CN112653088A - 一种地面电子单元的应答器电缆自适应短路保护方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种地面电子单元的应答器电缆自适应短路保护方法，所述的地面电子单元LEU通过应答器电缆与应答器连接，所述的保护方法通过在LEU端检测应答器电缆的阻抗特性来判断电缆的短路状态，所述的LEU在检测到电缆短路后自适应进行短路保护和恢复。与现有技术相比，本发明具有以下优点：只需在LEU端检测信号即可判断电缆状态，LEU在检测到电缆短路后可自适应进行短路保护和恢复等。

Description

一种地面电子单元的应答器电缆自适应短路保护方法
技术领域
本发明涉及铁路信号系统领域，尤其是涉及一种地面电子单元的应答器电缆自适应短路保护方法。
背景技术
在铁路信号系统中，地面电子单元(LEU)是应答器系统中传输可变报文的关键设备，它与地面应答器、车载天线三者构成了点式信号传输系统，使得轨旁设备与车载设备能够在分散点位传递信息。LEU是一种数据采集与处理单元，LEU通过应答器专用电缆与应答器连接，由于应答器电缆长度在100到2500米范围内不等，传统的电缆检查方法存在效率低、时效低、检查不方便等缺点。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种地面电子单元的应答器电缆自适应短路保护方法，该方法只需在LEU端检测信号即可判断电缆状态，LEU在检测到电缆短路后可自适应进行短路保护和恢复。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种地面电子单元的应答器电缆自适应短路保护方法，所述的地面电子单元LEU通过应答器电缆与应答器连接，所述的保护方法通过在LEU端检测应答器电缆的阻抗特性来判断电缆的短路状态，所述的LEU在检测到电缆短路后自适应进行短路保护和恢复。
优选地，该方法具体包括以下步骤：
步骤1、通过LEU通道的C6电流信号判断电缆处于短距离状态还是长距离状态；
步骤2、判断短距离电缆或长距离电缆的短路状态；
步骤3、当LEU某一通道判断电缆短路保持N秒及以上，则关掉该通道C6输出来保护电路和设备、降低功耗；
步骤4、LEU每三分钟检查短路的电缆是否恢复，如果电缆状态正常则将电缆恢复为正常负载状态。
优选地，所述的LEU每个通道的C6输出功率为1瓦。
优选地，根据配置数据来关闭LEU设定通道的C6输出，以达到降低功耗的目的。
优选地，所述的步骤1具体包括：将采集的C6电流信号经过一个电压比较给出一个脉冲，计算出脉冲宽度，当宽度小于设定阈值时，认为此时的电缆处于短距离状态，当宽度大于设定阈值时，此时的电缆处于长距离状态。
优选地，当电缆处于短距离状态，所述的步骤2具体包括：对脉冲进行处理，若脉冲值小于设定低值或者完全消失，则短距离电缆处于断路状态。
优选地，若脉冲值由小于设定低值变得大于设定高值，则短距离电缆处于短路状态。
优选地，当电缆处于长距离状态，所述的步骤2具体包括：将C6的电流信号和电压信号通过过零点电压比较转换成脉冲信号，计算两个脉冲信号的相位差值，若电压超前电流在第一设定值以下，则电缆正常；超过第一设定值则电缆处于断路状态；超过第二设定值则电缆处于短路状态。
优选地，第一设定值为40us，第二设定值为60us。
优选地，所述的步骤3中的N为10。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明使用应答器电缆的阻抗特性来判断电缆的短路状态，只需在LEU端检测信号即可判断电缆状态，无需在应答器端添加检测设备；LEU在检测到电缆短路后可自适应进行短路保护和恢复；具有保护电路和设备、降低功耗作用；
2、本发明提高了LEU设备的稳定性、可用性，具有使用简单、节约检测时间等优点。
附图说明
图1为本发明的C6电流、电压采样加比较电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
本发明使用应答器电缆的阻抗特性来判断电缆的短路状态，只需在LEU端检测信号即可判断电缆状态，无需在应答器端添加检测设备；LEU在检测到电缆短路后可自适应进行短路保护和恢复；具有保护电路和设备、降低功耗作用，提高LEU设备的稳定性、可用性。
如图1所示，地面电子单元(LEU)通过采集应答器电缆的C6电压信号与C6电流信号，产生C6电压过零比较信号、C6电压与特定电压值比较信号、C6电流过零比较信号，根据三个信号之间的相位差值进行判断电缆的短路状态。
本发明地面电子单元的应答器电缆自适应短路保护方法，所述的LEU通过应答器电缆与应答器连接，该方法为通过在LEU端检测应答器电缆的阻抗特性来判断电缆的短路状态，所述的LEU在检测到电缆短路后自适应进行短路保护和恢复。
该方法具体包括以下步骤：
步骤1、通过LEU通道的C6电流信号判断电缆处于短距离状态还是长距离状态；
步骤2、判断短距离电缆或长距离电缆的短路状态；
步骤3、当LEU某一通道判断电缆短路保持10秒及以上则关掉该通道C6输出来保护电路和设备、降低功耗；
步骤4、LEU每三分钟检查短路的电缆是否恢复，如果电缆状态正常则将电缆恢复为正常负载状态。
根据配置数据来关闭LEU设定通道的C6输出，以达到降低功耗的目的。
所述的步骤1具体包括：将采集的C6电流信号经过一个电压比较给出一个脉冲，计算出脉冲宽度，当宽度较窄(一般小于一个设定值)时，认为此时的电缆处于短距离状态，当宽度较宽(一般大于一个设定值)时，可以此时的电缆处于长距离状态；
当电缆处于短距离状态，所述的步骤2具体包括：观察脉冲，若脉冲突然变得很窄(小于一个设定的低值)或者完全消失，则短距离电缆处于断路状态；若脉冲值由很窄(小于一个设定的低值)突然变得很宽(大于一个设定的高值)，则短距离电缆处于短路状态。
当电缆处于长距离状态，所述的步骤2具体包括：将C6的电流信号和电压信号通过过零点电压比较转换成脉冲信号，计算两个脉冲信号的相位差值，若电压超前电流在40us以下，则电缆正常；超过40us则电缆处于断路状态；超过60us则电缆处于短路状态。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种地面电子单元的应答器电缆自适应短路保护方法，所述的地面电子单元LEU通过应答器电缆与应答器连接，其特征在于，所述的保护方法通过在LEU端检测应答器电缆的阻抗特性来判断电缆的短路状态，所述的LEU在检测到电缆短路后自适应进行短路保护和恢复。
2.根据权利要求1所述的一种地面电子单元的应答器电缆自适应短路保护方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：
步骤1、通过LEU通道的C6电流信号判断电缆处于短距离状态还是长距离状态；
步骤2、判断短距离电缆或长距离电缆的短路状态；
步骤3、当LEU某一通道判断电缆短路保持N秒及以上，则关掉该通道C6输出来保护电路和设备、降低功耗；
步骤4、LEU每三分钟检查短路的电缆是否恢复，如果电缆状态正常则将电缆恢复为正常负载状态。
3.根据权利要求2所述的一种地面电子单元的应答器电缆自适应短路保护方法，其特征在于，所述的LEU每个通道的C6输出功率为1瓦。
4.根据权利要求3所述的一种地面电子单元的应答器电缆自适应短路保护方法，其特征在于，根据配置数据来关闭LEU设定通道的C6输出，以达到降低功耗的目的。
5.根据权利要求2所述的一种地面电子单元的应答器电缆自适应短路保护方法，其特征在于，所述的步骤1具体包括：将采集的C6电流信号经过一个电压比较给出一个脉冲，计算出脉冲宽度，当宽度小于设定阈值时，认为此时的电缆处于短距离状态，当宽度大于设定阈值时，此时的电缆处于长距离状态。
6.根据权利要求5所述的一种地面电子单元的应答器电缆自适应短路保护方法，其特征在于，当电缆处于短距离状态，所述的步骤2具体包括：对脉冲进行处理，若脉冲值小于设定低值或者完全消失，则短距离电缆处于断路状态。
7.根据权利要求6所述的一种地面电子单元的应答器电缆自适应短路保护方法，其特征在于，若脉冲值由小于设定低值变得大于设定高值，则短距离电缆处于短路状态。
8.根据权利要求4所述的一种地面电子单元的应答器电缆自适应短路保护方法，其特征在于，当电缆处于长距离状态，所述的步骤2具体包括：将C6的电流信号和电压信号通过过零点电压比较转换成脉冲信号，计算两个脉冲信号的相位差值，若电压超前电流在第一设定值以下，则电缆正常；超过第一设定值则电缆处于断路状态；超过第二设定值则电缆处于短路状态。
9.根据权利要求8所述的一种地面电子单元的应答器电缆自适应短路保护方法，其特征在于，第一设定值为40us，第二设定值为60us。
10.根据权利要求2所述的一种地面电子单元的应答器电缆自适应短路保护方法，其特征在于，所述的步骤3中的N为10。
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