一种铁路牵引供电接地状态智能诊断系统的制作方法

    技术2022-07-12  108


    本实用新型涉及供电技术领域,具体涉及一种铁路牵引供电接地状态智能诊断系统。



    背景技术:

    铁路牵引供电接地状态主要指日常运维检修及故障时地线的装接和拆除情况。

    随着铁路运维对供电可靠性的要求越来越高,牵引供电设备的检修作业日渐增多,地线的使用频率日益增加,在此过程中,如何准确及时地监测地线装接和拆除情况就显得尤为重要。

    目前主要靠人工现场监控方式进行,不正确装接和拆除地线的现象时有发生,这就很容易引起故障跳闸或者设备损伤,从而危及工作人员的人身安全,并影响供电可靠性。



    技术实现要素:

    有鉴于此,本实用新型提供一种铁路牵引供电接地状态智能诊断系统,综合利用在线监测技术与有线/无线通信技术,实现了对铁路牵引供电接地状态的监测与故障诊断,并可直接上传到后台。

    为解决现有技术存在的问题,本实用新型的技术方案是:一种铁路牵引供电接地状态智能诊断系统,其特征在于:包括铁路牵引供电接地状态智能诊断终端、通信模块二、通信终端二和上位机;

    所述的铁路牵引供电接地状态智能诊断终端包括cpu模块、电压电流检测模块、信号发生器、推杆控制回路、推杆信号检测模块、故障信号模块、告警信号模块、rs485通信、通信终端一、通信模块一和电源模块;所述的电压电流检测模块、信号发生器、推杆控制回路、推杆信号检测模块、故障信号模块、告警信号模块、rs485通信、通信模块一和电源模块分别与cpu模块连接,所述的通信终端一与rs485通信连接;

    所述的cpu模块经过通信模块一后无线与通信模块二连接,通信模块二再与上位机有线连接;cpu模块经过rs485通信后有线直接上传至上位机;cpu模块经过rs485通信、通信终端一后借助运营商无线网络无线上传至通信终端二,通信终端二再与上位机有线连接。

    所述的cpu模块的型号为dspic33fj128gp310a。

    与现有技术相比,本实用新型的优点如下:

    1)本实用新型铁路牵引供电系统设备维护和检修时,实现了铁路牵引供电接地状态在线监测的从无到有,能实时监测接地线的使用状态,对漏拆的接地线进行及时提示和报警;

    2)本实用新型当牵引供电系统发生短路接地故障后,能准确诊断是否还处于直接短路接地状态,对于还处于直接短路接地状态的情况进行及时预警,提醒运行人员不能强送;

    3)本实用新型接地状态监测终端具备同接地状态监测后台通信功能,为调度人员在牵引供电系统发生故障后是否远程强送提供操作依据;

    4)本实用新型通信终端与上位机通信采用三种方式,确保有线无线方式下都满足通信;

    5)本实用新型具备双向无线通信功能;

    6)本实用新型后台对系统故障信息有保存的功能,可实现实时查看。

    附图说明

    图1为本实用新型结构框图;

    图2为本实用新型的使用参考图;

    图3为本实用新型端子接线定义图;

    图4为本实用新型端子接线原理图;

    附图标记说明:1-铁路牵引供电接地状态智能诊断终端,2-通信模块二,3-通信终端二,4-上位机,5-外部控制信号;

    101-cpu模块,102-电压电流检测,103-信号发生器,104-推杆控制回路,105-推杆信号检测,106-故障信号,107-告警信号,108-rs485通信,109-通信终端一,110-通信模块一,111-电源模块;

    501-远方/就地,502-断路器位置信号,503-隔离刀位置信号,504-就地控制信号,505-远方控制信号。

    具体实施方式

    为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型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实用新型,并不用于限定本实用新型。

    本实用新型提供一种铁路牵引供电接地状态智能诊断系统(参见图1),包括铁路牵引供电接地状态智能诊断终端1、通信模块二2、通信终端二3和上位机4;

    所述的铁路牵引供电接地状态智能诊断终端1包括cpu模块(dspic33fj128gp310a芯片)101、电压电流检测模块102、信号发生器103、推杆控制回路104、推杆信号检测模块105、故障信号模块106、告警信号模块107、rs485通信108、通信终端一109、通信模块一110和电源模块111,所述的电压电流检测模块102、信号发生器103、推杆控制回路104、推杆信号检测模块105、故障信号模块106、告警信号模块107、rs485通信108、通信模块一110和电源模块111分别与cpu模块101连接,通信终端一109与rs485通信108连接;

    上述电压电流检测102对被测线缆上流过的电压电流进行采集,并将采集到的数据提供给cpu模块101作为内部运算的逻辑依据;

    上述信号发生器103产生异频测试信号,推杆升起后此测试信号流向被测线路;

    上述推杆控制回路104接收cpu模块101的信息,从而控制推杆的升降;

    上述推杆信号检测105将检测推杆状态,并将检测信息传递给cpu模块101作为内部运算的逻辑依据;

    上述故障信号106是cpu模块101发出,并以相应的led灯作为标志;

    上述告警信号107是cpu模块101发出,并以相应的led灯作为标志;

    上述rs485通信108,可直接与上位机4进行485通信,也可与通信终端一109连接后,通信终端一109经过运营商网络(gsm/gprs/3g/4g)与通信终端二3(使用t260s模块)进行无线连接,目的都是用来完成主机与上位机之间的485通信功能;

    上述通信模块一110使用as62-dtu30模块,用来与通信模块2(使用as62-dtu30模块)进行无线ism频段连接,以完成终端与上位机之间无线信息的短距离通信传输;

    上述电源模块111为cpu模块101供电;

    上述通信模块二2采用as62-dtu30模块,通过免费ism频段与通信模块一110进行无线通信;

    上述通信终端二3采用t260s模块,通过gsm/gprs/3g/4g通信运营商网络与通信终端一109进行无线通信;

    上述上位机4上安装有系统软件,通过系统软件可完成对铁路牵引供电接地状态的监测与故障诊断;

    本实用新型的使用(参见图2):

    外部控制信号5,作为外部信号,传递给cpu模块101,用来作为内部运算与逻辑判断的依据,上述外部控制信号5包括远方/就地501、断路器位置信号502、隔离刀位置信号503、就地控制信号504和远方控制信号505,远方/就地501、断路器位置信号502、隔离刀位置信号503、就地控制信号504、远方控制信号505均与铁路牵引供电接地状态智能诊断终端1的cpu模块101连接。

    本实用新型的工作过程:cpu模块101通过接收推杆信号检测105与外部控制信号5来进行内部运算并决定是否驱动推杆的升降,需要推杆升降时,cpu模块101驱动推杆控制回路104,当推杆升起后,信号发生器103产生异频测试信号,并将此测试信号注入到铁路牵引供电线路上,cpu模块101对接收到的电压电流检测102信号进行内部运算与逻辑判断,从而得出铁路牵引供电接地状态。当状态异常时,cpu模块101根据计算结果输出故障信号106与告警信号107,cpu模块101还能将运算结果通过三种方式上传到上位机4:

    1、cpu模块101经过通信模块一110后无线与通信模块2连接,通信模块2再与上位机4有线连接,

    2、cpu模块101经过rs485通信模块108后有线直接上传至上位机4,

    3、cpu模块101经过rs485通信模块108、通信终端一109后借助运营商无线网络无线上传至通信终端3,通信终端3再与上位机4有线连接。另外,cpu模块101计算的结果还可以传递到故障信号106、告警信号107,以驱动相应led灯亮作为提示。

    本实用新型端子接线定义,参见图3:

    x1作为终端测试信号发生器产生异频测试信号,同时也能进行信号检测。

    x2为推杆提供电源并驱动推杆升降,同时也可输出告警信号与故障信号。

    x3为终端提供电源并接入外部开关量输入,外部开关量输入包含远方/就地、断路器位置信号、隔离刀位置信号、就地启动信号、远方启动信号。

    x4为终端提供主备电源接入,常规接入ac/dc220v电源。

    x5为终端提供通信电源,同时提供2个rs485接口。

    本实用新型端子接线原理,参见图4:

    x4为终端提供电源接入后,终端上电工作;x3提供的外部开关信号在终端内部进行运算,并决定是否驱动推杆的升降,需要推杆升降时,x2推杆控制接入。当推杆升起后,x1产生异频测试信号,并将此测试信号注入到铁路牵引供电线路上。终端接收x1信号检测传递的信号后进行内部运算与逻辑判断,从而得出铁路牵引供电接地状态。当状态异常时,终端通过x2输出故障信号与告警信号,同时,终端也通过x5的rs485通信接口将相关信息传递给上位机。

    以上所述,仅为本实用新型的较佳实施例而已,并非用于限定本实用新型的保护范围。


    技术特征:

    1.一种铁路牵引供电接地状态智能诊断系统,其特征在于:包括铁路牵引供电接地状态智能诊断终端(1)、通信模块二(2)、通信终端二(3)和上位机(4);

    所述的铁路牵引供电接地状态智能诊断终端(1)包括cpu模块(101)、电压电流检测模块(102)、信号发生器(103)、推杆控制回路(104)、推杆信号检测模块(105)、故障信号模块(106)、告警信号模块(107)、rs485通信(108)、通信终端一(109)、通信模块一(110)和电源模块(111);所述的电压电流检测模块(102)、信号发生器(103)、推杆控制回路(104)、推杆信号检测模块(105)、故障信号模块(106)、告警信号模块(107)、rs485通信(108)、通信模块一(110)和电源模块(111)分别与cpu模块(101)连接,所述的通信终端一(109)与rs485通信(108)连接;

    所述的cpu模块(101)经过通信模块一(110)后无线与通信模块二(2)连接,通信模块二(2)再与上位机(4)有线连接;cpu模块(101)经过rs485通信(108)后有线直接上传至上位机(4);cpu模块(101)经过rs485通信(108)、通信终端一(109)后借助运营商无线网络无线上传至通信终端二(3),通信终端二(3)再与上位机(4)有线连接。

    2.根据权利要求1所述的一种铁路牵引供电接地状态智能诊断系统,其特征在于:所述的cpu模块(101)的型号为dspic33fj128gp310a。

    技术总结
    本实用新型涉及供电技术领域,具体涉及一种铁路牵引供电接地状态智能诊断系统。其综合利用在线监测技术与有线/无线通信技术,实现了对铁路牵引供电接地状态的监测与故障诊断,并可直接上传到后台。本实用新型采用的技术方案包括铁路牵引供电接地状态智能诊断终端、通信模块二、通信终端二和上位机,所述的铁路牵引供电接地状态智能诊断终端中的CPU模块经过通信模块一后无线与通信模块二连接,通信模块二再与上位机有线连接;CPU模块经过RS485通信后有线直接上传至上位机;CPU模块经过RS485通信、通信终端一后借助运营商无线网络无线上传至通信终端二,通信终端二再与上位机有线连接。

    技术研发人员:李清华;苏彦涛;容江伟;方辽原
    受保护的技术使用者:西安西翰电力科技有限公司
    技术研发日:2019.05.17
    技术公布日:2020.04.03

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