CN104175911A

CN104175911A - 一种高压母线高速断路器网络控制方法

Info

Publication number: CN104175911A
Application number: CN201410319017.3A
Authority: CN
Inventors: 刘莉; 陈诚; 张军贤; 黄涛; 夏益韬; 吕红强; 陈美霞; 廉雪莹; 郝凯; 周擎; 齐玉玲
Original assignee: CSR Nanjing Puzhen Co Ltd
Current assignee: CRRC Nanjing Puzhen Co Ltd
Priority date: 2014-07-04
Filing date: 2014-07-04
Publication date: 2014-12-03
Anticipated expiration: 2034-07-04
Also published as: CN104175911B

Abstract

本发明涉及的高压母线高速断路器网络控制方法如下，VCU判断RIOM状态，若RIOM状态正常，VCU判断有高压信号的VVVF数目，当至少有一个VVVF有高压信号后，判断是否有BHB切除指令，当无BHB切除指令时，再对是否有VVVF控制HSCB闭合进行判断，若至少有一个VVVF控制HSCB闭合，判断列车两端司机室的状态，当仅有一端司机室激活时，进行闭合控制，VCU通过RIOM控制BHB打开，0.5秒后，VCU控制BHB闭合，延时3秒，VCU调BHB的状态，判断BHB是否闭合，若BHB闭合0.5秒后，VCU撤销打开BHB指令，若BHB打开，BHB闭合故障。本发明在确保高压母线高速断路器安全闭合和断开的基础上，进一步避免了在高速断路器触点故障或远程输入输出模块故障时闭合和断开高压母线高速断路器所产生的安全隐患。

Description

一种高压母线高速断路器网络控制方法

技术领域

本发明涉及一种通过列车网络系统控制高压母线高速断路器的方法，尤其是一种适用于地铁列车的高压母线高速断路器网络控制方法。

背景技术

高压母线高速断路器（High voltage bus high speed breaker，简称BHB）在第三轨供电的地铁车辆上发挥着重要作用，既能为断电区的车辆提供高压，又能在列车维护时提供安全保护，因此BHB的控制尤为重要。据申请人了解，ZL201220590956.8公开了一种母线联络断路器开关的控制电路，用于实现采用一个交流接触器自动切换供电母线。现有的BHB控制方法中一般都需要考虑有无BHB切除指令，有无高速断路器（High speed breaker，简称HSCB）闭合等因素，但是当遇到高速断路器触点故障或远程输入输出模块故障的情况时有可能会闭合高压母线高速断路器，给操作过程带来一定的安全隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术存在的问题，提供一种高压母线高速断路器网络控制方法，来确保高压母线高速断路器闭合和断开的安全性，进而避免高速断路器触点故障或远程输入输出模块故障时闭合高压母线高速断路器所带来的安全隐患。

本发明解决其技术问题的技术方案如下：

高压母线高速断路器网络控制方法，该方法的装置包括列车网络车辆控制单元（Train network vehicle control unit，简称VCU），用接受远程输入输出模块、牵引单元（简称VVVF）、高压母线高速断路器以及列车司机室的信息，并根据上述状态信息向高压母线高速断路器发送指令信息；远程输入输出模块（Remote input/output module，简称RIOM），用于将列车网络车辆控制单元发送的指令信息输送到高压母线高速断路器，并将高压母线高速断路器反馈的状态信息输送到列车网络车辆控制单元；高压母线高速断路器，用于执行列车网络车辆控制单元的指令，并将执行指令后得到的高压母线高速断路器状态信息反送到列车网络车辆控制单元；该方法包括以下步骤：

一、设远程输入输出模块的状态Y正常为0，故障为1，列车网络车辆控制单元调远程输入输出模块的状态，并根据（1）式对远程输入输出模块的状态进行判断，

Y＝0 ⑴

若Y＝0，则远程输入输出模块的状态正常，即RIOM无故障，进入步骤二，若Y＝1，则远程输入输出模块出现故障，远程输入输出模块强制断开高压母线高速断路器；

二、设有高压信号的牵引单元的数目为n，列车网络车辆控制单元调有高压信号的牵引单元数目n，并根据⑵式对有高压信号的牵引单元数目进行判断，

n≥1 ⑵

若n≥1，说明至少有一个牵引单元有高压信号，进入步骤三，若n＝0，说明没有一个牵引单元有高压信号，列车网络车辆控制单元将高压母线高速断路器闭合指令复位；

三、设远程输入输出模块X有高压母线高速断路器切除指令的状态为1，无高压母线高速断路器切除指令的状态为0，列车网络车辆控制单元发送检测信号至远程输入输出模块，并根据⑶式判断远程输入输出模块是否接到高压母线高速断路器切除指令，

X＝0 ⑶

若X＝0，说明无高压母线高速断路器切除指令，进入步骤四，若X＝1，说明有高压母线高速断路器切除指令，列车网络车辆控制单元将高压母线高速断路器闭合指令复位；

四、设控制高速断路器（High speed breaker，简称HSCB）闭合的牵引单元的数目为N，列车网络车辆控制单元调控制高速断路器闭合的牵引单元数目N，并根据⑷式对是否有牵引单元控制高速断路器闭合进行判断，

N≥1 ⑷

若N≥1，说明至少有一个牵引单元控制高速断路器闭合，则进入步骤五，若N＝0，说明没有一个牵引单元控制高速断路器闭合，列车网络车辆控制单元将高压母线高速断路器闭合指令复位；

五、设列车两端的司机室分别为A、B，且设司机室处于激活状态为1，未激活的状态为0，列车网络车辆控制单元调列车两端司机室A、B的状态，并根据⑸式对列车两端司机室A、B的状态进行判断，

｛A＝0且B＝1｝或者｛A＝1且 B＝0｝ ⑸

若A＝0且B＝1，说明司机室A未激活，司机室B激活，进入步骤六，若A＝1且 B＝0，说明司机室A激活，司机室B未激活，进入步骤六；若A＝0且B＝0，说明两端司机室A、B均未激活，若A＝1且B＝1，说明两端司机室A、B均激活，两端司机室A、B均未激活或均激活时，列车网络车辆控制单元将高压母线高速断路器闭合指令复位；

六、列车网络车辆控制单元向远程输入输出模块输出高压母线高速断路器打开指令，远程输入输出模块接受到指令后控制高压母线高速断路器打开，以清除非正常情况下的闭合；

七、列车网络车辆控制单元向远程输入输出模块输出高压母线高速断路器打开指令后延时0.5秒，列车网络车辆控制单元向远程输入输出模块发出高压母线高速断路器闭合指令，远程输入输出模块接受到指令后控制高压母线高速断路器闭合；

八、设高压母线高速断路器BHB的闭合状态为1，其它状态（打开和断开状态）为0，列车网络车辆控制单元向远程输入输出模块发出高压母线高速断路器闭合指令后延时3秒，列车网络车辆控制单元调高压母线高速断路器的状态，并根据⑹式对高压母线高速断路器是否处于闭合状态进行判断，

BHB＝1 ⑹

若BHB＝1，则高压母线高速断路器处于闭合状态，VCU收到BHB闭合状态反馈0.5秒后，列车网络车辆控制单元撤销高压母线高速断路器打开指令，将该指令复位，最终使得高压母线高速断路器闭合，操作结束，若BHB＝0，则高压母线高速断路器处于其它状态（打开和断开状态），VCU没有收到BHB闭合状态反馈信息，列车网络车辆控制单元判定高压母线高速断路器出现闭合故障，并强制将高压母线高速断路器打开指令与高压母线高速断路器闭合指令复位，即将高压母线高速断路器打开指令与高压母线高速断路器闭合指令全部置为0。

本发明进一步完善的技术方案如下：

优选地，在步骤二、三、四或五中，列车网络车辆控制单元将高压母线高速断路器闭合指令复位后，输送高压母线高速断路器断开指令至远程输入输出模块，由远程输入输出模块控制高压母线高速断路器断开。

进一步优选地，列车网络车辆控制单元输出高压母线高速断路器断开指令3秒后，列车网络车辆控制单元调高压母线高速断路器的状态，并根据⑺式对高压母线高速断路器是否处于断开状态进行判断，其中设高压母线高速断路器BHB的闭合状态为1，断开状态为0，

BHB＝0 ⑺

若BHB＝0，则高压母线高速断路器处于断开状态，说明高压母线高速断路器断开，操作结束，若BHB＝1，则高压母线高速断路器处于闭合状态，VCU没有收到BHB断开状态反馈，列车网络车辆控制单元诊断高压母线高速断路器出现断开故障，并输送高压母线高速断路器断开故障信息到列车网络系统。

更进一步优选地，在步骤八中，高压母线高速断路器打开指令与高压母线高速断路器闭合指令复位后，列车网络车辆控制单元输送高压母线高速断路器闭合故障信息到列车网络系统。

本发明的有益效果如下：本发明给出了一种高压母线高速断路器的网络控制方法，综合考虑了牵引单元有高压，有牵引单元闭合高速断路器，控制高压母线高速断路器的远程输入输出模块无故障，当远程输入输出模块故障时其内部程序自动断开高压母线高速断路器以及无高压母线高速断路器切除指令等因素，能够在确保高压母线高速断路器安全闭合和断开的基础上，进一步避免了在高速断路器触点故障或远程输入输出模块故障时闭合和断开高压母线高速断路器所产生的安全隐患，降低了可能的失误概率，不仅避免了意外情况下意外事故的发生，又达到了提高工作效率的目的，通过多种程序和措施保证了操作过程的安全性和结果的可靠性。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

下面参照附图并结合实施例对本发明作进一步详细描述。但是本发明不限于所给出的例子。

实施例一

本实施例的装置包括列车网络车辆控制单元，用接受远程输入输出模块、牵引单元、高压母线高速断路器以及列车司机室的信息，并根据上述状态信息向高压母线高速断路器发送指令信息；远程输入输出模块，用于将列车网络车辆控制单元发送的指令信息输送到高压母线高速断路器，并将高压母线高速断路器反馈的状态信息输送到列车网络车辆控制单元；高压母线高速断路器，用于执行列车网络车辆控制单元的指令，并将执行指令后得到的高压母线高速断路器状态信息反送到列车网络车辆控制单元。

如图1所示，本实施例的方法，包括以下步骤：一、设远程输入输出模块的状态Y正常为0，故障为1，列车网络车辆控制单元调远程输入输出模块的状态，并根据（1）式（即Y＝0）对远程输入输出模块的状态进行判断，当Y＝0时，说明远程输入输出模块的状态正常，即为进行控制操作的RIOM无故障，进入步骤二；二、设有高压信号的牵引单元的数目为n，列车网络车辆控制单元调有高压信号的牵引单元数目n，并根据⑵式（即n≥1）对有高压信号的牵引单元数目进行判断，当n≥1时，说明至少有一个牵引单元有高压信号，进入步骤三；三、设远程输入输出模块X有接到高压母线高速断路器切除指令的状态为1，没有接到高压母线高速断路器切除指令的状态为0，列车网络车辆控制单元发送检测信号至远程输入输出模块，并根据⑶式（X＝0）判断远程输入输出模块是否接到VCU发送的高压母线高速断路器切除指令，当X＝0时，说明无高压母线高速断路器切除指令，VCU没有发送BHB切除指令到RIOM，进入步骤四；四、设控制高速断路器闭合的牵引单元的数目为N，列车网络车辆控制单元调控制高速断路器闭合的牵引单元数目N，并根据⑷式（即N≥1）对是否有牵引单元控制高速断路器闭合进行判断，当N≥1时，说明至少有一个牵引单元控制高速断路器闭合，则进入步骤五；五、设列车两端的司机室分别为A、B，且设司机室处于激活状态为1，未激活的状态为0，列车网络车辆控制单元调列车两端司机室A、B的状态，并根据⑸式（即｛A＝0且B＝1｝或者｛A＝1且 B＝0｝）对列车两端司机室A、B的状态进行判断，当A＝0的同时B＝1，说明司机室A未激活，司机室B激活，当A＝1的同时B＝0，说明司机室A激活，司机室B未激活，这样仅有一端的司机室激活时，进入步骤六；六、列车网络车辆控制单元向远程输入输出模块输出高压母线高速断路器打开指令，远程输入输出模块接受到指令后控制高压母线高速断路器打开，以清除非正常情况下的闭合；七、列车网络车辆控制单元向远程输入输出模块输出高压母线高速断路器打开指令0.5秒后，列车网络车辆控制单元向远程输入输出模块发出高压母线高速断路器闭合指令，远程输入输出模块接受到指令后控制高压母线高速断路器闭合；八、列车网络车辆控制单元向远程输入输出模块发出高压母线高速断路器闭合指令3秒后，列车网络车辆控制单元调高压母线高速断路器的状态，并根据⑹式（即BHB＝1）对高压母线高速断路器是否处于闭合状态进行判断，其中将高压母线高速断路器设为BHB，其闭合状态标记为1，其它状态（打开和断开状态）标记为0，当BHB＝1时，则高压母线高速断路器处于闭合状态，VCU收到BHB闭合状态反馈0.5秒后，列车网络车辆控制单元撤销高压母线高速断路器打开指令，将该指令复位，最终使得高压母线高速断路器闭合，操作结束，完成了高压母线高速断路器的闭合控制操作。

实施例二

本实施例与实施例一的不同之处在于：列车网络车辆控制单元调远程输入输出模块的状态，并根据（1）式（即Y＝0）对远程输入输出模块的状态进行判断，当Y＝1时，说明远程输入输出模块出现故障，远程输入输出模块的内部程序强制断开高压母线高速断路器。

实施例三

本实施例与实施例一的不同之处在于：列车网络车辆控制单元调有高压信号的牵引单元数目n，并根据⑵式（即n≥1）对有高压信号的牵引单元数目进行判断，若n＝0，说明没有一个牵引单元有高压信号，列车网络车辆控制单元将高压母线高速断路器闭合指令复位，即列车网络车辆控制单元输送撤销闭合高压母线高速断路器的指令到远程输入输出模块。

列车网络车辆控制单元将高压母线高速断路器闭合指令复位后，输送高压母线高速断路器断开指令至远程输入输出模块，由远程输入输出模块控制高压母线高速断路器断开。并且在列车网络车辆控制单元输出高压母线高速断路器断开指令3秒后，列车网络车辆控制单元调高压母线高速断路器的状态，并根据⑺式（即BHB＝0）对高压母线高速断路器是否处于断开状态进行判断，其中将高压母线高速断路器设为BHB，其闭合状态标记为1，断开状态标记为0，当BHB＝0时，说明高压母线高速断路器处于断开状态，高压母线高速断路器完成断开控制操作；当BHB＝1时，说明高压母线高速断路器处于闭合状态，VCU没有收到BHB断开的状态反馈，列车网络车辆控制单元判定高压母线高速断路器断开故障，并输送高压母线高速断路器断开故障信息到列车网络系统。

实施例四

本实施例与实施例一的不同之处在于：列车网络车辆控制单元发送检测信号至远程输入输出模块，并根据⑶式（X＝0）判断远程输入输出模块是否接到VCU发送的高压母线高速断路器切除指令，当X＝1时，说明有高压母线高速断路器切除指令，VCU发送BHB切除指令到RIOM，列车网络车辆控制单元将高压母线高速断路器闭合指令复位。

实施例五

本实施例与实施例一的不同之处在于：列车网络车辆控制单元调控制高速断路器闭合的牵引单元数目N，并根据⑷式（即N≥1）对是否有牵引单元控制高速断路器闭合进行判断，当N＝0时，说明没有一个牵引单元控制高速断路器闭合，列车网络车辆控制单元将高压母线高速断路器闭合指令复位。

实施例六

本实施例与实施例的不同之处在于：列车网络车辆控制单元调列车两端司机室A、B的状态，并根据⑸式（即｛A＝0且B＝1｝或者｛A＝1且 B＝0｝）对列车两端司机室A、B的状态进行判断，当A＝0且B＝0时，说明两端司机室A、B均未激活，当A＝1且B＝1时，说明两端司机室A、B均激活，在两端司机室A、B均未激活或均激活的情况下，列车网络车辆控制单元将高压母线高速断路器闭合指令复位。

实施例七

本实施例与实施例一的不同之处在于：列车网络车辆控制单元向远程输入输出模块发出高压母线高速断路器闭合指令3秒后，列车网络车辆控制单元调高压母线高速断路器的状态，并根据⑹式（即BHB＝1）对高压母线高速断路器是否处于闭合状态进行判断，其中将高压母线高速断路器设为BHB，其闭合状态标记为1，其它状态（包括打开和断开状态）标记为0，当BHB＝0，则高压母线高速断路器处于其它状态（包括打开和断开状态），VCU没有收到BHB闭合状态反馈信息，列车网络车辆控制单元判定高压母线高速断路器闭合故障，并强制将高压母线高速断路器打开指令与高压母线高速断路器闭合指令复位，即将高压母线高速断路器打开指令与高压母线高速断路器闭合指令全部置为0。并在高压母线高速断路器打开指令与高压母线高速断路器闭合指令复位后，列车网络车辆控制单元输送高压母线高速断路器闭合故障信息到列车网络系统。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims

1. 高压母线高速断路器网络控制方法，其特征是，该方法的装置包括列车网络车辆控制单元，用接受远程输入输出模块、牵引单元、高压母线高速断路器以及列车司机室和车速的信息，并根据上述状态信息向高压母线高速断路器发送指令信息；远程输入输出模块，用于将列车网络车辆控制单元发送的指令信息输送到高压母线高速断路器，并将高压母线高速断路器反馈的状态信息输送到列车网络车辆控制单元；高压母线高速断路器，用于执行列车网络车辆控制单元的指令，并将执行指令后得到的高压母线高速断路器状态信息反送到列车网络车辆控制单元；该方法包括以下步骤：

Y＝0 ⑴

若Y＝0，进入步骤二，若Y＝1，远程输入输出模块强制断开高压母线高速断路器；

n≥1 ⑵

若n≥1，进入步骤三，若n＝0，列车网络车辆控制单元将高压母线高速断路器闭合指令复位；

X＝0 ⑶

若X＝0，进入步骤四，若X＝1，列车网络车辆控制单元将高压母线高速断路器闭合指令复位；

四、设控制高速断路器闭合的牵引单元的数目为N，列车网络车辆控制单元调控制高速断路器闭合的牵引单元数目N，并根据⑷式对是否有牵引单元控制高速断路器闭合进行判断，

N≥1 ⑷

若N≥1，则进入步骤五，若N＝0，列车网络车辆控制单元将高压母线高速断路器闭合指令复位；

五、设列车两端的司机室分别为A、B，且设司机室处于激活状态为1，未激活状态为0，列车网络车辆控制单元调列车两端司机室A、B的状态，并根据⑸式对列车两端司机室A、B的状态进行判断，

｛A＝0且B＝1｝或者｛A＝1且 B＝0｝ ⑸

若A＝0且B＝1，或A＝1且 B＝0，进入步骤六，若A＝0且B＝0，或 A＝1且B＝1，列车网络车辆控制单元将高压母线高速断路器闭合指令复位；

六、列车网络车辆控制单元向远程输入输出模块输出高压母线高速断路器打开指令，远程输入输出模块接到指令后控制高压母线高速断路器打开；

七、列车网络车辆控制单元向远程输入输出模块发出高压母线高速断路器闭合指令，远程输入输出模块接到指令后控制高压母线高速断路器闭合；

八、设高压母线高速断路器BHB的闭合状态为1，其它状态为0，列车网络车辆控制单元调高压母线高速断路器的状态，并根据⑹式对高压母线高速断路器是否处于闭合状态进行判断，

BHB＝1 ⑹

若BHB＝1，延时0.5秒后，列车网络车辆控制单元撤销高压母线高速断路器打开指令，操作结束，若BHB＝0，高压母线高速断路器出现闭合故障，列车网络车辆控制单元强制将高压母线高速断路器打开指令与高压母线高速断路器闭合指令复位。

2. 根据权利要求1所述的高压母线高速断路器网络控制方法，其特征是：在所述步骤二、三、四或五中，列车网络车辆控制单元将高压母线高速断路器闭合指令复位后，输送高压母线高速断路器断开指令至远程输入输出模块，由远程输入输出模块控制高压母线高速断路器断开。

3. 根据权利要求2所述的高压母线高速断路器网络控制方法，其特征是：列车网络车辆控制单元输出高压母线高速断路器断开指令3秒后，列车网络车辆控制单元调高压母线高速断路器的状态，并根据⑺式对高压母线高速断路器是否处于断开状态进行判断，其中设高压母线高速断路器BHB的闭合状态为1，断开状态为0，

BHB＝0 ⑺

若BHB＝0，操作结束，若BHB＝1，高压母线高速断路器出现断开故障，列车网络车辆控制单元输送高压母线高速断路器断开故障信息到列车网络系统。

4. 根据权利要求1所述的高压母线高速断路器网络控制方法，其特征是：在所述步骤八中，高压母线高速断路器打开指令与高压母线高速断路器闭合指令复位后，列车网络车辆控制单元输送高压母线高速断路器闭合故障信息到列车网络系统。

5. 根据权利要求1所述的高压母线高速断路器网络控制方法，其特征是：所述步骤六中，列车网络车辆控制单元向远程输入输出模块输出高压母线高速断路器打开指令后延时0.5秒，进入步骤七。

6. 根据权利要求1所述的高压母线高速断路器网络控制方法，其特征是：所述步骤七中，列车网络车辆控制单元向远程输入输出模块发出高压母线高速断路器闭合指令后延时3秒，进入步骤八。