本实用新型涉及轨道交通技术领域，尤其是一种杂散电流监测定位系统。
背景技术：
目前杂散电流监测系统，监测参数主要为结构钢筋极化电位和钢轨电位。工程中在监测位置设置参比电极，通过电极传感器及数/模转换器，将被测结构钢筋极化电位模拟量转化为数字量，通过电位偏移值判断腐蚀程度。
参比电极受周围环境影响较大。参比电极与被监测对象距离、周围混凝土介质潮湿度、酸碱度等均会对极化电位值造成一定影响。轨道交通网络化建设与运营，线路敷设环境复杂，监测的钢筋极化电位数据不能准确的、定量的反映杂散电流情况。局部高架线路出现过由于混凝土干燥而导致参比电极无法测得结构钢筋极化电位的情况。
监测点设置数量有限，较难反映全线各位置杂散电流泄漏情况。结构钢筋极化电位监测为单点监测，实际线路监测系统设计一般在车站及区间200米左右设置监测点，仅能反应参比电极埋设位置附近结构钢筋受杂散电流的干扰情况，而且未设置监测点区段，监测系统无法实现检测，不能如实反映全线各位置状况。
监测系统监测参数单一，不能有效反应系统回流安全状态。轨道交通系统运行时，全线各位置轨道实时泄漏电流、回流电流泄漏比例、不同区段过渡电阻连续变化情况等参数是能直接反映回流系统安全状态的重要参数，但当前监测系统却无法有效对其进行检测，从而使现场杂散电流泄漏程度、钢轨电位等问题不能及时发现与评估，缺少有效的数据支撑。
技术实现要素：
本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种杂散电流监测定位系统，通过现场监测装置及移动式监测装置的配合使用，准确定位出绝缘薄弱点。
本实用新型目的实现由以下技术方案完成：
一种杂散电流监测定位系统，其特征在于：所述系统包括现场监测装置及移动式监测装置，所述现场监测装置包括固定在钢轨上的检测装置、与所述检测装置相连的数据记录仪、与所述数据记录仪相连的网络交换机、与所述网络交换机相连的监测装置、与所述监测装置相连的控制中心级数据终端，所述检测装置包括电流检测装置，所述数据记录仪包含位置信息编码模块，所述控制中心级数据终端包括分析平台，所述分析平台包括解码模块，所述解码模块用于对所述位置信息编码模块进行解码。
所述检测装置至少采用两组，间隔布置在所述钢轨上。
所述检测装置还包括电压检测装置。
所述移动式监测装置包括所述现场监测装置及可移动式箱体；所述现场监测装置位于所述可移动式箱体上。
所述分析平台还包括计算模块、判断模块及预警模块；所述计算模块与所述监测装置构成信息交互，所述计算模块用于接收所述监测装置传递的信息并根据所述信息进行计算；所述判断模块与所述计算模块构成信息交互，所述判断模块根据所述计算模块的计算结果进行绝缘区段的判断；所述预警模块与所述判断模块构成信息交互，所述预警模块根据所述判断模块的判断结果进行预警。
本实用新型的优点是：结构简单，监测数据精度高，绝缘薄弱区段的识别效率和精度高，绝缘薄弱点的定位准确。
附图说明
图1为本实用新型的架构图；
图2为本实用新型中单位长度钢轨电流测试的结构图；
图3为本实用新型中任意区段钢轨电流测试的结构示意图；
图4为本实用新型中任意区段钢轨电流及电压测试的结构示意图；
图5为本实用新型中监测点及监测装置的布置示意图。
具体实施方式
以下结合附图通过实施例对本实用新型特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：
如图1-5所示，图中标记1-21分别表示为：钢轨1、测量电缆2、数据记录仪3、隧道结构4、网络交换机5、监测装置6、控制中心级数据终端7、数据记录仪8、监测点9、监测点10、监测点11、监测点12、监测点13、监测点14、精密电流互感器扣件15、精密电流互感器扣件16、精密电流互感器扣件17、数据记录仪18、测量电缆19、监测点20、监测点21。
本实施例具体涉及一种杂散电流监测定位系统，主要用于快速准确地定位出钢轨绝缘薄弱位置。
实施例一：如图1、3所示，该定位系统包括现场监测装置及移动式监测装置（图中未示出），现场监测装置包括作为电流检测装置的精密电流互感器扣件16、精密电流互感器扣件17、数据记录仪3、数据记录仪8、网络交换机5，监测装置6，控制中心级数据终端7，移动式监测装置包括现场监测装置及可移动式箱体。
在两条钢轨上任选四个监测点9、10、11、12进行电流监测。监测点的数量可根据里程数进行相应的调整。监测点9和监测点10的连线垂直于钢轨，监测点11和监测点12的连线垂直于钢轨；监测点9、与监测点11间隔布置，监测点9和监测点10沿电流前进方向布置在监测点11和监测点12前方。将作为电流检测装置的精密电流互感器扣件16固定在监测点9和监测点10上，精密电流互感器扣件16通过测量电缆19连接到数据记录仪3上。将精密电流互感器扣件17固定在监测点11和监测点12上，精密电流互感器扣件17通过测量电缆19连接到数据记录仪8上。
列车运营时产生回流电，精密电流互感器扣件16测得监测点9的电流值i9及监测点10的电流值i10并将数据i9、i10传输给数据记录仪3；精密电流互感器扣件17测得监测点11的电流值i11及监测点12的电流值i12并将数据i11、i12传输给数据记录仪8。
其中，数据记录仪3、数据记录仪8能监测多路电流数据，包含位置信息编码模块，且具备时钟同步、数据存储及实时数据传输功能。网络交换机5具备ip地址定位、无线接入、构建网络、数据接收和传输功能。监测装置6具备数据接收、传输及存储功能。控制中心级数据终端7用于存储全线数据，控制中心级数据终端7包括分析平台，该分析平台包括计算模块、解码模块、判断模块及预警模块。移动式监测装置是将现场监测装置安装在可移动式箱体上，可检测任意点的电流及电压值。位置信息编码模块也可设置在检测装置或网络交换机上。
相邻的数据记录仪3、数据记录仪8与网络交换机5相连，利用数据记录仪3、数据记录仪8的时钟同步功能，同时监测i9、i10、i11、i12，提高了测量的精度，并利用位置信息模块将自身的位置信息进行编码，再将位置编码信息及数据i9、i10、i11、i12传输给网络交换机5。网络交换机5接收并传输数据i9、i10、i11、i12及位置编码信息。监测装置6与网络交换机5之间构成信号连接，用于接收并传输网络交换机5传输的数据i9、i10、i11、i12及位置编码信息。控制中心级数据终端7与监测装置6构成信号连接，用于接收监测装置6传输的数据i9、i10、i11、i12及位置编码信息并存储全线数据。
分析平台中的计算模块与监测装置6构成信息交互，计算模块用于接收监测装置6传递的数据i9、i10、i11、i12及位置编码信息并根据公式(i9 i10)-(i11 i12)计算出监测点9、10、11、12回路内的泄漏电流。判断模块与计算模块构成信息交互，判断模块根据泄漏电流值分析不同区段钢轨电位状态变化，判断回流通畅状态。分析平台中的解码模块对位置信息编码模块进行解码，可迅速定位到相应的数据记录仪，从而快速定位到绝缘薄弱区段。利用移动式监测装置在该绝缘薄弱区段进行监测，从而定位出准确的绝缘薄弱点。预警模块与判断模块构成信息交互，根据预警模块的判断结果结合以往的监测数据评估绝缘变化趋势，进行绝缘情况预警；分析线路不同区段电流泄漏情况、排流情况、极化电位情况，综合分析判断杂散电流治理效果；综合分析直流牵引供电系统的回流绝缘、回流泄漏、钢轨电位、极化电位，评估线路供电运行安全性，提供高级判断及改进措施分析。
实施例二：如图2所示，通过电流检测装置测量钢轨1单位长度内电流值。
在钢轨1上单位长度内间隔选择两个监测点13、14进行电流检测。监测点13沿电流前进方向布置在监测点14的前方。将精密电流互感器扣件15分别固定在监测点13和监测点14上，数据记录仪18通过测量电缆19与两侧的精密电流互感器扣件15相连。列车运营时产生回流电，通过精密电流互感器扣件15可测得监测点13的电流值i13及监测点14的电流值i14并将数据i13、i14传输给数据记录仪18。
数据记录仪18用于记录数据i13、i14，并将自身的位置信息进行编码，再将数据i13、i14和位置编码信息传输至网络交换机5。网络交换机5接收数据i13、i14及位置编码信息，并将数据i13、i14及位置编码信息传输给监测装置6。监测装置6接收网络交换机5传输来的信息，并将信息传输给控制中心级数据终端7。控制中心级数据终端7中的分析平台根据公式i13-i14算出该区段的泄漏电流。绝缘薄弱区的判断、预警及绝缘薄弱点的精确定位与实施例一一致。
实施例三：如图4所示，本实施例与实施例一的不同之处在于：检测装置的连接，精密电流互感器扣件16及精密电流互感器扣件17检测的数据不同，数据记录仪3及数据记录仪8记录、传输的数据不同，计算模块中的计算公式不同，判断模块的判断依据不同。
本实施例中的检测装置是在实施例一的检测装置基础上通过测量电缆2将数据记录仪3连接到隧道结构4上的监测点20,通过测量电缆2将数据记录仪8连接到隧道结构4上的监测点21。监测点20位于监测点9和监测点10的连线的延长线上，监测点21位于监测点11和监测点12的连线的延长线上。
列车运营时，数据记录仪3用于检测监测点20与监测点9之间的电压值u20，精密电流互感器扣件16用于检测监测点9的电流值i9、监测点10的电流值i10并将数据u20、i9、i10传输给数据记录仪3。数据记录仪8用于检测监测点21与监测点11之间的电压值u21，精密电流互感器扣件17用于检测监测点11的电流值i11、监测点12的电流值i12并将数据u21、i11、i12传输给数据记录仪8。数据记录仪3接收并传输数据u20、i9、i10，数据记录仪8接收并传输数据u21、i11、i12。数据u20、i9、i10及数据u21、i11、i12被传输至计算模块，计算模块根据公式
本案在具体实施时，如图5所示，根据供电系统对杂散电流的监测范围进行分区，将监测装置6设置在车站牵引变电所内，在车站内设置4个监测点9、10、11、12，每间隔200-300米里程再设置新的监测点，能缩短绝缘薄弱区段的距离，提高定位到绝缘薄弱点的效率。
分析平台的数据可以共享至云平台，通过应用软件，可发送信息至手机或平板电脑等数据终端，提高维护人员的工作效率。
在判断模块中引入累计时间序列曲线。记录试运营阶段，可以按照每天24小时，连续1周，生成并存储电流或电流及电压累计时间序列曲线。特别注意，对于长区间或是过江、过河流区段，可以适当增加监测点。记录正式运营阶段，生成并存储每季度电流或电流及电压累计时间序列曲线。当列车载客人员数量多或是区间的加速运营区段，列车运行取电电流加大，该段的电流值相较于平常会产生波动，判断模块根据累计时间序列曲线及该区段的泄漏电流或者对地电阻值进行绝缘薄弱区的判断，有效提高了识别效率和精度。
预警模块参考累计时间序列曲线，当某一位置值超过标准曲线峰值的10%，系统发出预警，能进一步提高绝缘薄弱区段识别的效率及精度。
虽然以上实施例已经参照附图对本实用新型目的的构思和实施例做了详细说明，但本领域普通技术人员可以认识到，在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下，仍然可以对本实用新型作出各种改进和变换，故在此不一一赘述。
1.一种杂散电流监测定位系统，其特征在于：所述系统包括现场监测装置及移动式监测装置，所述现场监测装置包括固定在钢轨上的检测装置、与所述检测装置相连的数据记录仪、与所述数据记录仪相连的网络交换机、与所述网络交换机相连的监测装置、与所述监测装置相连的控制中心级数据终端，所述检测装置包括电流检测装置，所述数据记录仪包含位置信息编码模块，所述控制中心级数据终端包括分析平台，所述分析平台包括解码模块，所述解码模块用于对所述位置信息编码模块进行解码。
2.根据权利要求1所述的一种杂散电流监测定位系统，其特征在于：所述检测装置至少采用两组，间隔布置在所述钢轨上。
3.根据权利要求1所述的一种杂散电流监测定位系统，其特征在于：所述检测装置还包括电压检测装置。
4.根据权利要求1所述的一种杂散电流监测定位系统，其特征在于：所述移动式监测装置包括所述现场监测装置及可移动式箱体；所述现场监测装置位于所述可移动式箱体上。
5.根据权利要求1所述的一种杂散电流监测定位系统，其特征在于：所述分析平台还包括计算模块、判断模块及预警模块；所述计算模块与所述监测装置构成信息交互，所述计算模块用于接收所述监测装置传递的信息并根据所述信息进行计算；所述判断模块与所述计算模块构成信息交互，所述判断模块根据所述计算模块的计算结果进行绝缘区段的判断；所述预警模块与所述判断模块构成信息交互，所述预警模块根据所述判断模块的判断结果进行预警。
技术总结