CN102075003A - 地铁站台屏蔽门ups智能供电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种地铁站台屏蔽门UPS智能供电系统，它由双电源切换箱，UPS主机，驱动电源模块，控制电源模块，站台配电屏，电池模块和集中监控模块组成，驱动电源模块、控制电源模块和站台配电屏由UPS主机供电。本发明能够保证地铁系统在断电情况下，由UPS继续提供电源，保证屏蔽门得电工作，维护地铁环境的安全。UPS主机的电池组为并联电池组，当一组电池组出现故障时，另一组仍能继续工作，为屏蔽门提供了双重保险。

Description

地铁站台屏蔽门UPS智能供电系统
技术领域
本发明属于供电设备技术领域，具体是涉及一种地铁站台屏蔽门UPS智能供电系统。
背景技术
随着经济的发展，城市基础建设也不断加速，尤其是城市轨道交通的建设，已逐步覆盖城市主要区域。地铁是衡量城市发展，特别是公交系统是否发达的重要标志。站台屏蔽门系统是地铁的必备设施，它沿轨道交通站台边缘设置，将轨道区与站台候车区隔离，减少了列车运行噪音和活塞风对车站的影响，防止人员跌落轨道产生意外事故，为乘客提供了舒适、安全的候车环境，提高了地铁的服务水平。目前，地铁站台屏蔽门已经实现自动化控制，地铁站台屏蔽门驱动电机属于电感性负载，功率因数比较低，冲击电流大，易发生过压、过流、欠压、欠流等现象，会明显影响电压稳定，降低电源质量。因而，地铁运营时，偶尔有断电情况发生，使屏蔽门失去原有的功能而发生安全隐患。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题，本发明提供一种可持续供电的屏蔽门供电系统。
为了实现以上目的，本发明的技术方案如下：由双电源切换箱，UPS主机，驱动电源模块，控制电源模块，站台配电屏，电池模块和集中监控模块组成，所述驱动电源模块、控制电源模块和站台配电屏由UPS主机供电。
进而，所述站台配电屏设置有旁路开关，当PLC程序控制器或负荷接触器开路时，手动切换供电回路。
所述电池模块由电池开关箱和蓄电池组成。
所述电池模块包括由两组电池模块并联而成，当一组电池模块开路时，另一组电池模块仍能正常工作。
UPS系统还包括用于监控和诊断系统工作状态的电源集中监控模块，所述电源集中监控系统包括通信网络、监控主机和监控单元。
所述电源集中监控模块由通讯网络，监控主机、监控软件和监控单元组成；监控主机，监控的主控制中心；监控软件，监控UPS主机和智能配电屏的主要运行参数和状态；监控单元，通过自身内置的SIC卡将智能配电屏RS485接口输出转换为TCP/IP输出，并与UPS的SIC卡通过汇线品HUB将两路TCP/IP信号汇接成为一根网线输出至通信网络。
所述监控单元主要包括UPS单元、蓄电池单元、智能配电屏。
所述双电源切换箱的输出端电连接两台UPS主机，两台UPS主机统一由智能配电屏监控工作。
所述集中监控模块能对UPS主机内重要的故障、状态信息实施数据采集并能进行显示，也能根据系统的各种设置数据进行报警处理、历史数据管理等功能。同时，能对这些处理的结果加以判断，根据不同的情况实行电池管理、输出控制和故障报警等功能。
与现有技术相比，本发明供电系统增设了UPS电源，能够保证地铁系统在断电情况下，由UPS继续提供电源，保证屏蔽门得电工作，维护地铁环境的安全。UPS主机的电池组为并联电池组，当一组电池组出现故障时，另一组仍能继续工作，为屏蔽门提供了双重保险。
附图说明
图1为本发明供电系统的结构组成示意图；
图2为屏蔽门电源集中监控原理结构图；
图3为屏蔽门电源集中监控模块的结构示意图。
下面，结构附图和实施例对本发明进一步详细描述。
具体实施方式
本发明一种地铁站台屏蔽门UPS智能供电系统，由双电源切换箱，UPS主机，驱动电源模块，控制电源模块、站台配电屏、电池模块和集中监控模块组成，驱动电源模块、控制电源模块和站台配电屏由UPS主机供电。
双电源切换箱——弱电各系统设备采用一级负荷供电，由变电所引接的两路独立交流电源接至控制中心、车辆段、车站弱电综合电源室的双电源切换箱，内置的PC级双电源自动转换开关的两路电源互为备用可自动和手动切换。控制器为外置式安装，在电源切换过程中先断后合，可自投自复。
UPS主机(不间断电源设备)——在正常工作模式下，供电电源须通过UPS给负载供电(也就是一个在线系统)。整流器/充电器须把供电电源的电流转换成直流电，此直流电同时给电池系统浮充，以及给逆变器提供直流电源，逆变器须把直流电再转换成规定参数的交流电。在供电电源暂时或长期中断的情况下，UPS电池系统须提供足够的电能以保持UPS的特定输出，且供电时间不少于各系统规定要求。当供电电源从故障恢复后，整流器/充电器须对逆变器和电池重新开始提供直流电。在此期间，不会对逆变器的输出造成中断或干扰。当电池系统被完全充电后，整流器/充电器须自动调整输出电压对电池系统浮充。当过载超过系统的容量(短路、大冲击电流、或当整流器/充电器供电关机，电池容量耗尽时)或检测到内部故障时，静态旁路开关须瞬时与逆变器输出同步并且把重要负载转换到旁路，使负载供电不中断。当输出功率稳定地恢复到规范指定允许范围内，系统把负载再转回到UPS上，而不影响负载正常工作。
通过操作显示面板，可对UPS进行操作控制和查询UPS的所有参数、事件和告警信息，同时可与电源集中监控系统进行通讯。
站台配电屏——在正常工作模式下，供电电源给所有负载供电。当供电电源出现故障时，由电池通过UPS为负载连续供电，同时PLC根据各路负载的供电时间要求，分时切断各回路的输出。当供电电源恢复后，所有负载自动恢复供电。
面板上设有手动旁路开关，当PLC程序控制器故障或负荷接触器误跳闸时，可通过手动开关实现供电。
内置液晶屏可实时显示每路负载的电压、电流和工作模式等。通过PLC的RS485接口可将设备的状态上传给电源集中监控系统。
电池系统——电池系统包括电池切换箱、电池开关箱和蓄电池组，其至少由最少两组相同容量的电池组并联组成，以防止因单一电池组开路故障而导致整个电池单元故障。电池组给UPS提供足够的安培小时(AH)容量，维持UPS输出在额定容量时，持续时间不低于系统规定的要求。电池组通过电池开关箱防止内部故障，每一电池组由40只12V蓄电池串联构成，并串入一台电池开关箱。
考虑到弱电综合UPS电源需为所有弱电系统供电，为提高系统的可靠性，应当采用UPS双机并联方式时，在正常工作时，两台UPS均分负载，在一台UPS故障时，另一台UPS承担全部系统负载，本系统的2台UPS互为备份，并应为0秒切换；电池组按一套配置，两台UPS各分配一半电池的容量，当一台UPS故障时，全部电池组能为另一台正常使用的UPS电源供电。
采用2台UPS组成1+1直接并机冗余系统。并机系统采用全数字实时矢量控制技术，通过共享并联信号电缆、实时的负载均分调节和灵活的智能化控制实现。精密负载在各种运行模式和条件下都受到最大可靠性和可用性的保护。
电源集中监控系统——由通信网络、监控主机、监控软件和各监控单元等组成，可以全面监控和诊断弱电综合UPS系统。监控单元采用分布式控制，主要包括UPS单元、蓄电池单元、智能配电屏单元等几部分。
本发明UPS系统专为通信、信号、自动化集成(包括火灾自动报警FAS、机电设备监控系统BAS、门禁系统)、自动售检票等弱电系统在车站、车辆段及控制中心提供后备电源。
本发明电源集中监控模块由通讯网络、监控主机、监控软件和监控单元组成，可以全面监控和诊断弱电综合UPS系统。通讯网络，用于传输监控主机、监控软件和监控单位的信号。监控主机，用于监控UPS主机和智能配电屏的主要运行参数和状态。监控软件，用于分析监控主机的监控数据，并向监控主机发出指示。监控单元，通过自身内置的SIC卡将智能配电屏RS485接口输出转换为TCP/IP输出，并与UPS的SIC卡通过汇线器HUB将两路TCP/IP信号汇接成为一根网线输出至通信网络。监控软件采用自身UPS监控卡的Web页面信息，并从中分享出有用参数的方式，可以获取不同区域和车站UPS系统的运行参数和状态。监控单元采用分布式控制，它包括UPS单元、蓄电池单元、智能配电屏单元。
电源集中监控模块的工作原理如下：首先通过SIC卡将智能配电屏RS485接口输出转换为TCP/IP输出，并与UPS的SIC卡通过汇线器HUB将两路TCP/IP信号汇接为一根网线输出至通信网络。即这些单元通过通信网络(以太网)组成内部网络，与上位监控系统进行通讯，从而实现UPS系统的远程监控和诊断。监控软件是在业界领先的动力及环境监控的基础上开发的，具备完善的三遥功能：遥感、遥控和遥信功能，通过信产部的入网测试。全中文显示、Windows浏览器界面、层次化结构和勿需记忆IP地址，使用户能充分享受到监控软件完美界面和易操作特性。软件具有强大的监控能力，采用有事主动上报的监控方式，实现UPS系统的集中监控。监控软件采用自动读取自身UPS监控卡的Web页面信息，并从中分离出有用参数的方式，可以获取不同区域和车站UPS系统的运行参数及状态。
在集中监测界面可以观察到UPS系统以下主要运行参数和状态：
UPS单元：供电方式(含旁路供电和电池供电等)、维修旁路空开状态、蓄电池总电压状态(含电池电压预告警)、风扇故障、开机/关机、均充/浮充、输入缺零故障、紧急关机、环境温度过高、整流器过流、逆变器过温、单机输出过载、负载冲击转旁路、主路电压异常、UPS告警标志。
智能配电屏：主路各负载工作状态(投入/切除、正常/故障)、市电运行信号、电池逆变信号、市电一(常用电源)运行/断开，市电二(备用电源)运行/断开、进线电压、各负载工作电流、功率。
本发明以较佳实施例揭露如上，但并非用以限定本发明实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的发明范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本发明所做的同等改进，应为本发明的发明范围所涵盖。

Claims (9)

1.一种地铁站台屏蔽门UPS智能供电系统，由双电源切换箱，UPS主机，驱动电源模块，控制电源模块，站台配电屏，电池模块和集中监控模块组成，其特征在于：所述驱动电源模块、控制电源模块和站台配电屏由UPS主机供电。
2.根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，所述站台配电屏设置有旁路开关，当PLC程序控制器或负荷接触器开路时，手动切换供电回路。
3.根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，所述电池模块由电池开关箱和蓄电池组成。
4.根据权利要求3所述的供电系统，其特征在于，所述电池模块包括由两组电池模块并联而成，当一组电池模块开路时，另一组电池模块仍能正常工作。
5.根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，UPS系统还包括用于监控和诊断系统工作状态的电源集中监控模块，所述电源集中监控系统包括通信网络、监控主机和监控单元。
6.根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，所述电源集中监控模块由通讯网络，监控主机、监控软件和监控单元组成；监控主机，监控的主控制中心；监控软件，监控UPS主机和智能配电屏的主要运行参数和状态；监控单元，通过自身内置的SIC卡将智能配电屏RS485接口输出转换为TCP/IP输出，并与UPS的SIC卡通过汇线品HUB将两路TCP/IP信号汇接成为一根网线输出至通信网络。
7.根据权利要求6所述的供电系统，其特征在于，所述监控单元主要包括UPS单元、蓄电池单元、智能配电屏。
8.根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，所述双电源切换箱的输出端电连接两台UPS主机，两台UPS主机统一由智能配电屏监控工作。
9.根据权利要求1所述的供电系统，其特征在于，所述集中监控模块能对UPS主机内重要的故障、状态信息实施数据采集并能进行显示，也能根据系统的各种设置数据进行报警处理、历史数据管理等功能。同时，能对这些处理的结果加以判断，根据不同的情况实行电池管理、输出控制和故障报警等功能。
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