基於gps定位系統的電纜接頭故障定位裝置及其定位方法

2023-10-18 08:00:04 1

基於gps定位系統的電纜接頭故障定位裝置及其定位方法
【專利摘要】本發明公開了基於GPS定位系統的電纜接頭故障定位裝置及其定位方法，其裝置的組成是：鐵路牽引變電所內安裝帶移動通信模塊的計算機（1），鐵路沿線電纜（3）上每個接頭處(3A)安裝帶移動通信模塊的GPS定位器（2），計算機（1）通過其移動通信模塊接收GPS定位器（2）發來的信號；所述的GPS定位器的電源由電力貫通線旁的感應線圈（A）、整流電路（B）、直-直變換電路（C）和蓄電池（D）依次相連構成。該裝置及其方法原理簡單，運行成本低，定位精度高、速度快，不受過渡電阻、故障類型等因素的影響，能夠更好地保證電纜運行的可靠性。
【專利說明】基於GPS定位系統的電纜接頭故障定位裝置及其定位方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電力電纜接頭故障的定位裝置及其定位方法，尤其涉及基於GPS定位系統的電纜接頭故障定位裝置及其檢測方法。
【背景技術】
[0002]隨著科技的不斷進步，近年來鐵路電氣化工程也得到較大發展。為保證鐵路的運輸安全，對沿線供電電纜的可靠性和故障快速恢復能力的要求非常高，如發生供電中斷可能造成列車堵塞等事故、打亂運輸計劃，甚至造成巨大的經濟損失。因此，需要對電纜線路進行在線信息採集、監測、以及故障發生後快速測距定點，以縮短故障修復時間、儘快恢復供電、保證高速鐵路系統的安全運行。針對鐵路電纜的特點，現有的故障測距方法有阻抗法，行波法，S注入法和智能法等。阻抗法雖然原理簡單，但是測距誤差大，不能完全消除過渡電阻，受故障類型和線路對端負荷阻抗的影響較大。行波測距法由於不受故障類型和過渡電阻影響等優點而得到廣泛的應用，但是行波信號的不確定性常導致行波信號的提取和處理十分困難。另外，由於不同監測點時間不能精確同步，使行波測距定位方法原理上可行，但在實際應用中卻很難實現。S注入法能有效解決小電流接地系統中單相接地沒有明顯故障特徵的問題，但是測量結果仍受線路結構、不均勻負荷及互感器誤差等因素的影響。智能法將小波變換、神經網絡、各種智能算法及專家系統結合起來，建立智能故障識別及測距系統，但需要建立線路結構.設備參數等系統信息資料庫，較為繁瑣。

【發明內容】

[0003]本發明的第一個目的就是提供一種基於GPS定位系統的電纜接頭故障定位裝置，該裝置原理簡單，運行成本低，定位精度高、速度快，不受過渡電阻、故障類型等因素的影響，能夠更好地保證電纜運行的可靠性。
[0004]本發明為實現其發明目的所採用的技術方案是，一種基於GPS定位系統的電纜接頭故障定位裝置，其組成是:
[0005]鐵路牽引變電所內安裝帶移動通信模塊的計算機，鐵路沿線電纜上每個接頭處安裝帶移動通信模塊的GPS定位器，計算機通過其移動通信模塊接收GPS定位器發來的信號;
[0006]所述的GPS定位器的電源由電力貫通線旁的感應線圈、整流電路、直-直變換電路和蓄電池依次相連構成。
[0007]本發明的第二個目的就是提供使用上述的故障定位裝置對鐵路沿線電纜接頭進行故障定位的方法。
[0008]本發明為實現其第二個發明目的所採用的技術方案是，一種使用上述的基於GPS定位系統的電纜接頭故障定位裝置進行電纜接頭故障定位的方法，其步驟是:
[0009]A、接頭地理似直彳目息米集:
[0010]電纜上每個接頭處的GPS定位器實時通過其移動通信模塊向鐵路牽引變電所內的計算機發送其定位出的位置信息；計算機通過其移動通信模塊實時接收GPS定位器發來的定位位置信號；
[0011]B、故障判斷與定位:
[0012]計算機對接收到的定位位置信號進行處理，如能正常接收到每個接頭處的GPS定位器發來的定位位置信號，則判定鐵路沿線電纜上每個接頭處均未發生故障；如接收到的定位位置信號有缺失，則認定接收不到的定位位置信號所對應的GPS定位器已損壞或斷電，進而判定該GPS定位器對應的電纜接頭發生故障，並根據之前收到的該GPS定位器的定位位置信號給出電纜接頭故障的準確位置。
[0013]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
[0014]一、定位速度快、效率高。一旦電纜接頭發生故障，緊靠接頭處的GPS定位器也會立即被燒毀或者其感應式電源會立即斷電，終端計算機上就不會收到對應的位置信息，而根據終端計算機上之前收到的此定位單元發送的位置信息可以立即判斷電纜接頭故障的準確位置；而從而能夠及時準確採取措施，大量地節省尋找故障點的人力物力，減輕鐵路供電維護部門的勞動強度，可以儘早地排除故障恢復供電，減少由於停電造成的損失。
[0015]二、定位位置準確。故障的位置信息由故障前的GPS定位器定位得出，排除了故障發生瞬時的各種幹擾信號，同時由於不進行複雜的定位判斷計算，避免了計算誤差，其發出的故障位置信號精確、可靠。
[0016]三、採用感應線圈為主構成的感應式電源，可從被檢測的電纜上感應取電，避免了電池供電需要定期更換電池的麻煩。並且當電纜發生故障，無法感應取電時，還能使遠程的計算機據以檢測出該處的電纜故障。
[0017]四、定位成本低。GPS定位器結構簡單，較之安裝電流、電壓傳感器、溫度傳感器等，其價格相對低廉。
[0018]下面結合附圖和【具體實施方式】，對本發明作進一步詳細的說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發明實施例的整體結構示意圖。
[0020]圖2是是本發明實施例的GPS定位器的電源的電路結構框圖。
【具體實施方式】
[0021]實施例
[0022]圖1、圖2示出，本發明的一種【具體實施方式】是，一種基於GPS定位系統的電纜接頭故障定位裝置，其組成是:
[0023]鐵路牽引變電所內安裝帶移動通信模塊的計算機1，鐵路沿線電纜3上每個接頭3a處安裝帶移動通信模塊的GPS定位器2，計算機I通過其移動通信模塊接收GPS定位器2發來的信號；
[0024]所述的GPS定位器的電源由電力貫通線旁的感應線圈A、整流電路B、直一直變換電路C和蓄電池D依次相連構成。
[0025]使用本例的基於GPS定位系統的電纜接頭故障定位裝置進行電纜接頭故障定位的方法，其步驟是:[0026]A、接頭地理位置信息採集:
[0027]電纜上每個接頭3a處的GPS定位器2實時通過其移動通信模塊向鐵路牽引變電所內的計算機I發送其定位出的位置信息；計算機I通過其移動通信模塊實時接收GPS定位器2發來的定位位置信號；
[0028]B、故障判斷與定位:
[0029]計算機I對接收到的定位位置信號進行處理，如能正常接收到每個接頭3a處的GPS定位器2發來的定位位置信號，則判定鐵路沿線電纜上每個接頭3a處均未發生故障；如接收到的定位位置信號有缺失，則認定接收不到的定位位置信號所對應的GPS定位器2已損壞或斷電，進而判定該GPS定位器2對應的電纜接頭3a發生故障，並根據之前收到的該GPS定位器2的定位位置信號給出電纜接頭故障的準確位置。
【權利要求】
1.一種基於GPS定位系統的電纜接頭故障定位裝置，其組成是: 鐵路牽引變電所內安裝帶移動通信模塊的計算機(I)，鐵路沿線電纜(3)上每個接頭(3a)處安裝帶移動通信模塊的GPS定位器(2)，計算機(I)通過其移動通信模塊接收GPS定位器(2)發來的信號； 所述的GPS定位器的電源由電力貫通線旁的感應線圈(A)、整流電路(B)、直-直變換電路(C)和蓄電池(D)依次相連構成。
2.一種使用權利要求1所述的基於GPS定位系統的電纜接頭故障定位裝置進行電纜接頭故障定位的方法，其步驟是: A、接頭地理位置信息採集: 電纜上每個接頭處的GPS定位器(2 )實時通過其移動通信模塊向鐵路牽弓I變電所內的計算機(I)發送其定位出的位置信息；計算機(I)通過其移動通信模塊實時接收GPS定位器(2)發來的定位位置信號； B、故障判斷與定位: 計算機(I)對接收到的定位位置信號進行處理，如能正常接收到每個接頭(3a)處的GPS定位器(2)發來的定位位置信號，則判定鐵路沿線電纜上每個接頭(3a)處均未發生故障；如接收到的定位位置信號有缺失，則認定接收不到的定位位置信號所對應的GPS定位器(2)已損壞或斷電，進而判定該GPS定位器(2)對應的電纜接頭(3a)發生故障，並根據之前收到的該GPS定位器(2)的定位位置信號給出電纜接頭故障的準確位置。
【文檔編號】G01R31/08GK103941148SQ201410089972
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月12日 優先權日:2014年3月12日
【發明者】林聖 , 溫曼越, 何正友, 程傑 申請人:西南交通大學