本发明属于磁浮工程牵引供电相关设备领域，更具体地，涉及一种基于脉冲法的馈电接触网故障定位系统。
背景技术：
中低速磁悬浮列车的速度一般为100km/h至200km/h，适合于城市公共轨道交通，包括市内交通、市郊交通、市中心至机场、多个城市之间的交通等。作为磁浮关键技术之一，可靠和经济合理的供电系统是实现磁悬浮列车安全运行的重要保证和前提；而为了从牵引变电所向磁浮列车机车供电，必需在两者之间设置有馈电接触网。
然而，当直流侧发生短路故障时，馈电接触网对走行轨也会发生短路，并且短路电流会随着短路故障点距离牵引变电所的距离不同而表现出很大的不同特性。具体而言，当离牵引变电所较近处发生短路故障时，由于短路电流上升率很大，相应容易判定故障所处位置；而随着短路故障点离牵引变电所越来越远，短路电流的上升变化率较小，电流幅值也较小，在此情况下其电流情况很容易与多机车同时取流时的状态相混淆，相应造成实际运行中远端发生短路故障时难以区分短路电流与机车启动电流的情况，进而导致短路故障修复的延时。这对于隧道等通讯信号弱等GPS定位实现困难的环境，故障定位的问题更为尤为突出。在此情况下，如何针对磁浮牵引供电系统来针对性设计更为有效、合理的馈电接触网故障定位方案，正成为本领域亟需解决的技术问题所在。
技术实现要素：
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种基于脉冲法的馈电接触网故障定位系统，其中通过结合磁浮牵引供电系统自身的应用和工作特点，相应对其整体构造组成、以及多个关键组件如采集模块、存储模块、判定模块等在结构组成以及处置原理等方面做出进一步的改进设计，由此能够以便于操控、高精度和高效率的方式实现对磁悬浮牵引供电系统的馈电接触网故障定位，因而尤其适用于中低速磁悬浮工程之类的应用场合。
为实现上述目的，本发明提出了一种基于脉冲法的馈电接触网故障定位系统，该馈电接触网故障定位系统包括采集模块、存储模块、指令发生模块、判断模块和控制单元，其特征在于：
所述采集模块的数量为多个，它们沿着均匀间距布置在整个磁悬浮轨道沿线，并用于定时采集馈电接触网对走行轨之间的瞬时电流，然后将采样数据同步传输给所述控制单元；
所述存储模块分别与所述判断模块、控制单元信号相连，并用于预存有反映馈电接触网短路故障点与牵引变电所之间距离关系的短路电流曲线，并且该短路电流曲线呈现指数函数曲线的形式；
所述指令发生模块与所述判断模块信号相连，其用于实对外界多机车同时取流的状况执行实时采样监测，然后将采样监测的状况指令定时发送给所述判断模块；该判断模块则继续判定是否发生多机车同时取流，并将判定结果传输给所述控制单元；
所述控制单元将来自所述采集模块的采样数据与所述存储模块的短路电路曲线上的对应电流值一一进行比较，同时结合来自所述判断模块的判定结果，由此判定发生短路故障还是多机车同时取流，并且在判定发生短路故障的情况下依照所述采集模块的所处位置实现对短路故障点的定位。
作为进一步优选地，所述采集模块优选按照2km～4km的均匀间距布置在整个磁悬浮轨道沿线。
作为进一步优选地，所述存储模块预存的短路电流曲线优选通过模拟测试的方式得出。
作为进一步优选地，所述采集模块优选定时传输和施加脉冲信号，并相应采集在此脉冲信号下馈电接触网对走行轨之间的瞬时电流。
作为进一步优选地，上述馈电接触网故障定位系统还包括显示模块，该显示模块用于对所述采集模块、存储模块、指令发生模块以及控制模块的状态予以实时显示。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，其中通过结合磁浮牵引供电系统自身的应用和工作特点，相应对其整体构造组成重新进行了设计，尤其是充分考虑了当短路故障点距离牵引变电所较远时，短路电流上升变化率较小、电流幅度也较小，导致容易与多机车同时取流造成混淆的技术问题，由此能够以便于操控、高精度和高效率的方式实现对磁悬浮牵引供电系统的短路故障定位，并尤其适用于中低速磁悬浮工程之类的应用场合。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明的基本发明构思首先在于意识到，当短路故障点离牵引变电所越来越远时，短路电流上升变化率较小，电流幅值也较小，这个过程的电流情况一般与多机车同时取流时容易造成混淆，这就造成实际运行中远端发生短路故障时难以区分短路电流与机车启动电流的情况，造成短路故障修复的延时。此外，在区分短路故障和多机车同时取流之后，本发明还进一步针对如何高精度、高效率地获得短路故障点继续做出了研究和设计。
更具体而言，按照本发明的馈电接触网故障定位系统主要包括采集模块、存储模块、指令发生模块、判断模块和控制单元等，下面将对其逐一进行具体说明。
所述采集模块的数量为多个，它们沿着均匀间距布置在整个磁悬浮轨道沿线，并用于定时采集馈电接触网对走行轨之间的瞬时电流，然后将采样数据同步传输给所述控制单元。
所述存储模块分别与所述判断模块、控制单元信号相连，并用于预存有反映馈电接触网短路故障点与牵引变电所之间距离关系的短路电流曲线，并且该短路电流曲线呈现指数函数曲线的形式。
所述指令发生模块与所述判断模块信号相连，其用于实对外界多机车同时取流的状况执行实时采样监测，然后将采样监测的状况指令定时发送给所述判断模块；该判断模块则继续判定是否发生多机车同时取流，并将判定结果传输给所述控制单元。
所述控制单元将来自所述采集模块的采样数据与所述存储模块的短路电路曲线上的对应电流值一一进行比较，同时结合来自所述判断模块的判定结果，由此判定发生短路故障还是多机车同时取流，并且在判定发生短路故障的情况下依照所述采集模块的所处位置实现对短路故障点的定位。
按照本发明的一个优选实施例，所述采集模块优选按照2km～4km的均匀间距布置在整个磁悬浮轨道沿线。此外，所述存储模块预存的短路电流曲线优选通过模拟测试的方式得出，其模拟测试的过程和原理为本领域技术人员所熟知，因此在此不再赘述。
按照本发明的另一优选实施例，所述采集模块优选定时传输和施加脉冲信号，并相应采集在此脉冲信号下馈电接触网对走行轨之间的瞬时电流。
此外，上述避雷器监测装置还可以包括显示单元，该显示模块用于对所述采集模块、存储模块、指令发生模块以及控制模块的状态予以实时显示，由此便于中心控制人员的实时掌握和处理。
综上，通过本发明所构思的馈电接触网故障定位系统通过结合磁浮牵引供电系统自身的应用和工作特点，相应对其整体构造组成重新进行了设计，尤其是充分考虑了当短路故障点距离牵引变电所较远时，短路电流上升变化率较小、电流幅度也较小，导致容易与多机车同时取流造成混淆的技术问题，由此能够以便于操控、高精度和高效率的方式实现对磁悬浮牵引供电系统的短路故障定位，并尤其适用于中低速磁悬浮工程之类的应用场合。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。