發(fā)生故障，則通過無線發(fā)送單元發(fā)射的射頻信號將故障點的信息傳輸給故障采集儀7，本實施例所述故障指示器8具體為fjrf-433。

所述故障指示器8內(nèi)安裝有不可充電的鋰電池,采用免維護電流感應(yīng)電源方式，無需更換電池。

所述故障采集儀7包括依次連接的通信處理模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和移動天線，并通過所述移動天線連接移動通訊調(diào)制解調(diào)器6,所述故障采集儀7可以將多個故障指示器8的故障信息集中進行處理，并且能夠?qū)⑻幚砗玫臄?shù)據(jù)信息利用移動天線通過移動網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給移動通訊調(diào)制解調(diào)器6，本實施例所述故障采集儀7具體為fjgrf-433。

所述故障采集儀7內(nèi)安裝有可充電鋰電池，可以使用太陽能電池板對其充電。

所述移動通訊調(diào)制解調(diào)器6上設(shè)有移動無線收發(fā)天線，所述移動通訊調(diào)制解調(diào)器通過移動無線收發(fā)天線從故障采集儀7接收到故障點信息，通過在智能通信網(wǎng)關(guān)5中配置的通信規(guī)約，將該故障信息進行上傳，同時也對處理好的故障信息以短信的方式通過移動無線收發(fā)天線發(fā)送給移動通訊終端設(shè)備9，本實施例所述移動通訊調(diào)制解調(diào)器6具體為usr-gprs-730。

本實施例所述智能接觸網(wǎng)監(jiān)控分析主機1具體為研華工控機610l，所述以太網(wǎng)交換機2為華為s2700，所述通信管理機3為kf6510s，所述保護測控裝置4為kf6571(也稱“電鐵故障測距裝置”)，所述智能通信網(wǎng)關(guān)5為kf6510。

如圖2所示，本發(fā)明還提出一種接觸網(wǎng)故障定位智能監(jiān)控方法，包括以下步驟：

a.通過保護測控裝置4采集接觸網(wǎng)線路的電流，如果發(fā)生故障，則生成故障報告，并通過通信管理機3發(fā)送至智能接觸網(wǎng)監(jiān)控分析主機1；

b.智能接觸網(wǎng)監(jiān)控分析主機1判斷t1時間內(nèi)發(fā)生的多次故障是否為同一個故障，如果是同一個故障，則返回步驟a，儲存一次故障的信息；如果不是同一故障，則進行步驟c；

c.智能接觸網(wǎng)監(jiān)控分析主機1儲存故障報告中的故障距離和故障名稱，可在歷史事件中查詢；

d.當(dāng)故障指示器8采集的電流超過設(shè)定的閾值時，產(chǎn)生故障告警信號，通過故障采集儀7、移動通訊調(diào)制解調(diào)器6和智能通信網(wǎng)關(guān)5傳送至智能接觸網(wǎng)監(jiān)控分析主機1；

e.智能接觸網(wǎng)監(jiān)控分析主機1判斷故障指示器8告警信號是否屬于此次故障，如果不是，則返回步驟d；如果是，則進入步驟f；

f.智能接觸網(wǎng)監(jiān)控分析主機1儲存故障指示器8的位置信息，可在歷史事件中查詢；

g.智能接觸網(wǎng)監(jiān)控分析主機1判斷等待故障指示器8告警信息時間是否滿足t2計時，如果在t2時間內(nèi)，則返回步驟f，智能接觸網(wǎng)監(jiān)控分析主機1接收到的故障信號都屬于本次故障；如果超過t2時間，則進入步驟h；

h.智能接觸網(wǎng)監(jiān)控分析主機1綜合故障報告和故障點信息，結(jié)合供電位置關(guān)系，生成系統(tǒng)分析報告并在智能接觸網(wǎng)監(jiān)控分析主機界面上顯示告警信息；

i.智能接觸網(wǎng)監(jiān)控分析主機1將系統(tǒng)分析報告通過通信管理機3和移動通訊調(diào)制解調(diào)器6發(fā)送至移動通訊終端設(shè)備9。

所述智能接觸網(wǎng)監(jiān)控分析主機1內(nèi)存有接觸網(wǎng)樞紐站股道和故障指示器分布圖，在故障檢測過程中根據(jù)實際故障信息顯示故障點的位置。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。