光纖接觸網(wǎng)隔離開關的控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種光纖接觸網(wǎng)隔離開關的控制系統(tǒng)，包括：遠程監(jiān)控調(diào)度服務器、本地監(jiān)控主機、屏控終端組和至少一個測控終端；所述測控終端與隔離開關裝置一對一設置；所述遠程監(jiān)控調(diào)度服務器與所述本地監(jiān)控主機通過通信網(wǎng)絡連接；所述本地監(jiān)控主機與所述屏控終端組通過串口連接；所述屏控終端組與所述測控終端通過光纖連接；所述測控終端與所述隔離開關裝置通過有線連接；其中，所述測控終端設置在被其測控的隔離開關裝置本地。是一款集采集和控制于一體的測控設備；并且，具有分布式、高可靠性、實時性強的特點，可廣泛應用于鐵路接觸網(wǎng)控制系統(tǒng)、變電所或配電所等多種場合。
【專利說明】光纖接觸網(wǎng)隔離開關的控制系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于自動控制【技術領域】，具體涉及一種光纖接觸網(wǎng)隔離開關的控制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]接觸網(wǎng)隔離開關是電氣化鐵路牽引供電的重要裝置之一，一般設置在區(qū)間和站場接觸網(wǎng)交接的聯(lián)接處，或者設置在大型客站和編組場分束處，其作用為:保證接觸網(wǎng)停電檢修和實現(xiàn)接觸網(wǎng)故障隔離。隨著近年來電氣化鐵路承運量的日益增加，相關運營部門對牽引供電系統(tǒng)的供電可靠性要求也越來越高。
[0003]由于接觸網(wǎng)隔離開關安裝位置大多遠離車站，因此，目前已出現(xiàn)接觸網(wǎng)隔離開關的遠程控制系統(tǒng)，通過監(jiān)控裝置下發(fā)指令，對分布在樞紐站場內(nèi)或區(qū)間的接觸網(wǎng)隔離開關進行集中監(jiān)控，與人工就地操作方式相比，該方法提高倒閘作業(yè)速度，提高接觸網(wǎng)隔離開關操作的安全系數(shù)，也加快了接觸網(wǎng)故障排除速度，減少了停送電時間，有效的降低了值班人員勞動強度。但是，已有的遠程控制接觸網(wǎng)隔離開關的系統(tǒng)為集中式控制方式，即:在控制系統(tǒng)中采用集中式被控終端RTU，被控終端RTU安裝于車站某處，而將控制及信號電纜分別引至每臺隔離開關處，通過一臺集中式RTU對N臺接觸網(wǎng)隔離開關進行控制。該種方式存在的主要問題為:由于隔離開關距離被控終端RTU較遠，導致控制及信號電纜較長，而隨著電纜長度增加，其芯線之間，芯線與大地之間的分布電容也隨之增加，會使隔離開關的控制很容易受到干擾導致誤動。
實用新型內(nèi)容
[0004]針對現(xiàn)有技術存在的缺陷，本實用新型提供一種光纖接觸網(wǎng)隔離開關的控制系統(tǒng)，將【背景技術】中涉及的集中式RTU拆分為屏控終端和測控終端，屏控終端安裝于變電所機柜中，主要負責數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)；而測控終端直接安裝于隔離開關附近，負責對隔離開關狀態(tài)的采集和輸出，兩者通過光纖通信方式連接；具有傳輸距離遠、衰減小抗干擾性能好的優(yōu)點，從而提聞了對隔尚開關控制的精度。
[0005]本實用新型采用的技術方案如下:
[0006]本實用新型提供一種光纖接觸網(wǎng)隔離開關的控制系統(tǒng)，包括:遠程監(jiān)控調(diào)度服務器、本地監(jiān)控主機、屏控終端組和至少一個測控終端；所述測控終端與隔離開關裝置一對一設置；所述遠程監(jiān)控調(diào)度服務器與所述本地監(jiān)控主機通過通信網(wǎng)絡連接；所述本地監(jiān)控主機與所述屏控終端組通過串口連接；所述屏控終端組與所述測控終端通過光纖連接；所述測控終端與所述隔離開關裝置通過有線連接；其中，所述測控終端設置在被其測控的隔離開關裝置本地。
[0007]優(yōu)選的，所述屏控終端組包括{第I屏控終端、第2屏控終端....第η屏控終端}；所述第I屏控終端包括通過第I母板連接的第I電源板、主用主控板、備用主控板、m個遙信板、P個遙控板和q個光纖集線器板；所述第2屏控終端包括通過第2母板連接的第2電源板、m個遙信板、P個遙控板、q個光纖集線器板；所述第3屏控終端包括通過第3母板連接的第3電源板、m個遙信板、P個遙控板、q個光纖集線器板；依此類推，直到所述第η屏控終端包括通過第η母板連接的第η電源板、m個遙信板、p個遙控板、q個光纖集線器板；
[0008]所述第I電源板、所述第2電源板...所述第η電源板分別設置有與外部電源連接的電源接口 ；所述第I電源板、所述第2電源板...所述第η電源板分別設置有現(xiàn)場總線通信接口 ；所述第I電源板、所述第2電源板...所述第η電源板通過各自的現(xiàn)場總線通信接口級聯(lián)連接；
[0009]所述主用主控板設置有串口和第一以太網(wǎng)口 ；所述串口用于將所述主用主控板連接到所述本地監(jiān)控主機；所述第一以太網(wǎng)口用于將所述主用主控板連接到所述遠程監(jiān)控調(diào)度服務器；所述備用主機設置有第二以太網(wǎng)口。
[0010]優(yōu)選的，各個所述屏控終端所設置的光纖集線器板上設置有若干個光纖接口，一個所述光纖接口用于連接到一臺所述測控終端。
[0011]優(yōu)選的，所述隔離開關裝置包括操作機構和隔離開關；所述操作機構的一端與所述隔離開關連接；所述操作機構的另一端與所述測控終端通過控制電纜連接。
[0012]優(yōu)選的，所述測控終端包括處理器、通訊接口、遙信輸入接口、遙控輸出接口、溫度采集器、供電電源、定時器以及保護和隔離電路；所述處理器分別與所述通訊接口、所述遙信輸入接口、所述遙控輸出接口、所述溫度采集器、所述供電電源、所述定時器以及所述保護和隔離電路連接。
[0013]本實用新型提供的光纖接觸網(wǎng)隔離開關的控制系統(tǒng)具有以下優(yōu)點:本實用新型提供的光纖接觸網(wǎng)隔離開關的控制系統(tǒng)，是一款集采集和控制于一體的測控設備；并且，具有分布式、高可靠性、實時性強的特點，可廣泛應用于鐵路接觸網(wǎng)控制系統(tǒng)、變電所或配電所等多種場合。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型提供的光纖接觸網(wǎng)隔離開關的控制系統(tǒng)結(jié)構示意圖；
[0015]圖2為本實用新型提供的測控終端的結(jié)構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]以下結(jié)合附圖對本實用新型進行詳細說明:
[0017]結(jié)合圖1，本實用新型提供一種光纖接觸網(wǎng)隔離開關的控制系統(tǒng)，包括:遠程監(jiān)控調(diào)度服務器、本地監(jiān)控主機、屏控終端組和至少一個測控終端。其中，測控終端與隔離開關裝置一對一設置；所述遠程監(jiān)控調(diào)度服務器與所述本地監(jiān)控主機通過通信網(wǎng)絡連接；所述本地監(jiān)控主機與所述屏控終端組通過串口連接；所述屏控終端組與所述測控終端通過光纖連接；所述測控終端與所述隔離開關裝置通過有線連接；其中，所述測控終端設置在被其測控的隔離開關裝置本地。以下對上述主要部件分別詳細說明:
[0018](一)屏控終端組
[0019]如圖1所示，屏控終端組包括{第I屏控終端、第2屏控終端....第η屏控終端}。其中，第I屏控終端與其他屏控終端的結(jié)構稍有區(qū)別，具體的，第I屏控終端包括通過第I母板連接的第I電源板、主用主控板、備用主控板、m個遙信板、P個遙控板和q個光纖集線器板；主用主控板設置有串口和第一以太網(wǎng)口 ；串口用于將主用主控板連接到本地監(jiān)控主機；第一以太網(wǎng)口用于將主用主控板連接到遠程監(jiān)控調(diào)度服務器；備用主機設置有第二以太網(wǎng)口。當遠程監(jiān)控調(diào)度服務器向屏控終端組發(fā)送控制某一隔離開關狀態(tài)的遙控信號時，該遙控信號首先通過第一以太網(wǎng)口到達第I屏控終端，第I屏控終端再根據(jù)需要控制的隔離開關的ID，查找到與該隔離開關對應的屏控終端，例如，第5屏控終端，然后，第I屏控終端通過現(xiàn)場總線將該遙控信號發(fā)送到第5屏控終端，再由第5屏控終端進行后續(xù)控制。另夕卜，對于各測控終端采集到的遙信信號，通過光纖傳輸?shù)綄钠量亟K端，例如，第4屏控終端；然后，第4屏控終端同樣通過現(xiàn)場總線將該遙信信號上傳到第I屏控終端，再由第I屏控終端將該遙信信號通過以太網(wǎng)傳輸?shù)竭h程監(jiān)控調(diào)度服務器。
[0020]另外，設置冗余的主用主控板和備用主控板，通過配置兩塊通信板可以實現(xiàn)雙網(wǎng)功能，在配置文件中配置板卡類型，如配置為主用主控板支持遙控的同步功能，備用主控板不支持遙控同步等，則，除遙控同步功能外，主用主控板和備用主控板無差異，功能相互獨立。
[0021]主用主控板按照一定的對應關系配置，還能夠?qū)崿F(xiàn)隔離開關和屏控面板開關的狀態(tài)同步，例如，當隔離開關從分位到合位后，主用主控板的屏控面板指示燈所對應的該路開關也響應切換到合位狀態(tài)。遙信板和遙控板即用于主用主控板與屏控面板之間的遙信信號或遙控信號傳輸。
[0022]第2屏控終端到第η屏控終端的結(jié)構相同，即:第2屏控終端包括通過第2母板連接的第2電源板、m個遙信板、P個遙控板、q個光纖集線器板；第3屏控終端包括通過第3母板連接的第3電源板、m個遙信板、P個遙控板、q個光纖集線器板；依此類推，直到所述第η屏控終端包括通過第η母板連接的第η電源板、m個遙信板、ρ個遙控板、q個光纖集線器板。
[0023]本實用新型中，第I電源板、第2電源板...第η電源板分別設置有與外部電源連接的電源接口，通過電源接口向各個屏控終端供電；另外，第I電源板、第2電源板...第η電源板分別設置有現(xiàn)場總線通信接口 ;第I電源板、第2電源板...第η電源板通過各自的現(xiàn)場總線通信接口級聯(lián)連接；通過現(xiàn)場總線，實現(xiàn)各屏控終端的通信。
[0024]各個屏控終端所設置的光纖集線器板上設置有若干個光纖接口，一個光纖接口用于連接到一臺測控終端。如圖1所示，第I屏控終端中設置三個光纖接口。
[0025]( 二)測控終端
[0026]如圖2所示，測控終端包括處理器、通訊接口、遙信輸入接口、遙控輸出接口、溫度采集器、供電電源、定時器以及保護和隔離電路；所述處理器分別與所述通訊接口、所述遙信輸入接口、所述遙控輸出接口、所述溫度采集器、所述供電電源、所述定時器以及所述保護和隔離電路連接。
[0027]實際應用中，測控終端按集散方式布置在沿線網(wǎng)上隔離開關附近，與隔離開關同址安裝，安裝在操作機構箱內(nèi)或者單獨成箱，測控終端通過控制電纜與操作機構箱相連，操作機構箱內(nèi)部即為隔離開關。其工作原理為:測控終端通過通訊接口與屏控終端通信，用于向屏控終端發(fā)送采集到的遙信信號或接收屏控終端傳輸?shù)倪b控信號。測控終端與隔離開關裝置一對一設置，通過遙信輸入接口采集被控隔離開關的開關狀態(tài)；通過遙控輸出接口向被控隔離開關發(fā)送遙控信號，進而控制被控隔離開關的開關狀態(tài)。[0028](三)隔離開關裝置
[0029]隔離開關裝置包括操作機構和隔離開關；所述操作機構的一端與所述隔離開關連接；所述操作機構的另一端與所述測控終端通過控制電纜連接。
[0030](四)本地監(jiān)控主機
[0031]本地監(jiān)控主機與屏控終端組安裝在同一位置，屏控終端組接收到的遙信信號或遙控信號可以傳輸給本地監(jiān)控主機，通過本地監(jiān)控主機再傳輸給遠程監(jiān)控調(diào)度服務器。通過本地監(jiān)控主機，也可以直接向屏控終端組發(fā)送遙控指令。
[0032](五)遠程監(jiān)控調(diào)度服務器
[0033]遠程監(jiān)控調(diào)度服務器可直接與本地監(jiān)控主機通信，也可以直接與屏控終端組中的第I屏控終端通信，用于實現(xiàn)對遠端隔離開關的遙控控制，或接收遠端隔離開關的遙信信息，實現(xiàn)遠程監(jiān)控隔離開關的目的。
[0034]綜上所述，本實用新型提供的光纖接觸網(wǎng)隔離開關的控制系統(tǒng)，是一款集采集和控制于一體的測控設備；并且，具有分布式、高可靠性、實時性強的特點，可廣泛應用于鐵路接觸網(wǎng)控制系統(tǒng)、變電所或配電所等多種場合。
[0035]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種光纖接觸網(wǎng)隔離開關的控制系統(tǒng)，其特征在于，包括:遠程監(jiān)控調(diào)度服務器、本地監(jiān)控主機、屏控終端組和至少一個測控終端；所述測控終端與隔離開關裝置一對一設置；所述遠程監(jiān)控調(diào)度服務器與所述本地監(jiān)控主機通過通信網(wǎng)絡連接；所述本地監(jiān)控主機與所述屏控終端組通過串口連接，屏控終端安裝于變電所機柜中；所述屏控終端組與所述測控終端通過光纖連接；所述測控終端與所述隔離開關裝置通過有線連接；其中，所述測控終端設置在被其測控的隔離開關裝置本地；所述隔離開關裝置包括操作機構和隔離開關；所述操作機構的一端與所述隔離開關連接；所述操作機構的另一端與所述測控終端通過控制電纜連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的光纖接觸網(wǎng)隔離開關的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述屏控終端組包括第I屏控終端、第2屏控終端....第η屏控終端；所述第I屏控終端包括通過第I母板連接的第I電源板、主用主控板、備用主控板、m個遙信板、P個遙控板和q個光纖集線器板；所述第2屏控終端包括通過第2母板連接的第2電源板、m個遙信板、P個遙控板、q個光纖集線器板；所述第3屏控終端包括通過第3母板連接的第3電源板、m個遙信板、P個遙控板、q個光纖集線器板；依此類推，直到所述第η屏控終端包括通過第η母板連接的第η電源板、m個遙信板、P個遙控板、q個光纖集線器板； 所述第I電源板、所述第2電源板...所述第η電源板分別設置有與外部電源連接的電源接口 ；所述第I電源板、所述第2電源板...所述第η電源板分別設置有現(xiàn)場總線通信接口 ；所述第I電源板、所述第2電源板...所述第η電源板通過各自的現(xiàn)場總線通信接口級聯(lián)連接； 所述主用主控板設置有串口和第一以太網(wǎng)口 ；所述串口用于將所述主用主控板連接到所述本地監(jiān)控主機；所述第一以太網(wǎng)口用于將所述主用主控板連接到所述遠程監(jiān)控調(diào)度服務器；所述備用主機設置有第二以太網(wǎng)口；其中，m、p、q、η均代表自然數(shù)。
3.根據(jù)權利要求2所述的光纖接觸網(wǎng)隔離開關的控制系統(tǒng)，其特征在于，各個所述屏控終端所設置的光纖集線器板上設置有若干個光纖接口，一個所述光纖接口用于連接到一臺所述測控終端。
4.根據(jù)權利要求1所述的光纖接觸網(wǎng)隔離開關的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述測控終端包括處理器、通訊接口、遙信輸入接口、遙控輸出接口、溫度采集器、供電電源、定時器以及保護和隔離電路；所述處理器分別與所述通訊接口、所述遙信輸入接口、所述遙控輸出接口、所述溫度采集器、所述供電電源、所述定時器以及所述保護和隔離電路連接。
【文檔編號】H02J13/00GK203722336SQ201320552389
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2013年9月6日 優(yōu)先權日:2013年9月6日
【發(fā)明者】陳劍云, 王小明, 李天亮, 閆亮亮, 李佳臻 申請人:北京太格時代自動化系統(tǒng)設備有限公司