一种模块化直流牵引供电系统直流侧测控保护系统技术方案

本发明专利技术公开了一种模块化直流牵引供电系统直流侧测控保护系统，包括主控模块、保护模块、数字量输入输出模块、人机交互模块以及直流电源模块。主控模块包括主控模块CPU以及分别与之连接的存储器和通信接口，保护模块包括保护模块CPU、电压/电流互感器、AD转换器、保护模块感光传感器和保护模块显示器，保护模块CPU连接保护模块感光传感器和保护模块显示器，电压/电流互感器经AD转换器与保护模块CPU相连，数字量输入输出模块包括数字量输入输出模块CPU以及分别与之连接的数字量输入输出模块感光传感器和数字量输入输出模块显示器。本发明专利技术的各模块配置各自的微处理器，提高数据采样分析速度和精度，完善控制效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于直流牵引供电
，特别涉及了一种模块化直流牵引供电系统直流侧测控保护系统。
技术介绍
随着国内城市轨道交通的快速发展，直流牵引供电技术也在不断地创新和改进，新一代的高科技的测控保护装置不仅仅向单个回路提供完善的保护，还将回路的实时状态、故障信息和故障波形上传给上一级综合监控系统，为城轨直流牵引供电系统提供了安全可靠、功能完善的解决方案。测控保护装置可用作诸如电车、地铁、火车、轻轨等公共交通系统直流变电站中的牵引整流器与馈线柜的测控保护装置。然而，一般的测控保护装置仍然存在问题，测控保护装置一般由控制与保护两大部分组成，采用单一CPU微机处理，CPU一般没有单独的模块，而是集成于控制模块之中，控制模块与保护模块不能够完全独立，数据采样分析速度不够快，数据转换精度也不够高。
技术实现思路
为了解决上述
技术介绍
提出的技术问题，本专利技术旨在提供一种模块化直流牵引供电系统直流侧测控保护系统，各个模块配置各自的微处理器，提高数据采样分析速度和精度，完善控制效果。为了实现上述技术目的，本专利技术的技术方案为：一种模块化直流牵引供电系统直流侧测控保护系统，包括主控模块、保护模块、数字量输入输出模块、人机交互模块以及直流电源模块；所述直流电源模块为其他各模块提供工作电源，所述主控模块包括主控模块CPU以及分别与之连接的存储器和通信接口，所述保护模块包括保护模块CPU、电压/电流互感器、AD转换器、保护模块感光传感器和保护模块显示器，保护模块CPU连接保护模块感光传感器和保护模块显示器，电压/电流互感器经AD转换器与保护模块CPU相连，所述数字量输入输出模块包括数字量输入输出模块CPU以及分别与之连接的数字量输入输出模块感光传感器和数字量输入输出模块显示器，所述保护模块CPU、数字量输入输出模块CPU、人机交互模块分别连接主控模块CPU；所述数字量输入输出模块采集直流牵引供电系统的直流侧线路的数字状态信号，根据数字状态信号生成控制信号，并传送给直流侧保护装置，所述保护模块采集直流牵引供电系统的直流侧线路的电压/电流信号，根据电压/电流信号生成控制信号，并传送给直流侧保护装置；数字量输入输出模块和保护模块将自身采集到的信号和生成的控制信号均传送给主控模块，主控模块将这些信号数据显示在人机交互模块上，并通过通信接口上传给监控站。基于上述技术方案的优选方案，所述主控模块CPU采用VORTEX86MX处理器。基于上述技术方案的优选方案，所述保护模块CPU和数字量输入输出模块CPU均采用STM32F4 ARM Cortex M3处理器。基于上述技术方案的优选方案，所述人机交互模块采用触摸屏。基于上述技术方案的优选方案，所述通信接口包括USB接口和以太网接口，所述USB接口用于主控模块与外部数据存储器之间的数据传输，以太网接口用于主控模块与监控站之间的无线通信。采用上述技术方案带来的有益效果：（1）本专利技术各个模块配置各自的微处理器，提高数据采样分析速度和精度，完善控制效果；（2）本专利技术中的保护模块和输入输出模块均设有显示器和与之配合的感光传感器，可以根据环境光强改变显示器的背光亮度，从而方便现场工作人员查看，而且节能。附图说明图1是本专利技术的系统组成框图。具体实施方式以下将结合附图，对本专利技术的技术方案进行详细说明。如图1所示（图中省略了直流电源模块），一种模块化直流牵引供电系统直流侧测控保护系统，包括主控模块、保护模块、数字量输入输出模块、人机交互模块以及直流电源模块；所述直流电源模块为其他各模块提供工作电源，所述主控模块包括主控模块CPU以及分别与之连接的存储器和通信接口，所述保护模块包括保护模块CPU、电压/电流互感器、AD转换器、保护模块感光传感器和保护模块显示器，保护模块CPU连接保护模块感光传感器和保护模块显示器，电压/电流互感器经AD转换器与保护模块CPU相连，所述数字量输入输出模块包括数字量输入输出模块CPU以及与之连接的数字量输入输出模块感光传感器和数字量输入输出模块LED矩阵显示器，所述保护模块CPU、数字量输入输出模块CPU、人机交互模块分别连接主控模块CPU。在本实施例中，主控模块CPU采用VORTEX86MX处理器。保护模块CPU和数字量输入输出模块CPU均采用STM32F4 ARM Cortex M3处理器。人机交互模块采用触摸屏。通信接口包括USB接口和以太网接口，USB接口用于主控模块与外部数据存储器之间的数据传输，以太网接口用于主控模块与监控站之间的无线通信。本专利技术的工作原理：保护模块中的电压/电流互感器通过对外端子排与整个外部保护回路进行二次接线，采集线路上的电流、电压等实时数据，并通过保护模块CPU进行逻辑运算，并将运算结果输出至外部保护回路进行控制和保护，同时将所有采集信息和运算结果实时传输给主控模块。保护模块显示器用于显示保护模块采集到的数据，并与保护模块感光传感器配合，感光传感器采集环境光强，并据此调节保护模块显示器的背光亮度，方便现场工作人员查看，而且节能。数字量输入输出模块通过对外端子排与整个外部保护回路进行二次接线，采集线路上的各状态的数字量信号，并通过数字量输入输出模块CPU进行逻辑运算，并将运算结果输出至外部保护回路进行控制和保护，同时将所有采集信息和运算结果实时传输至主控模块。与保护模块一样，数字量输入输出模块同样设有显示器和感光传感器，用于显示数字量输入输出模块采集到的数据。一方面，主控模块将保护模块和数字量输入输出模块传送的数据存储后，显示在人机交互模块上，同时通过通信网络将数据上传给上级监控站。另一方面，现场工作人员可以通过人机交互模块向主控模块输入工作参数，或者监控站的工作人员通过通信网络向主控模块输入工作参数，主控模块再将工作参数下达给保护模块或数字量输入输出模块。以上实施例仅为说明本专利技术的技术思想，不能以此限定本专利技术的保护范围，凡是按照本专利技术提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本专利技术保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模块化直流牵引供电系统直流侧测控保护系统，其特征在于：包括主控模块、保护模块、数字量输入输出模块、人机交互模块以及直流电源模块；所述直流电源模块为其他各模块提供工作电源，所述主控模块包括主控模块CPU以及分别与之连接的存储器和通信接口，所述保护模块包括保护模块CPU、电压/电流互感器、AD转换器、保护模块感光传感器和保护模块显示器，保护模块CPU连接保护模块感光传感器和保护模块显示器，电压/电流互感器经AD转换器与保护模块CPU相连，所述数字量输入输出模块包括数字量输入输出模块CPU以及分别与之连接的数字量输入输出模块感光传感器和数字量输入输出模块显示器，所述保护模块CPU、数字量输入输出模块CPU、人机交互模块分别连接主控模块CPU；所述数字量输入输出模块采集直流牵引供电系统的直流侧线路的数字状态信号，根据数字状态信号生成控制信号，并传送给直流侧保护装置，所述保护模块采集直流牵引供电系统的直流侧线路的电压/电流信号，根据电压/电流信号生成控制信号，并传送给直流侧保护装置；数字量输入输出模块和保护模块将自身采集到的信号和生成的控制信号均传送给主控模块，主控模块将这些信号数据显示在人机交互模块上，并通过通信接口上传给监控站。...

【技术特征摘要】
1.一种模块化直流牵引供电系统直流侧测控保护系统，其特征在于：包括主控模块、保护模块、数字量输入输出模块、人机交互模块以及直流电源模块；所述直流电源模块为其他各模块提供工作电源，所述主控模块包括主控模块CPU以及分别与之连接的存储器和通信接口，所述保护模块包括保护模块CPU、电压/电流互感器、AD转换器、保护模块感光传感器和保护模块显示器，保护模块CPU连接保护模块感光传感器和保护模块显示器，电压/电流互感器经AD转换器与保护模块CPU相连，所述数字量输入输出模块包括数字量输入输出模块CPU以及分别与之连接的数字量输入输出模块感光传感器和数字量输入输出模块显示器，所述保护模块CPU、数字量输入输出模块CPU、人机交互模块分别连接主控模块CPU；所述数字量输入输出模块采集直流牵引供电系统的直流侧线路的数字状态信号，根据数字状态信号生成控制信号，并传送给直流侧保护装置，所述保护模块采集直流牵引供电系统的直流侧线路的电压/电流信号，根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱杰，朱祥连，马玲，陆瑞，奚君美，
申请(专利权)人：镇江大全赛雪龙牵引电气有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32