CN108248644A - 一种zpw2000区间轨道室外信号监测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种ZPW2000区间轨道室外信号监测系统，包括监测通信处理机、PLC通信分机和采集分机；采集分机包括设置在监测轨道旁的采集保护盒；采集保护盒内置有调谐匹配单元、采集单元、采集固定夹和采集接线端子，采集保护盒外设置有接线连接架、传感器和钢轨引接线；钢轨引接线与监测轨道和接线连接架相连接；调谐匹配单元设有电缆，PLC通信分机包括若干组PLC模块，PLC模块包括隔离电源、阻波器和PLC通讯板；监测通信处理机包括处理主机、内置有单片机的MCU主板、主板电源和CAN总线；PLC通讯板与传感器进行数据通信并将数据传递至MCU主板，MCU主板通过CAN总线将PLC通讯板传递的数据实时传送给处理主机进行实时监测。

Description

一种ZPW2000区间轨道室外信号监测系统
技术领域
本发明涉及铁路信号监测领域，具体涉及到一种ZPW2000区间轨道室外信号监测系统。
背景技术
我国是铁路大国，在上个世纪90年代初引进法国UM71移频轨道电路后，便开始结合我国国情自行研制了更加适应我国铁路的ZPW-2000系列无绝缘移频轨道电路。目前我国的铁路信号微机监测系统已在ZPW-2000系列无绝缘移频轨道电路中得到了广泛应用，该系统通过对ZPW-2000系列无绝缘移频轨道电路的各种模拟量信号、开关量信号的实时采集分析，为电务维修人员掌握设备运用状态、故障处理和故障分析提供了重要的技术手段和依据，并取得了一定的效果。然而，现有的铁路信号监测系统主要是针对室内信号设备进行监测，缺乏对室外信号设备、尤其是区间轨道设备的全面自动实时监测，室外信号具有一定的人为因素干扰和影响，存在一定的安全隐患。因此一种对ZPW-2000区间轨道室外信号监测系统成为目前本领域急需解决的难题。
发明内容
为了克服上述现有技术中的缺陷，本发明提供了一种ZPW2000区间轨道室外信号监测系统，该监测系统利用计算机高速信息处理能力实现不间断的全面、自动的对信号设备进行实时监测。能够取得完整、连续、主动的上传实时数据，避免人为因素的干扰和影响，提高信号设备管理的质量，防止隐性事故发生。
技术方案
一种ZPW2000区间轨道室外信号监测系统，包括监测通信处理机、PLC通信分机和采集分机；所述采集分机包括设置在监测轨道旁的采集保护盒；所述采集保护盒内置有调谐匹配单元、采集单元、采集固定夹和采集接线端子，所述采集保护盒外设置有接线连接架、传感器和钢轨引接线；所述钢轨引接线一端与所述监测轨道相连接，另一端与所述接线连接架相连接；所述调谐匹配单元设有电缆，所述PLC通信分机包括若干组PLC模块，所述PLC模块包括隔离电源、阻波器和PLC通讯板；所述监测通信处理机包括处理主机、内置有单片机的MCU主板、主板电源和CAN总线；所述隔离电源为所述PLC通讯板和所述采集分机提供工作电源，所述PLC通讯板与所述传感器进行数据通信并将数据传递至所述MCU主板，所述MCU主板通过所述CAN总线将所述PLC通讯板传递的数据实时传送给所述处理主机进行实时监测。
所述传感器包括温湿度传感器和电流传感器；所述温湿度传感器通过所述采集接线端子与所述采集单元数据连接；所述电流传感器包括非接触式电流互感器，分别设置在所述调谐匹配单元的所述电缆上以及所述钢轨引接线上，用于所述电缆的侧电流数据和所述采集钢轨引接线的电流数据。
所述钢轨引接线包括短内钢包铜线和短外钢包铜线以及长内钢包铜线和长外钢包铜线，所述短内钢包铜线和所述短外钢包铜线分别与所述引接线连接架和临近所述监测轨道一端的钢轨相连接；所述长内钢包铜线和所述长外钢包铜线与所述监测轨道较远一端的钢轨相连接。
所述采集分机与所述PLC通讯分机之间设有防雷装置。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
本发明通过以室外轨道电路主要监测对象，利用计算机高速信息处理能力实现不间断的全面、自动的对信号设备进行实时监测。能够取得完整、连续、主动的上传实时数据，避免人为因素的干扰和影响，提高信号设备管理的质量，防止隐性事故发生。实时、动态监测设备的工作状态，为设备故障分析处理提供现场数据，系统存录的大量现场数据对分析事故原因，了解设备状况具有重要作用。
附图说明
图1为本发明中ZPW2000区间轨道室外信号监测系统的示意图。
图2为图1中采集分机的结构示意图。
附图标号：轨道1、采集保护盒2、调谐匹配单元3、采集单元4、采集固定夹5、采集接线端子6、短内钢包铜线7、短外钢包铜线8、长内钢包铜线9、长外钢包铜线10、传感器11。
具体实施方式
为更好地说明阐述本发明内容，下面结合示意图和实施实例进行展开说明：
由图1和图2所示，本发明公开了一种ZPW2000区间轨道室外信号监测系统，通过以室外轨道电路主要监测对象，利用计算机高速信息处理能力实现不间断的全面、自动的对信号设备进行实时监测。能够取得完整、连续、主动的上传实时数据，避免人为因素的干扰和影响，提高信号设备管理的质量，防止隐性事故发生。实时、动态监测设备的工作状态，为设备故障分析处理提供现场数据，系统存录的大量现场数据对分析事故原因，了解设备状况具有重要作用。
具体的，包括监测通信处理机、PLC通信分机和采集分机；采集分机包括设置在监测轨道1旁的采集保护盒2；采集保护盒2内置有调谐匹配单元3、采集单元4、采集固定夹5、接线连接架12和采集接线端子6，采集保护盒2外设置有接线连接架12、传感器11和钢轨引接线，钢轨引接线一端与监测轨道1相连接，另一端与接线连接架12相连接；调谐匹配单元3设有电缆(未示出)，PLC通信分机包括若干组PLC模块，PLC模块包括隔离电源、阻波器和PLC通讯板；监测通信处理机包括处理主机、内置有单片机的MCU主板、主板电源和CAN总线；隔离电源为PLC通讯板和采集分机提供工作电源，PLC通讯板与传感器进行数据通信并将数据传递至MCU主板，MCU主板通过CAN总线将PLC通讯板传递的数据实时传送给处理主机进行实时监测。
传感器11包括温湿度传感器和电流传感器；温湿度传感器通过采集接线端子与采集单元4数据连接；电流传感器包括非接触式电流互感器，分别设置在调谐匹配单元3的电缆上以及钢轨引接线上，用于电缆的侧电流数据和采集钢轨引接线的电流数据。
钢轨引接线包括短内钢包铜线7和短外钢包铜线8以及长内钢包铜线9和长外钢包铜线10，短内钢包铜线7和短外钢包铜线8分别与引接线连接架和临近监测轨道一端的钢轨相连接；长内钢包铜线和长外钢包铜线与监测轨道较远一端的钢轨相连接。
采集分机与PLC通讯分机之间设有防雷装置。
具体的，本发明的信号监测系统采集数据准确性高，通过IIR数字滤波的方式来避免相邻频率的信号对本区段信号采集的影响，确保采集数据的准确性。
抗干扰能力强，目前电力载波工作频率大于110KHz，远大于ZPW-2000的工作频率，因此对同一组电缆内的其它信号线不会产生同频干扰。
系统安全性强，采用了非直接接触式电流互感器的数据采集设计，保证监测系统不影响轨道电路主体设备正常运行。
可实时对室外轨道电路运行状态进行监测，当区段空闲状态下发生钢包铜线电流、电缆侧电流的异常变化，自动分析给出电流异常区段
另外，采集分机的技术指标如下：发送端、接收端电缆侧本区段及相邻区段电流：0～600mA；2、钢轨引接线本区段及相邻区段电流：0～30A；3、温度：-40～80℃。4、监测精度：电流±2％，温度±2℃。5、采样速率：500ms。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明技术方案进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神与范围。

Claims (4)

1.一种ZPW2000区间轨道室外信号监测系统，其特征在于，包括监测通信处理机、PLC通信分机和采集分机；所述采集分机包括设置在监测轨道旁的采集保护盒；所述采集保护盒内置有调谐匹配单元、采集单元、采集固定夹和采集接线端子，所述采集保护盒外设置有接线连接架、传感器和钢轨引接线接线连接架12、所述钢轨引接线一端与所述监测轨道相连接，另一端与所述接线连接架相连接；所述调谐匹配单元设有电缆，所述PLC通信分机包括若干组PLC模块，所述PLC模块包括隔离电源、阻波器和PLC通讯板；所述监测通信处理机包括处理主机、内置有单片机的MCU主板、主板电源和CAN总线；所述隔离电源为所述PLC通讯板和所述采集分机提供工作电源，所述PLC通讯板与所述传感器进行数据通信并将数据传递至所述MCU主板，所述MCU主板通过所述CAN总线将所述PLC通讯板传递的数据实时传送给所述处理主机进行实时监测。
2.根据权利要求1所述的一种ZPW2000区间轨道室外信号监测系统，其特征在于：所述传感器包括温湿度传感器和电流传感器；所述温湿度传感器通过所述采集接线端子与所述采集单元数据连接；所述电流传感器包括非接触式电流互感器，分别设置在所述调谐匹配单元的所述电缆上以及所述钢轨引接线上，用于所述电缆的侧电流数据和所述采集钢轨引接线的电流数据。
3.根据权利要求1所述的一种ZPW2000区间轨道室外信号监测系统，其特征在于：所述钢轨引接线包括短内钢包铜线和短外钢包铜线以及长内钢包铜线和长外钢包铜线，所述短内钢包铜线和所述短外钢包铜线分别与所述引接线连接架和临近所述监测轨道一端的钢轨相连接；所述长内钢包铜线和所述长外钢包铜线与所述监测轨道较远一端的钢轨相连接。
4.根据权利要求1所述的一种ZPW2000区间轨道室外信号监测系统，其特征在于：所述采集分机与所述PLC通讯分机之间设有防雷装置。
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