基于GPS校时的精准高铁故障测距分析系统
技术领域
本实用新型属于铁路牵引供电领域，具体地讲就是涉及基于GPS校时的精准高铁故障测距分析系统。
背景技术
铁路作为国民经济大动脉、国家重要基础设施和大众化交通工具，在我国经济社会发展中起着至关重要的作用，拥有无可替代的地位。根据铁路发则规划，电气化铁路要达到总铁路里程的60%左右，电气化铁路的重要组成部分是牵引供电系统，而牵引变电所是牵引供电系统的两大核心组成部分之一，是牵引供电系统的电源供给者，因此建设技术先进、运行稳定的牵引变电所是保证牵引供电系统乃至整个电气化铁路运输系统安全、可靠、高效运行的关键因素。
由于供电接触网沿铁路线分布，情况复杂，会出现各种各样的接地故障现象。因此，快速准确地查找并恢复故障点，是保障铁路运输系统安全、可靠、高效运行的主要手段之一。目前我国高速铁路大都采用全并联的AT供电方式，故障时故障电抗和故障距离不是线性或者分段线性的关系，快速准确查找故障点的前提是要能为设置于牵引变电所内的故障测距装置提供准确的电抗距离表。现有的电抗距离表是通过理论计算取得，然后通过接地短路故障实验加以校正。由于接地短路故障实验会冲击变压器、断路器等一次设备，影响它们的使用寿命，因此设置接地短路实验的点很少，甚至不做。由于电抗距离表不准确，使得出现故障时算出的故障点的距离与实际位置有较大误差，延长了故障点的查找时间，给实际运行带来极大的困难。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种基于GPS校时的精准高铁故障测距分析系统，分别在变电所、AT所、分区所设置数据采集仪与GPS天线，采集带有时标的电流数据；高铁故障测距分析系统软件通过对所获取的每个整秒时刻测试车的运行位置信息与带有时标的电流数据分析计算，得到与实际情况相吻合的电抗距离定值，为设置于牵引变电所、分区所内的故障测距装置提供准确的电抗距离表，精确实现牵引网的故障测距功能。
本实用新型为实现上述技术目的，采取的技术方案是：基于GPS校时的精准高铁故障测距分析系统，其特征在于：在变电所设置一台数据采集仪，数据采集仪的4个电流传感器根据接线规定分别与下行T线电流、下行F线电流、上行T线电流、上行F线电流连接；在AT所和分区所各设置一台数据采集仪，数据采集仪的5个电流传感器根据接线规定分别与下行T线电流、下行F线电流、上行T线电流、上行F线电流和运行AT的吸上电流处连接；所述的数据采集仪安装有GPS天线，使得数据采集仪以GPS为基准校时，从而保证每台数据采集仪采集的数据均带有时标。
所述的GPS天线使用时位于室外。
测试车上安装有录像机，通过录像得到每个整秒时刻测试车的运行位置。
测试车设置在供电臂AT段位置，从接触网取流。
数据采集仪的录波启动方式包括按钮启动、定时启动和4G信号启动三种方式。
数据采集仪采集带有时标的电流数据与获取的每个整秒时刻测试车的运行位置信息均导入高铁故障测距分析系统软件，分析软件通过分析计算，得到与实际情况相吻合的电抗距离定值，为设置于牵引变电所、分区所内的故障测距装置提供准确的电抗距离表，精确实现牵引网的故障测距功能。
附图说明
图1是本实用新型的结构图。
图2故障测距数据采集仪外形图。
具体实施方式
基于GPS定时的精准高铁故障测距分析系统，数据采集仪及GPS接收天线组成，数据采集仪采用便携式机箱封装，采用高强度镁铝合金面板，机箱实体外形和面板尺寸如图1所示。数据采集仪配置6套ES008高精度钳形电流传感器，配置1路GPS信号接收天线。数据采集仪的录波启动方式包括按钮启动、定时启动和4G信号启动三种方式。按钮启动安装在数据采集仪面板上，定时启动根据整定时间自行启动，根据数据采集仪配置可以接收4G信号启动。每次录波记录时间最长可达1小时，装置最长可记录时长达4小时。
数据采集仪操作面板包括：运行灯：指示仪器工作状态。告警灯：仪器自检出异常，该灯点亮。测试灯：当测试按钮按下，该灯点亮。GPS灯：当GPS同步后，该灯点亮。
测试按钮：按下该按钮，录波正式开始，如果按下前已经处于录波状态，则忽略按钮命令；再度按下并弹起按钮，录波结束，无论是否按钮命令或者是其他启动录波命令。
进行数据采集时，在变电所设置一台数据采集仪，将4个电流传感器根据接线规定分别接在的下行T线电流、下行F线电流、上行T线电流、上行F线电流上；在AT所和分区所各设置一台数据采集仪，AT所和分区所的5个电流传感器根据接线规定分别接在的下行T线电流、下行F线电流、上行T线电流、上行F线电流和运行AT的吸上电流处；在变电所、AT所和分区所各设置一台GPS天线，将天线拉出控制室外场地，使得数据采集仪以GPS为基准校时，每台数据采集仪采集的数据均带有时标。
在数据采集的同时，供电臂AT段设置运行测试车，测试车从接触网取流，在运行的测试车上通过录像机摄录窗外接触网支柱杆号或车内显示的公里标。测试车通过每个供电臂，完成本供电臂的数据采集过程，通过工具软件导出各所测试数据，通过录像得到每个整秒时刻测试车的运行位置。
测试车开始运行时，通过定值整定，同时启动变电所、AT所和分区所3个所数据采集仪的开始录波。所获取的每个整秒时刻测试车的运行位置、数据采集仪采集带有时标的电流数据，均导入高铁故障测距分析系统软件。
高铁故障测距分析系统软件采用了三层分布式软件体系结构，主界面在窗口左侧有“基础数据管理”、“整定值管理”、“故障数据管理”等功能菜单。数据采集仪采集的带时标的电流数据，通过“批量更新”方式导入供电臂输入表中；测试车在供电臂AT段内运行时，通过录像得到每个整秒时刻实验车的运行位置，同样输入表中。至此，供电臂数据表已经获得该供电臂AT段的公里标以及对应的电流值参数值列表，通过“整定计算”，得到电抗距离表，该电抗距离表与真实情况基本吻合，可以提供给设置于牵引变电所、分区所内的故障测距装置，实现牵引网精确的故障测距功能。
最后应当说明的是:以上实施例仅用于说明本申请的技术方案而非对其保护范围的限制,尽管参照上述实施例对本申请进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:本领域技术人员阅读本申请后依然可对申请的具体实施方式进行种种变更、修改或者等同替换，但这些变更、修改或者等同替换，均在申请待批的权利要求保护范围之内。
