CN114103737A - 一种列车供电系统以及一种列车自动过分相的控制设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种列车自动过分相的控制设备，包括：用于检测一次主电路的电压和一次主电路的电流的电压电流检测电路；用于发送列车位置信号的列车位置检测系统；用于根据列车位置信号，一次主电路的电压以及一次主电路的电流，对电子开关阀组进行控制以实现列车自动过分相，且具备控制列车自动过分相功能的冗余机制的控制系统；电子开关阀组。应用本申请的方案，既能够提高整个列车自动过分相的控制设备的可靠性，也能够降低方案的实施成本，便于方案的推广与应用。本申请还提供了一种列车供电系统，具有相应技术效果。

Description

一种列车供电系统以及一种列车自动过分相的控制设备

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，特别是涉及一种列车供电系统以及一种列车自动过分相的控制设备。

背景技术

电气化铁路采用单相工频交流供电，为了降低牵引负载对电力系统带来的负序问题，通常会在整条电气化铁路沿线实行换相供电。这就导致牵引变电所的供电臂电压相位不同，而为了避免相邻的两个供电区间发生短路，接触网上面会设置必要的电分相区间。列车经过该区间时不能获取电能而只能依靠惯性冲过去，这将导致速度损失，并且在经过电分相装置时还容易出现拉弧现象。此外，对于部分长坡道，列车甚至可能无法完全依靠惯性冲过无电区。目前常用的过分相方案是地面电子开关自动过分相以及车载自动断电过分相，地面电子开关自动过分相的方案可使列车带电无感知过分相，且寿命长，因而前景广阔。

地面电子开关自动过分相装置是一个复杂的大系统，既包括晶闸管阀组在内的一次系统，也包括过分相的控制系统，即二次系统，无论是一次系统还是二次系统发生故障，都会导致无法正常过分相。为了保障可靠性，目前的一些方案，会配置两套一样的装置，即具备两套一次系统和两套二次系统，相互独立，互为冗余备用，但是这样的方案成本较高。

综上所述，如何有效地保障过分相的可靠性，又有利于降低成本，是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种列车供电系统以及一种列车自动过分相的控制设备，以有效地保障过分相的可靠性，又有利于降低成本。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种列车自动过分相的控制设备，包括：

用于检测一次主电路的电压和一次主电路的电流的电压电流检测电路；

用于发送列车位置信号的列车位置检测系统；

用于根据所述列车位置信号，一次主电路的电压以及一次主电路的电流，对电子开关阀组进行控制以实现列车自动过分相，且具备控制列车自动过分相功能的冗余机制的控制系统；

所述电子开关阀组。

优选的，所述控制系统包括：

第一逻辑控制器，用于根据主备设定规则确定第一阀组控制器和第二阀组控制器二者的主备关系；根据所述列车位置信号生成对应的第一阀组控制指令，并向第一阀组控制器和第二阀组控制器发送；

第二逻辑控制器，用于根据主备设定规则确定第一阀组控制器和第二阀组控制器二者的主备关系；根据所述列车位置信号生成对应的第二阀组控制指令，并向第一阀组控制器和第二阀组控制器发送；

所述第一阀组控制器，用于当接收的所述第一阀组控制指令与所述第二阀组控制指令一致，且所述第一阀组控制器为主阀组控制器时，根据一次主电路的电压，一次主电路的电流，所述第一阀组控制指令以及所述第二阀组控制指令生成对应的光控制信号并发送至光信号分配单元，以通过所述光信号分配单元对电子开关阀组进行控制以实现列车自动过分相；

所述第二阀组控制器，用于当接收的所述第一阀组控制指令与所述第二阀组控制指令一致，且所述第二阀组控制器为主阀组控制器时，根据一次主电路的电压，一次主电路的电流，所述第一阀组控制指令以及所述第二阀组控制指令生成对应的光控制信号并发送至所述光信号分配单元，以通过所述光信号分配单元对电子开关阀组进行控制以实现列车自动过分相；

分别与所述第一阀组控制器，所述第二阀组控制器以及所述电子开关阀组连接的所述光信号分配单元。

优选的，所述光信号分配单元还用于获取所述电子开关阀组的状态并向所述第一阀组控制器和所述第二阀组控制器发送状态反馈信号；

所述第一阀组控制器，还用于：当所述第一阀组控制器为主阀组控制器时，基于所述状态反馈信号验证是否成功对所述电子开关阀组进行了控制，如果否，向中央系统输出第一故障提示信息；

所述第二阀组控制器，还用于：当所述第二阀组控制器为主阀组控制器时，基于所述状态反馈信号验证是否成功对所述电子开关阀组进行了控制，如果否，向中央系统输出第一故障提示信息。

优选的，所述第一逻辑控制器根据主备设定规则确定第一阀组控制器和第二阀组控制器二者的主备关系，包括：

所述第一逻辑控制器确认一次主电路准备完毕之后，检测第一阀组控制器和第二阀组控制器的故障状态；

当第二阀组控制器故障且第一阀组控制器正常时，或者当第一阀组控制器和第二阀组控制器均正常时，向第一阀组控制器和第二阀组控制器发送第一指定指令，以使第一阀组控制器作为主阀组控制器，第二阀组控制器作为备阀组控制器；

当第一阀组控制器故障且第二阀组控制器正常时，向第一阀组控制器和第二阀组控制器发送第二指定指令，以使第二阀组控制器作为主阀组控制器，第一阀组控制器作为备阀组控制器；

当第一阀组控制器和第二阀组控制器均故障时，向中央系统输出第二故障提示信息。

优选的，所述第二逻辑控制器根据主备设定规则确定第一阀组控制器和第二阀组控制器二者的主备关系，包括：

所述第二逻辑控制器确认一次主电路准备完毕之后，检测第一阀组控制器和第二阀组控制器的故障状态；

当第二阀组控制器故障且第一阀组控制器正常时，或者当第一阀组控制器和第二阀组控制器均正常时，向第一阀组控制器和第二阀组控制器发送第一指定指令，以使第一阀组控制器作为主阀组控制器，第二阀组控制器作为备阀组控制器；

当第一阀组控制器故障且第二阀组控制器正常时，向第一阀组控制器和第二阀组控制器发送第二指定指令，以使第二阀组控制器作为主阀组控制器，第一阀组控制器作为备阀组控制器；

当第一阀组控制器和第二阀组控制器均故障时，向中央系统输出第二故障提示信息。

优选的，所述第一阀组控制器还用于：

当同时接收到第一逻辑控制器发送的第一指定指令以及第二逻辑控制器发送的第一指定指令，且二者不一致时，向中央系统输出第三故障提示信息；

当同时接收到第一逻辑控制器发送的第二指定指令以及第二逻辑控制器发送的第二指定指令，且二者不一致时，向中央系统输出第四故障提示信息；

所述第二阀组控制器还用于：

当同时接收到第一逻辑控制器发送的第一指定指令以及第二逻辑控制器发送的第一指定指令，且二者不一致时，向中央系统输出第五故障提示信息；

当同时接收到第一逻辑控制器发送的第二指定指令以及第二逻辑控制器发送的第二指定指令，且二者不一致时，向中央系统输出第六故障提示信息。

优选的，还包括指令执行单元；

所述第一逻辑控制器确认一次主电路准备完毕，包括：

所述第一逻辑控制器检测一次主电路的各个开关设备是否状态正常；

如果否，则向中央系统输出第七故障提示信息；

如果是，则在接收到分合闸指令之后，通过所述指令执行单元控制一次主电路的各个开关设备动作，并在确定一次主电路的各个开关设备动作完成之后，确认一次主电路准备完毕；

所述第二逻辑控制器确认一次主电路准备完毕，包括：

所述第二逻辑控制器检测一次主电路的各个开关设备是否状态正常；

如果否，则向中央系统输出第八故障提示信息；

如果是，则在接收到分合闸指令之后，通过所述指令执行单元控制一次主电路的各个开关设备动作，并在确定一次主电路的各个开关设备动作完成之后，确认一次主电路准备完毕。

优选的，所述指令执行单元具体用于：

在控制一次主电路的各个开关设备动作时，基于硬件连锁的方式控制一次主电路的各个开关设备动作。

优选的，所述第一逻辑控制器还用于：

在接收到分合闸指令之后，判断所述分合闸指令是否符合预设的分合闸规则，如果是，则通过所述指令执行单元控制一次主电路的各个开关设备动作，否则向中央系统输出第九故障提示信息；

所述第二逻辑控制器还用于：

在接收到分合闸指令之后，判断所述分合闸指令是否符合预设的分合闸规则，如果是，则通过所述指令执行单元控制一次主电路的各个开关设备动作，否则向中央系统输出第十故障提示信息。

一种列车供电系统，包括上述任一项所述的列车自动过分相的控制设备。

应用本发明实施例所提供的技术方案，考虑到列车自动过分相的控制设备中，电子开关阀组的成本较高，而控制系统的成本较低，并且，电子开关阀组的可靠性较高，控制系统的可靠性较低，因此，本申请仅设置一套一次系统，即不对电子开关阀组设置冗余，而控制系统设置为具备控制列车自动过分相功能的冗余机制的控制系统，使得本申请的方案既能够提高整个列车自动过分相的控制设备的可靠性，也能够降低方案的实施成本，便于方案的推广与应用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中一种列车自动过分相的控制设备的结构示意图；

图2为常用的一种地面电子开关过分相的系统拓扑；

图3为图2的一种具体场景的导通时序图；

图4为本发明中一种具体实施方式中的列车自动过分相的控制设备的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种列车自动过分相的控制设备，既能够提高整个列车自动过分相的控制设备的可靠性，也能够降低方案的实施成本，便于方案的推广与应用。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1为本发明中一种列车自动过分相的控制设备的结构示意图，该列车自动过分相的控制设备可以包括：

用于检测一次主电路的电压和一次主电路的电流的电压电流检测电路10；

用于发送列车位置信号的列车位置检测系统20；

用于根据列车位置信号，一次主电路的电压以及一次主电路的电流，对电子开关阀组40进行控制以实现列车自动过分相，且具备控制列车自动过分相功能的冗余机制的控制系统30；

电子开关阀组40。

具体的，本申请的列车自动过分相的控制设备，可以适用于多种系统拓扑中，例如图2为常用的地面电子开关过分相的系统拓扑，例如列车从供电臂a运行到供电臂b，则a相阀组和b相阀组的导通时序图可参阅图3。列车行驶到J1位置时，控制a相阀组导通，行驶到J3位置之后，检测到一次系统的电流达到过零状态，便立即导通b相阀组，关闭a相阀组。列车行驶到J4位置时，控制b相阀组关闭，完成过分相流程。图2的实施方式中，电子开关阀组40由a相阀组和b相阀组构成，且采用的器件均为晶闸管，其他实施方式中，电子开关阀组40可以采用其他形式的构成，能够实现列车自动过分相即可。

电压电流检测电路10需要检测一次主电路的电压和一次主电路的电流，电压电流检测电路10的具体器件构成，以及具体的检测位置均可以根据实际需要进行设定和调整，只要满足本申请的需求即可。例如电压电流检测电路10可以由一个或多个电流互感器，一个或多个电压互感器构成。

列车位置检测系统20用于检测列车的行驶，从而发送列车位置信号到控制系统30，通常可以按照预设的周期进行检测。需要说明的是，本申请描述的列车位置信号，需要携带列车位置信息和行驶方向信息，行驶方向包括上行方向和下行方向，例如图2中便可以是从供电臂a运行到供电臂b，也可以是从供电臂b运行到供电臂a。

本申请的控制系统30可以根据列车位置信号，一次主电路的电压以及一次主电路的电流，对电子开关阀组40进行控制以实现列车自动过分相。并且，本申请的控制系统30具备控制列车自动过分相功能的冗余机制，例如，控制系统30中可以包括两个相互独立的控制单元，其中一个故障之后，可切换至另一个运行，保障列车自动过分相的控制设备的正常运行。

进一步的，在本发明的一种具体实施方式中，考虑到控制系统30如果由两个相互独立的控制单元构成，虽然能够实现冗余，但如果发生故障时正好有列车进行自动过分相，主备切换的这一时间段内便会存在安全隐患。

因此，在本发明的一种具体实施方式中，控制系统30包括：

第一逻辑控制器31，用于根据主备设定规则确定第一阀组控制器33和第二阀组控制器34二者的主备关系；根据列车位置信号生成对应的第一阀组控制指令，并向第一阀组控制器33和第二阀组控制器34发送；

第二逻辑控制器32，用于根据主备设定规则确定第一阀组控制器33和第二阀组控制器34二者的主备关系；根据列车位置信号生成对应的第二阀组控制指令，并向第一阀组控制器33和第二阀组控制器34发送；

第一阀组控制器33，用于当接收的第一阀组控制指令与第二阀组控制指令一致，且第一阀组控制器33为主阀组控制器时，根据一次主电路的电压，一次主电路的电流，第一阀组控制指令以及第二阀组控制指令生成对应的光控制信号并发送至光信号分配单元35，以通过光信号分配单元35对电子开关阀组40进行控制以实现列车自动过分相；

第二阀组控制器34，用于当接收的第一阀组控制指令与第二阀组控制指令一致，且第二阀组控制器34为主阀组控制器时，根据一次主电路的电压，一次主电路的电流，第一阀组控制指令以及第二阀组控制指令生成对应的光控制信号并发送至光信号分配单元35，以通过光信号分配单元35对电子开关阀组40进行控制以实现列车自动过分相；

分别与第一阀组控制器33，第二阀组控制器34以及电子开关阀组40连接的光信号分配单元35。

可参阅图4，该种实施方式中，第一逻辑控制器31和第二逻辑控制器32均会接收列车位置信号，也就是说，第一逻辑控制器31和第二逻辑控制器32均设置为工作状态。第一逻辑控制器31可以根据列车位置信号生成对应的第一阀组控制指令，并同时向第一阀组控制器33和第二阀组控制器34发送，例如对于图2的实施方式中，当列车从供电臂a运行到供电臂b，且行驶到J1位置时，第一阀组控制指令中携带的信息应当是使得a相阀组导通。如果行驶到的是J3位置，则第一阀组控制指令中携带的信息应当是导通b相阀组并且关闭a相阀组。

同理，第二逻辑控制器32可以根据列车位置信号生成对应的第二阀组控制指令。并且可以理解的是，如果第一逻辑控制器31和第二逻辑控制器32均正常运行，那么第一阀组控制指令和第二阀组控制指令的内容应当是相同的，即二者是一致的。

并且需要说明的是，第一逻辑控制器31或者第二逻辑控制器32故障时，故障之后的逻辑控制器通常并不会输出错误的数据，因此，第一逻辑控制器31和第二逻辑控制器32中的任意一个故障之后，并不会对列车的自动过分相造成影响，因此本申请将第一逻辑控制器31和第二逻辑控制器32均设置为工作状态。

第一阀组控制器33可以确定接收的第一阀组控制指令与第二阀组控制指令是否一致，如果一致，说明第一逻辑控制器31和第二逻辑控制器32均正常运行。当然，如果二者不一致，可以向中央系统输出提示信息。但通常而言，不会出现不一致的情况，因为通常而言，如果某个阀组控制器，则该故障的阀组控制器通常不会输出信号。

当第一阀组控制器33为主阀组控制器时，第一阀组控制器33可以根据一次主电路的电压，一次主电路的电流，第一阀组控制指令以及第二阀组控制指令生成对应的光控制信号并发送至光信号分配单元35，以通过光信号分配单元35对电子开关阀组40进行控制以实现列车自动过分相。例如前述例子中，第一阀组控制指令中携带的信息是使得a相阀组导通，则根据一次主电路的电压，一次主电路的电流，确定出一次主电路的电流达到过零点的状态的时刻，可以生成对应的光控制信号并发送至光信号分配单元35，该光控制信号中携带的信息便是使得a相阀组导通。将该光控制信号发送至光信号分配单元35之后，便可以通过光信号分配单元35对电子开关阀组40进行控制，具体的，此时是控制a相阀组导通。

同理，第二阀组控制器34也可以确定接收的第一阀组控制指令与第二阀组控制指令是否一致，如果一致，可以说明第一逻辑控制器31和第二逻辑控制器32均正常运行。

并且需要说明的是，向光信号分配单元35发送光控制信号，是第一阀组控制器33和第二阀组控制器34中的主阀组控制器执行的。当第二阀组控制器34为主阀组控制器时，第二阀组控制器34可以根据一次主电路的电压，一次主电路的电流，第一阀组控制指令以及第二阀组控制指令生成对应的光控制信号并发送至光信号分配单元35。

也就是说，光信号分配单元35在一个时刻，只会接收到第一阀组控制器33或第二阀组控制器34发送的光控制信号。这是考虑到阀组控制器与逻辑控制器不同，当第一阀组控制器33或第二阀组控制器34故障时，故障的阀组控制器容易输出错误的数据，因此，本申请只允许主阀组控制器向光信号分配单元35发送光控制信号。当然，主阀组控制器需要被确定为未发生故障，才能作为主阀组控制器，具体的主备设定规则可以根据实际需要进行设定。

例如，在本发明的一种具体实施方式中，第一逻辑控制器31根据主备设定规则确定第一阀组控制器33和第二阀组控制器34二者的主备关系，可以具体包括：

第一逻辑控制器31确认一次主电路准备完毕之后，检测第一阀组控制器33和第二阀组控制器34的故障状态；

当第二阀组控制器34故障且第一阀组控制器33正常时，或者当第一阀组控制器33和第二阀组控制器34均正常时，向第一阀组控制器33和第二阀组控制器34发送第一指定指令，以使第一阀组控制器33作为主阀组控制器，第二阀组控制器34作为备阀组控制器；

当第一阀组控制器33故障且第二阀组控制器34正常时，向第一阀组控制器33和第二阀组控制器34发送第二指定指令，以使第二阀组控制器34作为主阀组控制器，第一阀组控制器33作为备阀组控制器；

当第一阀组控制器33和第二阀组控制器34均故障时，向中央系统输出第二故障提示信息。

该种实施方式中，第一逻辑控制器31可以通过第一阀组控制器33和第二阀组控制器34的状态反馈来确定第一阀组控制器33和第二阀组控制器34的故障状态。二者均正常或者仅有第二阀组控制器34故障时，将第一阀组控制器33作为主阀组控制器，第二阀组控制器34作为备阀组控制器。仅有第一阀组控制器33故障时，将第二阀组控制器34作为主阀组控制器，第一阀组控制器33作为备阀组控制器。当然，如果第一阀组控制器33和第二阀组控制器34均故障时，可以向中央系统输出第二故障提示信息，提示相关人员及时处理该情况。

相应的，第二逻辑控制器32也需要能够根据主备设定规则确定第一阀组控制器33和第二阀组控制器34二者的主备关系，可以具体包括：

第二逻辑控制器32确认一次主电路准备完毕之后，检测第一阀组控制器33和第二阀组控制器34的故障状态；

当第二阀组控制器34故障且第一阀组控制器33正常时，或者当第一阀组控制器33和第二阀组控制器34均正常时，向第一阀组控制器33和第二阀组控制器34发送第一指定指令，以使第一阀组控制器33作为主阀组控制器，第二阀组控制器34作为备阀组控制器；

当第一阀组控制器33故障且第二阀组控制器34正常时，向第一阀组控制器33和第二阀组控制器34发送第二指定指令，以使第二阀组控制器34作为主阀组控制器，第一阀组控制器33作为备阀组控制器；

当第一阀组控制器33和第二阀组控制器34均故障时，向中央系统输出第二故障提示信息。

该实施方式可以与上文关于第一逻辑控制器31的描述相互参照，此处不再重复说明。可以看出，由于第一阀组控制器33和第二阀组控制器34二者任意一个正常时，正常的阀组控制器均可以作为主阀组控制器，保障本申请方案的实施，而第一逻辑控制器31和第二逻辑控制器32均能够根据主备设定规则确定第一阀组控制器33和第二阀组控制器34二者的主备关系，即第一逻辑控制器31和第二逻辑控制器32任意一个发生故障时，也仍然能够保障本申请方案的实施，实现列车的自动过分相。

此外，第一逻辑控制器31除了获取第一阀组控制器33和第二阀组控制器34的状态反馈之外，还可以接收第一阀组控制器33和第二阀组控制器34的针对主备状态的反馈，即确定第一阀组控制器33和第二阀组控制器34是否按照要求完成了主备设置。同理，第二逻辑控制器32也可以接收第一阀组控制器33和第二阀组控制器34的针对主备状态的反馈。

此外，图4的实施方式中，第一逻辑控制器31和第二逻辑控制器32之间也可以进行通信，根据需要进行信息的核对与交互。

在本发明的一种具体实施方式中，光信号分配单元35还用于获取电子开关阀组40的状态并向第一阀组控制器33和第二阀组控制器34发送状态反馈信号；

第一阀组控制器33，还用于：当第一阀组控制器33为主阀组控制器时，基于状态反馈信号验证是否成功对电子开关阀组40进行了控制，如果否，向中央系统输出第一故障提示信息；

第二阀组控制器34，还用于：当第二阀组控制器34为主阀组控制器时，基于状态反馈信号验证是否成功对电子开关阀组40进行了控制，如果否，向中央系统输出第一故障提示信息。

该种实施方式中，为第一阀组控制器33和第二阀组控制器34提供了验证是否成功完成电子开关阀组40的控制的手段。具体的，光信号分配单元35获取了电子开关阀组40的状态之后，会向第一阀组控制器33和第二阀组控制器34都发送状态反馈信号，第一阀组控制器33为主阀组控制器时，可以基于状态反馈信号验证是否成功对电子开关阀组40进行了控制，如果否，可以向中央系统输出第一故障提示信息，提醒工作人员及时注意到该情况。

同理，第二阀组控制器34为主阀组控制器时，可以基于状态反馈信号验证是否成功对电子开关阀组40进行了控制，如果否，可以向中央系统输出第一故障提示信息，提醒工作人员及时注意到该情况。

在本发明的一种具体实施方式中，第一阀组控制器33还用于：

当同时接收到第一逻辑控制器31发送的第一指定指令以及第二逻辑控制器32发送的第一指定指令，且二者不一致时，向中央系统输出第三故障提示信息；

当同时接收到第一逻辑控制器31发送的第二指定指令以及第二逻辑控制器32发送的第二指定指令，且二者不一致时，向中央系统输出第四故障提示信息；

第二阀组控制器34还用于：

当同时接收到第一逻辑控制器31发送的第一指定指令以及第二逻辑控制器32发送的第一指定指令，且二者不一致时，向中央系统输出第五故障提示信息；

当同时接收到第一逻辑控制器31发送的第二指定指令以及第二逻辑控制器32发送的第二指定指令，且二者不一致时，向中央系统输出第六故障提示信息。

考虑到通常而言，第一逻辑控制器31发送的第一指定指令以及第二逻辑控制器32发送的第一指定指令应当是内容一致的指令，因为一旦其中一个逻辑控制器故障，该逻辑控制器不会发出错误数据。但该种实施方式中，为了避免意外情况，让第一阀组控制器33进一步地对接收到的第一逻辑控制器31发送的第一指定指令以及第二逻辑控制器32发送的第一指定指令进行比较，确定二者是否一致，如果不一致，可以向中央系统输出第三故障提示信息。

同理，第二阀组控制器34会进一步地对接收到的第一逻辑控制器31发送的第二指定指令以及第二逻辑控制器32发送的第二指定指令进行比较，确定二者是否一致，如果不一致，可以向中央系统输出第四故障提示信息；

第二阀组控制器34的做法可以参照第一阀组控制器33，此处不再重复说明。

在本发明的一种具体实施方式中，还包括指令执行单元；

第一逻辑控制器31确认一次主电路准备完毕，包括：

第一逻辑控制器31检测一次主电路的各个开关设备是否状态正常；

如果否，则向中央系统输出第七故障提示信息；

如果是，则在接收到分合闸指令之后，通过指令执行单元控制一次主电路的各个开关设备动作，并在确定一次主电路的各个开关设备动作完成之后，确认一次主电路准备完毕；

第二逻辑控制器32确认一次主电路准备完毕，包括：

第二逻辑控制器32检测一次主电路的各个开关设备是否状态正常；

如果否，则向中央系统输出第八故障提示信息；

如果是，则在接收到分合闸指令之后，通过指令执行单元控制一次主电路的各个开关设备动作，并在确定一次主电路的各个开关设备动作完成之后，确认一次主电路准备完毕。

该种实施方式中，第一逻辑控制器31以及第二逻辑控制器32均可以基于指令执行单元确定一次主电路是否准备完毕。

以第一逻辑控制器31为例，第二逻辑控制器32与此同理。第一逻辑控制器31检测一次主电路的各个开关设备是否状态正常，具体的检测项目可以根据实际需要进行设定和调整。如果至少一个开关设备不正常，则可以向中央系统输出第七故障提示信息。如果均正常，便可以在接收到分合闸指令之后，通过指令执行单元控制一次主电路的各个开关设备动作。通常，可以通过通信单元接收中央系统发送的分合闸指令。通过获取一次主电路的各个开关设备的反馈，可以确定一次主电路的各个开关设备是否动作完成，均动作完成之后，可以确认一次主电路准备完毕。

在通过指令执行单元控制一次主电路的各个开关设备动作时，为了避免误操作，可以基于硬件连锁的方式控制一次主电路的各个开关设备动作。即在本发明的一种具体实施方式中，指令执行单元可以具体用于：在控制一次主电路的各个开关设备动作时，基于硬件连锁的方式控制一次主电路的各个开关设备动作。具体可以包括五防连锁和安全导向连锁等方式。

在本发明的一种具体实施方式中，第一逻辑控制器31还用于：

在接收到分合闸指令之后，判断分合闸指令是否符合预设的分合闸规则，如果是，则通过指令执行单元控制一次主电路的各个开关设备动作，否则向中央系统输出第九故障提示信息；

第二逻辑控制器32还用于：

在接收到分合闸指令之后，判断分合闸指令是否符合预设的分合闸规则，如果是，则通过指令执行单元控制一次主电路的各个开关设备动作，否则向中央系统输出第十故障提示信息。

该种实施方式中，考虑到为了进一步地避免误操作，除了硬件连锁之外，还让第一逻辑控制器31在接收到分合闸指令之后，判断分合闸指令是否符合预设的分合闸规则，如果是，才会通过指令执行单元控制一次主电路的各个开关设备动作。第二逻辑控制器32与此同理。

应用本发明实施例所提供的技术方案，考虑到列车自动过分相的控制设备中，电子开关阀组的成本较高，而控制系统的成本较低，并且，电子开关阀组的可靠性较高，控制系统的可靠性较低，因此，本申请仅设置一套一次系统，即不对电子开关阀组设置冗余，而控制系统设置为具备控制列车自动过分相功能的冗余机制的控制系统，使得本申请的方案既能够提高整个列车自动过分相的控制设备的可靠性，也能够降低方案的实施成本，便于方案的推广与应用。

相应于上面的方法实施例，本发明实施例还提供了一种列车供电系统，包括上述任一实施例中的列车自动过分相的控制设备，可与上文相互对应参照。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种列车自动过分相的控制设备，其特征在于，包括：

用于检测一次主电路的电压和一次主电路的电流的电压电流检测电路；

用于发送列车位置信号的列车位置检测系统；

用于根据所述列车位置信号，一次主电路的电压以及一次主电路的电流，对电子开关阀组进行控制以实现列车自动过分相，且具备控制列车自动过分相功能的冗余机制的控制系统；

所述电子开关阀组。

2.根据权利要求1所述的列车自动过分相的控制设备，其特征在于，所述控制系统包括：

第一逻辑控制器，用于根据主备设定规则确定第一阀组控制器和第二阀组控制器二者的主备关系；根据所述列车位置信号生成对应的第一阀组控制指令，并向第一阀组控制器和第二阀组控制器发送；

第二逻辑控制器，用于根据主备设定规则确定第一阀组控制器和第二阀组控制器二者的主备关系；根据所述列车位置信号生成对应的第二阀组控制指令，并向第一阀组控制器和第二阀组控制器发送；

所述第一阀组控制器，用于当接收的所述第一阀组控制指令与所述第二阀组控制指令一致，且所述第一阀组控制器为主阀组控制器时，根据一次主电路的电压，一次主电路的电流，所述第一阀组控制指令以及所述第二阀组控制指令生成对应的光控制信号并发送至光信号分配单元，以通过所述光信号分配单元对电子开关阀组进行控制以实现列车自动过分相；

所述第二阀组控制器，用于当接收的所述第一阀组控制指令与所述第二阀组控制指令一致，且所述第二阀组控制器为主阀组控制器时，根据一次主电路的电压，一次主电路的电流，所述第一阀组控制指令以及所述第二阀组控制指令生成对应的光控制信号并发送至所述光信号分配单元，以通过所述光信号分配单元对电子开关阀组进行控制以实现列车自动过分相；

分别与所述第一阀组控制器，所述第二阀组控制器以及所述电子开关阀组连接的所述光信号分配单元。

3.根据权利要求2所述的列车自动过分相的控制设备，其特征在于，所述光信号分配单元还用于获取所述电子开关阀组的状态并向所述第一阀组控制器和所述第二阀组控制器发送状态反馈信号；

所述第一阀组控制器，还用于：当所述第一阀组控制器为主阀组控制器时，基于所述状态反馈信号验证是否成功对所述电子开关阀组进行了控制，如果否，向中央系统输出第一故障提示信息；

所述第二阀组控制器，还用于：当所述第二阀组控制器为主阀组控制器时，基于所述状态反馈信号验证是否成功对所述电子开关阀组进行了控制，如果否，向中央系统输出第一故障提示信息。

4.根据权利要求2所述的列车自动过分相的控制设备，其特征在于，所述第一逻辑控制器根据主备设定规则确定第一阀组控制器和第二阀组控制器二者的主备关系，包括：

所述第一逻辑控制器确认一次主电路准备完毕之后，检测第一阀组控制器和第二阀组控制器的故障状态；

当第二阀组控制器故障且第一阀组控制器正常时，或者当第一阀组控制器和第二阀组控制器均正常时，向第一阀组控制器和第二阀组控制器发送第一指定指令，以使第一阀组控制器作为主阀组控制器，第二阀组控制器作为备阀组控制器；

当第一阀组控制器故障且第二阀组控制器正常时，向第一阀组控制器和第二阀组控制器发送第二指定指令，以使第二阀组控制器作为主阀组控制器，第一阀组控制器作为备阀组控制器；

当第一阀组控制器和第二阀组控制器均故障时，向中央系统输出第二故障提示信息。

5.根据权利要求4所述的列车自动过分相的控制设备，其特征在于，所述第二逻辑控制器根据主备设定规则确定第一阀组控制器和第二阀组控制器二者的主备关系，包括：

所述第二逻辑控制器确认一次主电路准备完毕之后，检测第一阀组控制器和第二阀组控制器的故障状态；

当第二阀组控制器故障且第一阀组控制器正常时，或者当第一阀组控制器和第二阀组控制器均正常时，向第一阀组控制器和第二阀组控制器发送第一指定指令，以使第一阀组控制器作为主阀组控制器，第二阀组控制器作为备阀组控制器；

当第一阀组控制器故障且第二阀组控制器正常时，向第一阀组控制器和第二阀组控制器发送第二指定指令，以使第二阀组控制器作为主阀组控制器，第一阀组控制器作为备阀组控制器；

当第一阀组控制器和第二阀组控制器均故障时，向中央系统输出第二故障提示信息。

6.根据权利要求5所述的列车自动过分相的控制设备，其特征在于，所述第一阀组控制器还用于：

当同时接收到第一逻辑控制器发送的第一指定指令以及第二逻辑控制器发送的第一指定指令，且二者不一致时，向中央系统输出第三故障提示信息；

当同时接收到第一逻辑控制器发送的第二指定指令以及第二逻辑控制器发送的第二指定指令，且二者不一致时，向中央系统输出第四故障提示信息；

所述第二阀组控制器还用于：

当同时接收到第一逻辑控制器发送的第一指定指令以及第二逻辑控制器发送的第一指定指令，且二者不一致时，向中央系统输出第五故障提示信息；

当同时接收到第一逻辑控制器发送的第二指定指令以及第二逻辑控制器发送的第二指定指令，且二者不一致时，向中央系统输出第六故障提示信息。

7.根据权利要求5所述的列车自动过分相的控制设备，其特征在于，还包括指令执行单元；

所述第一逻辑控制器确认一次主电路准备完毕，包括：

所述第一逻辑控制器检测一次主电路的各个开关设备是否状态正常；

如果否，则向中央系统输出第七故障提示信息；

如果是，则在接收到分合闸指令之后，通过所述指令执行单元控制一次主电路的各个开关设备动作，并在确定一次主电路的各个开关设备动作完成之后，确认一次主电路准备完毕；

所述第二逻辑控制器确认一次主电路准备完毕，包括：

所述第二逻辑控制器检测一次主电路的各个开关设备是否状态正常；

如果否，则向中央系统输出第八故障提示信息；

如果是，则在接收到分合闸指令之后，通过所述指令执行单元控制一次主电路的各个开关设备动作，并在确定一次主电路的各个开关设备动作完成之后，确认一次主电路准备完毕。

8.根据权利要求7所述的列车自动过分相的控制设备，其特征在于，所述指令执行单元具体用于：

在控制一次主电路的各个开关设备动作时，基于硬件连锁的方式控制一次主电路的各个开关设备动作。

9.根据权利要求7所述的列车自动过分相的控制设备，其特征在于，所述第一逻辑控制器还用于：

在接收到分合闸指令之后，判断所述分合闸指令是否符合预设的分合闸规则，如果是，则通过所述指令执行单元控制一次主电路的各个开关设备动作，否则向中央系统输出第九故障提示信息；

所述第二逻辑控制器还用于：

在接收到分合闸指令之后，判断所述分合闸指令是否符合预设的分合闸规则，如果是，则通过所述指令执行单元控制一次主电路的各个开关设备动作，否则向中央系统输出第十故障提示信息。

10.一种列车供电系统，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的列车自动过分相的控制设备。

Images