&.0123456.pdf
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1、 基金项目: 本文研究获得?年铁道部科技研究开发计划课 题项目 铁路? ?自闭贯通线故障点的自动隔离 (?) 的资助。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (?) ? 第 3 0 卷 第 5 期 2 0 1 4 年 5 月 电网与清洁能源 ? ? ? ? ? ? ? ? 文章编号: 1 6 7 4 - 3 8 1 4(2 0 1 4 ) 0 5 - 0 0 1 8 - 0 4中图分类号: T M 7 6 9文献标志码: ? ? ? 史超美?, 王琳?, 李强?, 王勇科? (?中铁二院 西安勘察设计研究院有限责任公司,陕西 西安?;?西安铁路局 供电处, 陕西 西安
2、?) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?,? ?,? ?,? ? (? ? ? ? ? ? ? ?,? ? ? ? ? ?,? ? ?, ?,?;? ? ? ?,? ? ? ?,? ? ?,?,?) ?: ? ? ?,? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?,? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?,? ? ? ? ? ? ? ? ? ?,? ? ? ? ? ? ? ? ? ?,?
3、 ? ? ? ? ? ? ?,? ? ? ? ? ? ? ? ?: ? ? ? ?;? ? ? ? ?;? ? ?;? ? 摘要: 基于?的?传输规约的电力远动系 统条件,设计铁路? ?自闭?贯通线故障区间自动隔离装置 通信模块接口。 该模块是以?芯片为以太网网络接口, 建立?连接后, 通过以太网络, 进行报文的传输和接收。故 障发生时, 由上传的?和模拟量报文, 根据短路故障逻辑判 断, 可实现故障区间的隔离。 关键词:自闭线及贯通线; 故障定位与隔离; 铁路电力远动; 通信规约 我国铁路电力远动监控系统的研究应用相对 较晚, 随着我国铁路列车不断提速, 对车站各种行 车控制设备的可靠性要求
4、越来越高?。近几年, 西安 铁路局宝鸡供电段沿线逐步完成了电力远动改造, 铁路自闭线?贯通线电力远动系统的实施, 大大提高 了对信号灯的可靠供电,但是对于铁路? ?自闭 贯通线路未能实现对故障的自动检测, 故障区间的 自动定位与隔离, 其管理模式还沿用传统的由电力 工对线路进行巡视、 检查这种费时、 费力, 难以适应 现代铁路行车快速、 安全运输要求的铁路供电管理 模式。所以, 研究一个能自动定位故障区间的装置 显得尤为重要。 目前,研制的铁路? ?自闭?贯通线故障区间 定位装置大都以?芯片为核心, 利用?内置的串 行通信接口?通过?(?) 接口, 通信网络大 多使用光纤通信线路和?总线通信线
5、路?, 来实 现?与调度端之间的数据传输,用以太网为核心 网络进行通信的装置较少。 本装置是依托于西安铁路局铁路? ?自闭、 贯通线路故障点自动隔离项目, 在西安铁路局宝鸡 供电段现有的车站电力远动系统的前提下, 以两个 车站为区间, 在其终端远动设备和调度端之间添加 一个故障点自动隔离装置。本文主要介绍了装置的 通信接口模块?, 采用?协议栈芯片?进 行网络接口设计, 通信软件设计在?里实现, 简要 ? ? 第 3 0 卷第 5 期电网与清洁能源 介绍了?规约,在故障发生后通过 ?和模拟量报文判断故障区间, 进行隔离。 ? 硬件设计 本文主要介绍该装置接入铁路自闭?贯通线的 远动系统的通信部
6、分的设计。该系统的整体结构如 图?所示。 以?公司的?型号的?为核 心, 硬件?协议栈芯片?作为以太网协 议转换器, 通过以太网与终端?建立通信连接?。 通信模块的设计采用?公司专门推出的硬 件?协议栈芯片?,它由?部分组成: 微 控制器接口单元、 网络协议引擎、 双口?及网络 物理层介质开关接口?。其功能框图如图?所示。 ?共有?种不同的工作模式, 分别是直接 总线模式(? ? ?) 、间接总线模式 (? ? ?) 和? ? ?模式。本文采用? ? ? 模式。其中数据总线?、 地址线?、 写信号?、 读信号?、 中断信号?、 片选线? 与?直接相连。其余的接口线通过标准?接口与 物理层芯片?
7、相连。 如图?所示。 本装置利用硬 件协议栈芯片?, 物理层芯片?, 经过隔 离变压器, 最后?接口, 连接到以太网上, 组成 与车站终端的通信系统。 ? 软件设计 本装置所要达到的目标是装置与车站?、 与 两端变电所安装的?模块保持稳定地通信连接。 正 常情况下, 装置对自闭线及贯通线上的负荷开关以 及出线断路器的开关状态进行监控, 供调度值班人 员参考, 并且判断线路的供电方向; 发生故障时, 进 行故障定位, 向值班人员发出故障报警信号, 并且 向故障区间对应的两端负荷开关发出遥控命令, 断 开负荷开关, 隔离故障区间。为了实现故障定位快 速处理, 定位结果准确的要求, 本课题研制的装置
8、 核心部分采用?公司推出的?芯片?。 鉴于?语言编程的可移植性好,及程序调试方便等 优点, 本装置设计软件程序时采用了?语言。 ?通信连接程序 采用以太网技术进行通信连接的, 装置与车站 ?之间的通信协议采用国际电工委员会制定的 ?电力远动系统规约,装置与?模 块,装置与其邻站的通信采用? ?规约, 这 两个规约都基于?协议?, 都处于?协议栈 的应用层, 本文主要详述?规约。要进行通信, 还 需要对硬件?协议栈芯片?初始化, 可以 省去人为编写以太网数据包的封装与解包的过程。 ?装置接口通信规约 装置与车站?采用以太网技术进行连接, 装 置与车站?采用的通信规约是? ? 标准。宝鸡供电段的电
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