基于gps定位系統(tǒng)的電纜接頭故障定位裝置及其定位方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了基于GPS定位系統(tǒng)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(nèi)安裝帶移動(dòng)通信模塊的計(jì)算機(jī)（1），鐵路沿線電纜（3）上每個(gè)接頭處(3A)安裝帶移動(dòng)通信模塊的GPS定位器（2），計(jì)算機(jī)（1）通過其移動(dòng)通信模塊接收GPS定位器（2）發(fā)來的信號(hào)；所述的GPS定位器的電源由電力貫通線旁的感應(yīng)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(gòu)成。該裝置及其方法原理簡(jiǎn)單，運(yùn)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(yùn)行的可靠性。
【專利說明】基于GPS定位系統(tǒng)的電纜接頭故障定位裝置及其定位方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力電纜接頭故障的定位裝置及其定位方法，尤其涉及基于GPS定位系統(tǒng)的電纜接頭故障定位裝置及其檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的不斷進(jìn)步，近年來鐵路電氣化工程也得到較大發(fā)展。為保證鐵路的運(yùn)輸安全，對(duì)沿線供電電纜的可靠性和故障快速恢復(fù)能力的要求非常高，如發(fā)生供電中斷可能造成列車堵塞等事故、打亂運(yùn)輸計(jì)劃，甚至造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，需要對(duì)電纜線路進(jìn)行在線信息采集、監(jiān)測(cè)、以及故障發(fā)生后快速測(cè)距定點(diǎn)，以縮短故障修復(fù)時(shí)間、盡快恢復(fù)供電、保證高速鐵路系統(tǒng)的安全運(yùn)行。針對(duì)鐵路電纜的特點(diǎn)，現(xiàn)有的故障測(cè)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(jiǎn)單，但是測(cè)距誤差大，不能完全消除過渡電阻，受故障類型和線路對(duì)端負(fù)荷阻抗的影響較大。行波測(cè)距法由于不受故障類型和過渡電阻影響等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛的應(yīng)用，但是行波信號(hào)的不確定性常導(dǎo)致行波信號(hào)的提取和處理十分困難。另外，由于不同監(jiān)測(cè)點(diǎn)時(shí)間不能精確同步，使行波測(cè)距定位方法原理上可行，但在實(shí)際應(yīng)用中卻很難實(shí)現(xiàn)。S注入法能有效解決小電流接地系統(tǒng)中單相接地沒有明顯故障特征的問題，但是測(cè)量結(jié)果仍受線路結(jié)構(gòu)、不均勻負(fù)荷及互感器誤差等因素的影響。智能法將小波變換、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、各種智能算法及專家系統(tǒng)結(jié)合起來，建立智能故障識(shí)別及測(cè)距系統(tǒng)，但需要建立線路結(jié)構(gòu).設(shè)備參數(shù)等系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)庫(kù)，較為繁瑣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的第一個(gè)目的就是提供一種基于GPS定位系統(tǒng)的電纜接頭故障定位裝置，該裝置原理簡(jiǎn)單，運(yùn)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(yùn)行的可靠性。
[0004]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)其發(fā)明目的所采用的技術(shù)方案是，一種基于GPS定位系統(tǒng)的電纜接頭故障定位裝置，其組成是:
[0005]鐵路牽引變電所內(nèi)安裝帶移動(dòng)通信模塊的計(jì)算機(jī)，鐵路沿線電纜上每個(gè)接頭處安裝帶移動(dòng)通信模塊的GPS定位器，計(jì)算機(jī)通過其移動(dòng)通信模塊接收GPS定位器發(fā)來的信號(hào);
[0006]所述的GPS定位器的電源由電力貫通線旁的感應(yīng)線圈、整流電路、直-直變換電路和蓄電池依次相連構(gòu)成。
[0007]本發(fā)明的第二個(gè)目的就是提供使用上述的故障定位裝置對(duì)鐵路沿線電纜接頭進(jìn)行故障定位的方法。
[0008]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)其第二個(gè)發(fā)明目的所采用的技術(shù)方案是，一種使用上述的基于GPS定位系統(tǒng)的電纜接頭故障定位裝置進(jìn)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(gè)接頭處的GPS定位器實(shí)時(shí)通過其移動(dòng)通信模塊向鐵路牽引變電所內(nèi)的計(jì)算機(jī)發(fā)送其定位出的位置信息；計(jì)算機(jī)通過其移動(dòng)通信模塊實(shí)時(shí)接收GPS定位器發(fā)來的定位位置信號(hào)；
[0011]B、故障判斷與定位:
[0012]計(jì)算機(jī)對(duì)接收到的定位位置信號(hào)進(jìn)行處理，如能正常接收到每個(gè)接頭處的GPS定位器發(fā)來的定位位置信號(hào)，則判定鐵路沿線電纜上每個(gè)接頭處均未發(fā)生故障；如接收到的定位位置信號(hào)有缺失，則認(rèn)定接收不到的定位位置信號(hào)所對(duì)應(yīng)的GPS定位器已損壞或斷電，進(jìn)而判定該GPS定位器對(duì)應(yīng)的電纜接頭發(fā)生故障，并根據(jù)之前收到的該GPS定位器的定位位置信號(hào)給出電纜接頭故障的準(zhǔn)確位置。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0014]一、定位速度快、效率高。一旦電纜接頭發(fā)生故障，緊靠接頭處的GPS定位器也會(huì)立即被燒毀或者其感應(yīng)式電源會(huì)立即斷電，終端計(jì)算機(jī)上就不會(huì)收到對(duì)應(yīng)的位置信息，而根據(jù)終端計(jì)算機(jī)上之前收到的此定位單元發(fā)送的位置信息可以立即判斷電纜接頭故障的準(zhǔn)確位置；而從而能夠及時(shí)準(zhǔn)確采取措施，大量地節(jié)省尋找故障點(diǎn)的人力物力，減輕鐵路供電維護(hù)部門的勞動(dòng)強(qiáng)度，可以盡早地排除故障恢復(fù)供電，減少由于停電造成的損失。
[0015]二、定位位置準(zhǔn)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(fā)生瞬時(shí)的各種干擾信號(hào)，同時(shí)由于不進(jìn)行復(fù)雜的定位判斷計(jì)算，避免了計(jì)算誤差，其發(fā)出的故障位置信號(hào)精確、可靠。
[0016]三、采用感應(yīng)線圈為主構(gòu)成的感應(yīng)式電源，可從被檢測(cè)的電纜上感應(yīng)取電，避免了電池供電需要定期更換電池的麻煩。并且當(dāng)電纜發(fā)生故障，無法感應(yīng)取電時(shí)，還能使遠(yuǎn)程的計(jì)算機(jī)據(jù)以檢測(cè)出該處的電纜故障。
[0017]四、定位成本低。GPS定位器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，較之安裝電流、電壓傳感器、溫度傳感器等，其價(jià)格相對(duì)低廉。
[0018]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2是是本發(fā)明實(shí)施例的GPS定位器的電源的電路結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]實(shí)施例
[0022]圖1、圖2示出，本發(fā)明的一種【具體實(shí)施方式】是，一種基于GPS定位系統(tǒng)的電纜接頭故障定位裝置，其組成是:
[0023]鐵路牽引變電所內(nèi)安裝帶移動(dòng)通信模塊的計(jì)算機(jī)1，鐵路沿線電纜3上每個(gè)接頭3a處安裝帶移動(dòng)通信模塊的GPS定位器2，計(jì)算機(jī)I通過其移動(dòng)通信模塊接收GPS定位器2發(fā)來的信號(hào)；
[0024]所述的GPS定位器的電源由電力貫通線旁的感應(yīng)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(gòu)成。
[0025]使用本例的基于GPS定位系統(tǒng)的電纜接頭故障定位裝置進(jìn)行電纜接頭故障定位的方法，其步驟是:[0026]A、接頭地理位置信息采集:
[0027]電纜上每個(gè)接頭3a處的GPS定位器2實(shí)時(shí)通過其移動(dòng)通信模塊向鐵路牽引變電所內(nèi)的計(jì)算機(jī)I發(fā)送其定位出的位置信息；計(jì)算機(jī)I通過其移動(dòng)通信模塊實(shí)時(shí)接收GPS定位器2發(fā)來的定位位置信號(hào)；
[0028]B、故障判斷與定位:
[0029]計(jì)算機(jī)I對(duì)接收到的定位位置信號(hào)進(jìn)行處理，如能正常接收到每個(gè)接頭3a處的GPS定位器2發(fā)來的定位位置信號(hào)，則判定鐵路沿線電纜上每個(gè)接頭3a處均未發(fā)生故障；如接收到的定位位置信號(hào)有缺失，則認(rèn)定接收不到的定位位置信號(hào)所對(duì)應(yīng)的GPS定位器2已損壞或斷電，進(jìn)而判定該GPS定位器2對(duì)應(yīng)的電纜接頭3a發(fā)生故障，并根據(jù)之前收到的該GPS定位器2的定位位置信號(hào)給出電纜接頭故障的準(zhǔn)確位置。
【權(quán)利要求】
1.一種基于GPS定位系統(tǒng)的電纜接頭故障定位裝置，其組成是: 鐵路牽引變電所內(nèi)安裝帶移動(dòng)通信模塊的計(jì)算機(jī)(I)，鐵路沿線電纜(3)上每個(gè)接頭(3a)處安裝帶移動(dòng)通信模塊的GPS定位器(2)，計(jì)算機(jī)(I)通過其移動(dòng)通信模塊接收GPS定位器(2)發(fā)來的信號(hào)； 所述的GPS定位器的電源由電力貫通線旁的感應(yīng)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(gòu)成。
2.一種使用權(quán)利要求1所述的基于GPS定位系統(tǒng)的電纜接頭故障定位裝置進(jìn)行電纜接頭故障定位的方法，其步驟是: A、接頭地理位置信息采集: 電纜上每個(gè)接頭處的GPS定位器(2 )實(shí)時(shí)通過其移動(dòng)通信模塊向鐵路牽弓I變電所內(nèi)的計(jì)算機(jī)(I)發(fā)送其定位出的位置信息；計(jì)算機(jī)(I)通過其移動(dòng)通信模塊實(shí)時(shí)接收GPS定位器(2)發(fā)來的定位位置信號(hào)； B、故障判斷與定位: 計(jì)算機(jī)(I)對(duì)接收到的定位位置信號(hào)進(jìn)行處理，如能正常接收到每個(gè)接頭(3a)處的GPS定位器(2)發(fā)來的定位位置信號(hào)，則判定鐵路沿線電纜上每個(gè)接頭(3a)處均未發(fā)生故障；如接收到的定位位置信號(hào)有缺失，則認(rèn)定接收不到的定位位置信號(hào)所對(duì)應(yīng)的GPS定位器(2)已損壞或斷電，進(jìn)而判定該GPS定位器(2)對(duì)應(yīng)的電纜接頭(3a)發(fā)生故障，并根據(jù)之前收到的該GPS定位器(2)的定位位置信號(hào)給出電纜接頭故障的準(zhǔn)確位置。
【文檔編號(hào)】G01R31/08GK103941148SQ201410089972
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月12日
【發(fā)明者】林圣 , 溫曼越, 何正友, 程杰 申請(qǐng)人:西南交通大學(xué)