阅读说明：本技术 城市轨道交通故障测距系统及方法 (Urban rail transit fault distance measuring system and method ) 是由 方伟 黄依婷 李斌 于 2019-09-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种城市轨道交通故障测距系统及方法,该系统通过沿接触轨设置的多个光感传感器采集光信号,并设有光纤交换机将光信号转化为脉冲电流信号之后上传至工作站,工作站筛选出两个最强的脉冲电流信号,进而根据这两个脉冲电流信号对应的光感传感器确定出故障点所在区间,该方法对光感传感器进行编号,同时将接触轨分段为多个较短的监测区间,将光感传感器设置在每个监测区间的两端,通过工作站分析出相应编号的光感传感器从而确定监测区间,排运营人员在该监测区间进行排查即可得知具体故障点。本发明可大幅缩短故障排查的区间,降低故障排除的难度和工作量。(The invention discloses an urban rail transit fault location system and method, wherein a plurality of light-sensitive sensors arranged along a contact rail are used for acquiring light signals, an optical fiber switch is arranged to convert the light signals into pulse current signals and then transmit the pulse current signals to a workstation, the workstation screens out two strongest pulse current signals, and further determines a section where a fault point is located according to the light-sensitive sensors corresponding to the two pulse current signals. The invention can greatly shorten the troubleshooting interval and reduce the difficulty and workload of troubleshooting.)

城市轨道交通故障测距系统及方法

技术领域

本发明涉及轨道交通故障检测技术领域，具体涉及一种城市轨道交通故障测距方法。

背景技术

近年来，我国的城市规模和经济建设快速发展，已逐渐成为世界上城市轨道交通发展最快的国家，越来越多的地铁、轻轨线路将投入建设和运营。城市轨道交通的列车供电大多采用接触轨(也称第三轨)供电，列车通过集电靴接触第三轨获取电能。

在实际运营过程中，若地铁轨行区间存在异物或集电靴与接触轨接触不好，均可能导致区间发生短路。一旦发生短路事件，现阶段没有有效的措施定位故障点，必须依赖于运营人员在区间内进行巡查，找到并排除故障点。但是，一般的地铁站点间隔在1.5km左右，在如此长的区间内进行故障点的巡查，给运营人员带来的非常大的难度，尤其是第三轨往往安装在走行轨旁边，且上部覆盖有防护罩，加大了巡视的难度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种城市轨道交通故障测距系统和方法，在接触轨发生短路故障时进行识别，快速将故障定位在较短的区间内，缩短运营人员进行故障排查的区间，降低故障排查难度，给运营人员带来极大的便利。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种城市轨道交通故障测距方法，包括沿地铁轨道的接触轨的长度方向等间距设置的多个监测点，其特征在于，还包括UPS电源、工作站、光纤交换机、监测单元和多个光感传感器，每个所述光感传感器分别设置在一个所述监测点处，所述光感传感器均通过屏蔽线连接所述监测单元，所述监测单元通过控制光缆连接所述光纤交换机，所述光纤交换机通过以太网与所述工作站连接，所述UPS电源与所述工作站连接用于给所述工作站供电。

根据本发明的一实施例，对于所述的城市轨道交通故障测距系统，所述接触轨的外侧沿其长度方向布设有防护罩，所述光感传感器设置在所述防护罩的内侧。

一种用上述系统进行故障测距的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤a：以故障测距的区间起点为零点，对每个所述监测点与区间起点之间的长度进行测量和标记，并将标记长度上传至所述工作站；

步骤b：对每个所述光感传感器进行编号，将编号上传至所述工作站，并在所述工作站内将各个所述光感传感器的编号和与该光感传感器所在监测点对应的标记长度相关联；

步骤c：通过所述光感传感器监测所述接触轨上的光信号，并将监测到的光信号上传至所述监测单元，所述监测单元接收到的光信号通过所述光纤交换机转化为脉冲电流信号，并上传至所述工作站；

步骤d：通过所述工作站分析得出信号强度最大的两个脉冲电流信号所对应的所述光感传感器的编号，获取与这两个编号相关联的标记长度；

步骤e：安排运营人员在上述步骤d中获取的两个标记长度之间的区域内进行排查，确定准确的故障点。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明可在接触轨发生短路故障时进行识别，快速将故障定位在较短的区间内，缩短运营人员进行故障排查的区间，降低故障排查难度，给运营人员带来极大的便利。本方案可适用各种电压等级和制式的轨道交通线路，实用性强，对新建线路和存量市场改造都比较便利，具有广阔的市场需求。

附图说明

图1为本发明中城市轨道交通故障测距系统的结构示意图；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种城市轨道交通故障测距方法，包括沿地铁轨道的接触,1的长度方向等间距设置的多个监测点，其特征在于，还包括UPS电源2、工作站3、光纤交换机4、监测单元5和多个光感传感器6，每个所述光感传感器6分别设置在一个所述监测点处，所述光感传感器6均通过屏蔽线7连接所述监测单元5，所述监测单元5通过控制光缆连接所述光纤交换机4，所述光纤交换机4通过以太网与所述工作站3连接，所述UPS电源2与所述工作站3连接用于给所述工作站3供电。

如图1所示，地铁轨道包括供列车行走的走行轨8，接触轨1通过绝缘体9设置在走行轨8的旁侧并排设置，列车在走行轨8上前行时，列车底部的集电靴同时搭接在接触轨1上，为列车供电，接触轨在发生短路故障时，短路点会产生强烈的电弧光，根据此特点，结合接触轨的安装方式，本系统通过多个光感传感器将接触轨分段为多个较短的区间，光感传感器实时采集其区间内的光信号，并将采集到的光信号通过光纤交换机转化为脉冲电流信号输送至工作站，通过工作站进行分析得出强度最大的两个脉冲电流信号，则断路点就位于这两个脉冲电流信号对应的两个监测点之间，运营人员可直接在这两个监测点之间进行故障排查，降低故障排查难度，给运营人员带来极大的便利。本方案可适用各种电压等级和制式的轨道交通线路，实用性强，对新建线路和存量市场改造都比较便利，具有广阔的市场需求。

根据本发明的一实施例，对于所述的城市轨道交通故障测距系统，所述接触轨的外侧沿其长度方向布设有防护罩，所述光感传感器设置在所述防护罩的内侧。

一种用上述系统进行故障测距的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤a：以故障测距的区间起点为零点，对每个所述监测点与区间起点之间的长度进行测量和标记，并将标记长度上传至所述工作站，例如，以100m作为间隔单位，则从区间起点开始，将与区间起点距离为100m、200m、300m、400m...的多个点设为监测点，每个监测点处设一个感光传感器；

步骤b：对每个所述光感传感器进行编号，将编号上传至所述工作站，并在所述工作站内将各个所述光感传感器的编号和与该光感传感器所在监测点对应的标记长度相关联，例如，以阿拉伯数字作为编号，从区间起点开始至后面的各个监测点上的光感传感器依次标记为1号传感器、2号传感器、3号传感器、4号传感器...，上传至工作站之后，1号传感器与100m处的监测点相关联，2号传感器与200m处的监测点相关联，以此类推；

步骤c：通过所述光感传感器监测所述接触轨上的光信号，并将监测到的光信号上传至所述监测单元，所述监测单元接收到的光信号通过所述光纤交换机转化为脉冲电流信号，并上传至所述工作站；

步骤d：通过所述工作站分析得出信号强度最大的两个脉冲电流信号所对应的所述光感传感器的编号，获取与这两个编号相关联的标记长度，假使信号强度最大的两个脉冲电流信号是由5号传感器和6号传感器发出的，证明5号传感器和6号传感器接收到的光信号最强，则可判断短路故障点是在500m处的监测点和600m处的监测点之间；

步骤e：安排运营人员在上述步骤d中获取的两个标记长度之间的区域内进行排查，确定准确的故障点，结合前述，只需安排运营人员到500m和600m的两个监测点之间进行排查，找出具体故障点即可。

在上述实施例中，在接触轨发生短路故障之后，可以快速的将故障点定位在某两个监测点之间，运行人员只需在该两个监测点之间进行排查即可找出具体的故障点，排查的区间距离是100m，而在传统的方法中，出现故障之后运营人员需要在两个站点之间进行排查，排查的区间距离大约是1.5Km，相比而言，本实施例所提供的方法显然可以大幅度减小排查的难度和工作量，给运营带来巨大的便利。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。