CN107732884A - 一种轨道交通牵引系统直流馈线保护装置 - Google Patents

一种轨道交通牵引系统直流馈线保护装置 Download PDF

Info

Publication number
CN107732884A
CN107732884A CN201711229063.4A CN201711229063A CN107732884A CN 107732884 A CN107732884 A CN 107732884A CN 201711229063 A CN201711229063 A CN 201711229063A CN 107732884 A CN107732884 A CN 107732884A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cpu
controlling organization
protection device
analogue collection
track traffic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201711229063.4A
Other languages
English (en)
Inventor
刘洋
刘星
李俊刚
史宏光
朱若松
姜睿智
胡志明
游建军
孟乐
张义
翟浩冲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Corp of China SGCC
Xuji Group Co Ltd
XJ Electric Co Ltd
Xuchang XJ Software Technology Co Ltd
Original Assignee
State Grid Corp of China SGCC
Xuji Group Co Ltd
XJ Electric Co Ltd
Xuchang XJ Software Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Grid Corp of China SGCC, Xuji Group Co Ltd, XJ Electric Co Ltd, Xuchang XJ Software Technology Co Ltd filed Critical State Grid Corp of China SGCC
Priority to CN201711229063.4A priority Critical patent/CN107732884A/zh
Publication of CN107732884A publication Critical patent/CN107732884A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/26—Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured
    • H02H7/268—Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured for dc systems
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/0092—Details of emergency protective circuit arrangements concerning the data processing means, e.g. expert systems, neural networks

Abstract

本发明提供一种轨道交通牵引系统直流馈线保护装置，包括相互独立的主控制机构和从控制机构，所述主控制机构包括主CPU和主A/D模拟量采集模块；从控制机构包括从CPU和从A/D模拟量采集模块；其中所述主控制机构和从控制机构并联后连接状态量采集回路、模拟量采集回路，并连接跳闸出口回路，以使所述主CPU和从CPU同时采集到同源的模拟量及状态量。

Description

一种轨道交通牵引系统直流馈线保护装置
技术领域
本发明涉及电子技术领域，具体涉及一种轨道交通牵引系统直流馈线保护装置。
背景技术
轨道交通直流牵引供电系统的安全可靠运行是列车安全运行的前提和保证，而牵引供电系统中直流馈线保护在保证牵引供电系统向列车安全可靠供电方面发挥着重要作用,其主要功能是防止列车接触网上的短路和异常现象的发生,并在故障时能可靠迅速地切除故障。与交流系统不同，当直流牵引供电系统发生故障时，如不迅速切除故障，短路产生的直流电弧会长时间维持燃烧而不熄灭，会对直流开关设备造成巨大的危害；严重情况下，会引起设备烧毁、起火或爆炸，并危及列车运行及乘客人身安全。因此在直流牵引供电系统中，保护的速动性被认为是保护装置的第一特性，保护装置应尽量避免保护拒动的情况发生。
目前直流馈线保护装置均采用单CPU模式，在防止保护拒动方面存在不足：当CPU故障时导致丧失保护功能时，若系统发生故障则会出现保护拒动的情况。
发明内容
针对现有技术中存在的在直流馈线保护装置的CPU发生故障时会导致整个直流馈线保护装置丧失保护功能的问题，本发明实施例要解决的技术问题是提出一种结构简单且性能可靠的轨道交通牵引系统直流馈线保护装置，至少部分的解决现有技术中存在的问题。
为了解决上述问题，本发明实施例提出了一种轨道交通牵引系统直流馈线保护装置，包括相互独立的主控制机构和从控制机构，所述主控制机构包括主CPU和主A/D模拟量采集模块；从控制机构包括从CPU和从A/D模拟量采集模块；其中所述主控制机构和从控制机构并联后连接状态量采集回路、模拟量采集回路，并连接跳闸出口回路，以使所述主CPU和从CPU同时采集到同源的模拟量及状态量。
其中，所述主控制机构和从控制机构的结构相同，且所述主控制机构和从控制机构通过或门连接跳闸出口回路。
其中，所述状态量采集回路上设有用于采集公共状态量的状态量采集模块，所述状态量采集模块同时连接所述主CPU和从CPU。
其中，所述状态量采集回路上还包括光电隔离电路，所述公共状态量采集模块经过光电隔离电路同时连接所述主CPU和从CPU。
其中，还包括模拟量采集回路上设有模拟量采集模块，所述模拟量采集模块同时连接所述主控制机构的主A/D模拟量采集模块、从控制机构的从A/D模拟量采集模块；且所述主A/D模拟量采集模块连接所述主CPU、从控制机构的从A/D模拟量采集模块连接所述从CPU。
其中，所述主CPU与从CPU相互导通以获取对方的工作状态。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：上述技术方案提出了一种轨道交通牵引系统直流馈线保护装置，同时具有主控制机构和从控制机构，且主控制机构和从控制机构相互并联同时产生效果，包括相互独立的主控制机构和从控制机构，所述主控制机构包括主CPU和主A/D转换模块；从控制机构包括从CPU和从A/D转换模块；其中所述主控制机构和从控制机构并联后连接状态量采集回路和出口回路。
附图说明
图1为本发明实施例的原理框图；
图2为本发明实施例的具体原理框图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
具体的，如图1和图2所示的，本发明实施例提出了一种轨道交通牵引系统直流馈线保护装置，包括相互独立的主控制机构和从控制机构，所述主控制机构包括主CPU和主A/D模拟量采集模块；从控制机构包括从CPU和从A/D模拟量采集模块；其中所述主控制机构和从控制机构并联后连接状态量采集回路、模拟量采集回路，并连接跳闸出口回路，以使所述主CPU和从CPU同时采集到同源的模拟量及状态量。
其中，所述主控制机构和从控制机构的结构相同，且所述主控制机构和从控制机构通过或门连接跳闸出口回路。
其中，所述状态量采集回路上设有用于采集公共状态量的状态量采集模块，所述状态量采集模块同时连接所述主CPU和从CPU。
其中，所述状态量采集回路上还包括光电隔离电路，所述公共状态量采集模块经过光电隔离电路同时连接所述主CPU和从CPU。
其中，还包括模拟量采集回路上设有模拟量采集模块，所述模拟量采集模块同时连接所述主控制机构的主A/D模拟量采集模块、从控制机构的从A/D模拟量采集模块；且所述主A/D模拟量采集模块连接所述主CPU、从控制机构的从A/D模拟量采集模块连接所述从CPU。
其中，所述主CPU与从CPU相互导通以获取对方的工作状态。
为完成上述任务，本发明的技术方案是设计了一种双CPU、双A/D架构的直流馈线保护装置：1)装置配置两个功能相同的CPU1及CPU2，并分别独立运行；2)一个模拟量采集板卡配置A/D、A/D2两组独立的A/D芯片，分别负责CPU1及CPU2的模拟量数据采集；3)CPU1及CPU2分别经公共的状态量采集回路、出口回路进行I/O状态的收发；3)正常情况下，以CPU1作为主CPU与公共的人机、通信回路进行通信；当CPU1故障导致通信中断时，自动切换至CPU2完成装置的人机、通信功能；5)CPU1及CPU2分别以自身采集的模拟量及I/O数据为依据进行直流馈线的故障识别：当任意一个CPU检测到馈线发生故障时立即驱动跳闸出口并切除故障。直流馈线保护装置采用双CPU、双A/D的架构，当使用同源数据的任意一个CPU检测馈线发生故障后，即可经“或”门驱动跳闸出口并切除故障。CPU1及CPU2的保护功能独立运行，互不影响。
如图1所示，一种双CPU、双A/D架构的轨道交通牵引系统直流馈线保护装置包括两个CPU、配置有两组A/D的模拟量采集模块以及公共的状态量采集、跳闸出口、人机通信回路。外部同一路模拟量接入装置后，分别同时输入至A/D1及A/D2两组A/D芯片，经滤波后转化为数字量分别同时发送至CPU1及CPU2；外部开入量经公共的状态量采集回路经光电隔离后也分别同时发送至CPU1及CPU2。配置有相同保护功能的CPU1及CPU2分别以自身采集到的同源模拟量及状态量数据独立地、实时地进行直流馈线的故障检测。
如图2所示，当CPU1及CPU2中的任意一个CPU检测到直流馈线发生故障后，立即独立、快速的驱动保护跳闸出口切除故障。
为了兼顾CPU1、CPU2与人机、自动化系统的通信功能，设置CPU1为主通信CPU，CPU2为备用通信CPU，且二者相互进行通信以便获取对方的工作状态：1)正常情况下，当CPU1无故障时，装置人机及自动化系统与CPU1进行通信，完成信息交互功能，CPU2不与人机及自动化系统通信；2)若CPU1发生故障且不能正常运行，公共通信回路切换至CPU2与人机及自动化系统进行通信。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种轨道交通牵引系统直流馈线保护装置，其特征在于，包括相互独立的主控制机构和从控制机构，所述主控制机构包括主CPU和主A/D模拟量采集模块；从控制机构包括从CPU和从A/D模拟量采集模块；其中所述主控制机构和从控制机构并联后连接状态量采集回路、模拟量采集回路，并连接跳闸出口回路，以使所述主CPU和从CPU同时采集到同源的模拟量及状态量。
2.根据权利要求1所述的轨道交通牵引系统直流馈线保护装置，其特征在于，所述主控制机构和从控制机构的结构相同，且所述主控制机构和从控制机构通过或门连接跳闸出口回路。
3.根据权利要求1或2所述的轨道交通牵引系统直流馈线保护装置，其特征在于，所述状态量采集回路上设有用于采集公共状态量的状态量采集模块，所述状态量采集模块同时连接所述主CPU和从CPU。
4.根据权利要求1或2所述的轨道交通牵引系统直流馈线保护装置，其特征在于，所述状态量采集回路上还包括光电隔离电路，所述公共状态量采集模块经过光电隔离电路同时连接所述主CPU和从CPU。
5.根据权利要求1或2所述的轨道交通牵引系统直流馈线保护装置，其特征在于，还包括模拟量采集回路上设有模拟量采集模块，所述模拟量采集模块同时连接所述主控制机构的主A/D模拟量采集模块、从控制机构的从A/D模拟量采集模块；且所述主A/D模拟量采集模块连接所述主CPU、从控制机构的从A/D模拟量采集模块连接所述从CPU。
6.根据权利要求1或2所述的轨道交通牵引系统直流馈线保护装置，其特征在于，所述主CPU与从CPU相互导通以获取对方的工作状态。
CN201711229063.4A 2017-11-29 2017-11-29 一种轨道交通牵引系统直流馈线保护装置 Pending CN107732884A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711229063.4A CN107732884A (zh) 2017-11-29 2017-11-29 一种轨道交通牵引系统直流馈线保护装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711229063.4A CN107732884A (zh) 2017-11-29 2017-11-29 一种轨道交通牵引系统直流馈线保护装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107732884A true CN107732884A (zh) 2018-02-23

Family

ID=61220418

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711229063.4A Pending CN107732884A (zh) 2017-11-29 2017-11-29 一种轨道交通牵引系统直流馈线保护装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107732884A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102591244A (zh) * 2012-03-26 2012-07-18 中国科学院自动化研究所 总线式io采集与控制扩展装置
CN104333007A (zh) * 2014-11-05 2015-02-04 国家电网公司 一种基于主从结构的无功电压控制器
US9331522B2 (en) * 2013-08-29 2016-05-03 Etasis Electronics Corporation Backup power supplying device having programmable current-balancing control
CN106207990A (zh) * 2016-07-13 2016-12-07 深圳供电局有限公司 一种柔性直流系统的快速保护装置和保护方法
CN106451749A (zh) * 2016-11-21 2017-02-22 铁道第三勘察设计院集团有限公司 牵引变电所控制保护系统不正常工作情况下的应急保护装置及保护方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102591244A (zh) * 2012-03-26 2012-07-18 中国科学院自动化研究所 总线式io采集与控制扩展装置
US9331522B2 (en) * 2013-08-29 2016-05-03 Etasis Electronics Corporation Backup power supplying device having programmable current-balancing control
CN104333007A (zh) * 2014-11-05 2015-02-04 国家电网公司 一种基于主从结构的无功电压控制器
CN106207990A (zh) * 2016-07-13 2016-12-07 深圳供电局有限公司 一种柔性直流系统的快速保护装置和保护方法
CN106451749A (zh) * 2016-11-21 2017-02-22 铁道第三勘察设计院集团有限公司 牵引变电所控制保护系统不正常工作情况下的应急保护装置及保护方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101439725B (zh) 用于铁路道岔位置的控制和监测系统
CN205043783U (zh) 一种工业机器人的安全保护控制系统
CN104682214B (zh) 一种智能电源控制盒
CN201329879Y (zh) 控制和监测铁路道岔位置的装置
CN104503272A (zh) 基于双系热备冗余的列车自动驾驶系统
CN201936169U (zh) 轨道交通站台屏蔽门中央冗余控制系统
CN206878449U (zh) 一种基于安全电路的电机安全转矩关断系统
CN102749890A (zh) 一种dcs控制模块的冗余方法
CN205186190U (zh) 一种lkj系统的冗余主机单元
CN103915890B (zh) 直流电源快速切换装置和方法
CN104002833A (zh) 相敏轨道电路微电子接收系统
CN107933613A (zh) 一种基于二乘二取二架构的非国标制式道岔驱动系统
CN109558278A (zh) 一种基于dsp与cpld的双余度cpu控制板
CN103838222B (zh) 工业自动化控制系统的双系热备系统的主备切换单元
CN203902578U (zh) 相敏轨道电路微电子接收系统
CN206775517U (zh) 一种基于云服务器的垃圾压缩站冗余配置系统
CN105417334B (zh) 一种扶梯集成控制系统
CN205811520U (zh) 多重冗余智能带电量显示的断相保护装置
CN205469115U (zh) 转辙机控制系统
CN201829929U (zh) 新型大型火电机组mft硬跳闸回路
CN207020479U (zh) 一种自律机冗余切换系统
CN107732884A (zh) 一种轨道交通牵引系统直流馈线保护装置
CN106300631A (zh) 实现单独供电、完全停电的ups在线热备份切换装置及切换方法
CN202766071U (zh) 自动扶梯和自动人行道安全系统
CN201026898Y (zh) 模块化计算机联锁零散模块

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180223