Комплекс для сбора данных об авариях на пунктах группировки станций стыкования

Полезная модель относится к устройствам телемеханики пунктов группировки станций стыкования электрифицированных железных дорог.

Целью полезной модели является автоматизация контроля аварийных отключений на пунктах группировки старого типа, на фидерах которых установлены комплектные распределительные устройства наружной установки (КРУН).

Указанная цель достигается установкой в КРУН дополнительного оборудования, состоящего из датчиков постоянного и переменного тока, блоков сбора данных пунктов группировки и установки центра сбора данных в диспетчерском пункте станции стыкования.

Полезная модель относится к системе телемеханики пунктов группировки станций стыкования электрифицированных железных дорог.

Наиболее близкой к заявленному комплексу является комплекс средств автоматизации, входящий в состав новых пунктов группировки ПГ-М-3,3/27,5 производства ООО «НИИЭФА-ЭНЕРГО», состоящий из датчиков тока, непосредственно устанавливаемых на токоведущие шины, блоков управления для каждой ячейки коммутации и блока связи с системой телемеханики. Гальваническая изоляция для фидера 27,5 кВ с блоком управления обеспечивается с помощью оптоволоконного кабеля, а питание датчика осуществляется с помощью токового трансформатора, установленного на контролируемую шину. Датчик постоянного тока 3,3 кВ построен на основе трансформатора тока с применением датчиков Холла, данные в аналоговой форме поступают в блок управления, где происходит их обработка. Блок управления имеется на каждой коммутационной ячейке пункта группировки. В нем определяется пороговое значение тока, начиная с которого данные отправляются в диспетчерский пункт через блок связи пункта группировки. Связь с диспетчерским пунктом осуществляется по кабелю [1].

Основные недостатки известного комплекса следующие:

- невозможность установки подобного комплекса в пункты группировки старого типа, в виду значительных различий в конструкции с новыми пунктами группировки и в виду того, что отдельно от пунктов группировки ПГ-М-3,3/27,5 существующий комплекс не поставляется;

- отсутствие информации при малых токах на фидере 27,5 кВ, ввиду того, что источник питания датчика тока построен на основе трансформатора тока, установленного на тот же фидер, и начинает работать только при наличии протекающего через него тока;

- сложная аналоговая настройка блока управления ячейки на порог срабатывания;

- отсутствие возможности получения информации о значениях токов короткого замыкания и значениях токов, предшествующих ему, с целью анализа данных и накопления статистики для разработки новых алгоритмов определения причин и мест аварий;

- необходимость прокладки кабеля для доставки информации в диспетчерский пункт.

Целью полезной модели является автоматизация контроля аварийных отключений на пунктах группировки старого типа, на фидерах которых установлены комплектные распределительные устройства наружной установки (КРУН). При этом появляется возможность контроля значений токов, протекающих по фидерам, для более точного определения причины аварии, гибкой настройки порога срабатывания аварийной сигнализации и передачи информации до диспетчерского пункта по радиоканалу с возможностью ретрансляции данных через промежуточные пункты группировки, что позволяет автоматизировать станции стыкования большой площади.

Указанная цель достигается установкой в КРУН дополнительного оборудования, состоящего из датчиков постоянного и переменного тока, блоков сбора данных пунктов группировки и установки центра сбора данных в диспетчерском пункте станции стыкования. На каждой ячейке пункта группировки устанавливается датчик переменного тока и датчик постоянного тока, один из которых является интеллектуальным и обеспечивает обработку данных с обоих датчиков и передачу полученных результатов в блок сбора данных пункта группировки по проводной или оптоволоконной линии связи. Блок сбора данных обеспечивает местное управление пунктом группировки и связь с центром сбора данных по радиоканалу. Радиосвязь обеспечивается радиомодемами в одном из диапазонов, не подлежащем лицензированию. Мощность излучения при этом составляет менее 10 мВт, что достаточно для обеспечения устойчивой связи на расстоянии до 3-5 км. Обеспечение связью удаленных пунктов группировки осуществляется за счет ретрансляции данных через соседние пункты группировки. Полученные в результате аварийной ситуации данные с датчиков токов анализируются программным обеспечением центра сбора данных и определяется причина и место, где произошла авария.

На фиг. представлена структурная схема предлагаемого комплекса. Комплекс сбора данных об авариях на пунктах группировки состоит из датчиков тока 1 и 2, устанавливаемых в ячейки КРУН 3, 4, N. Информация от датчиков тока поступает в блок сбора и передачи данных 5 и через радиомодем 6 пункта группировки и радиомодем центра сбора данных 8 пересылается в центр сбора данных 9 на диспетчерском пункте. В состав комплекса входят несколько пунктов группировки 7, К.

Комплекс работает следующим образом.

Измерение силы протекающего через шину тока (как постоянного, так и переменного) производится с помощью магниточувствительных микросхем на основе датчиков Холла, предназначенных для дистанционного измерения тока. В состав датчика тока 2 входит микросхема измерения тока, преобразователь значения тока в цифровую форму, передатчик в линию и подсистема питания датчика. В состав датчика 1 входит приемник данных от датчика 2, АЦП с системой предварительной обработки данных на основе микроконтроллера или сигнального процессора, микросхема измерения тока, приемопередатчик для связи с блоком сбора и передачи данных 5 и подсистема питания. Измеренные значения токов двух фидеров пересылаются датчиком 1 в блок сбора и передачи данных 5. Блок сбора и передачи данных 5 связан каналом связи со всеми КРУН пункта группировки. Блок сбора и передачи данных обрабатывает полученные от датчиков данные и отправляет результаты обработки в центр сбора данных 9. Радиомодем 8 обеспечивает связь центра сбора данных со всеми пунктами группировки станции стыкования. Кроме того, по запросу центра сбора данных блоки управления присылают информацию о текущем состоянии пунктов группировки.

В случае большого удаления некоторых пунктов группировки от центра сбора данных осуществляется ретрансляция данных через соседние пункты группировки. Таким образом, пункты группировки станции стыкования могут быть рассредоточены на значительном расстоянии, при этом должно соблюдаться требование, чтобы расстояние между соседними пунктами группировки не превышало 3-5 км.

Данные, полученные центром сбора, могут быть обработаны с целью получения более точной информации о месте аварии и ее характере.

Применение предлагаемого комплекса позволит повысить скорость устранения аварийных ситуаций на станциях стыкования за счет точного определения места аварии и ее характера, а также обеспечить безопасность проводимых работ за счет исключения поиска места аварии методами повторного включения аварийного участка.

Библиографический список

1. Пункты группировки модульного типа ПГ-М-3,3/27,5:

Информационный листок 40-064-03// Издательство Челябинского ЦНТИ, 2003. 3 с.

Комплекс для сбора данных об авариях на пунктах группировки станций стыкования, состоящий из набора датчиков тока, устанавливаемых в комплектные распределительные устройства наружной установки (КРУН), блоков сбора и передачи данных с датчиков тока с передачей данных по радиоканалу в центр сбора данных и центра сбора данных для последующей обработки и оповещения об аварии, отличающийся тем, что позволяет определять место, где произошла авария, не требует прокладки кабелей связи до центра сбора данных и позволяет получать текущие данные о силе протекающего тока и аварийного тока.