CN207579630U - 城市轨道交通接触网和接触轨可视化自动接地系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种城市轨道交通接触网和接触轨可视化自动接地系统，包括中央级监控主站设备、站级可视化监控主机和可视化自动接地装置；可视化自动接地装置通过光纤以太网与所述站级可视化监控主机通信连接；站级可视化监控主机通过光纤以太网与所述中央级监控主站设备通信连接；可视化自动接地装置包括：接地刀闸、接地刀闸开关状态检测设备、接地刀闸开关动作驱动设备、摄像机、LED照明灯、温湿度传感器、接触网双冗余验电装置、RTU控制器以及通信装置。优点：对接触网是否带电远程监控，不带电时，通过接地刀闸开关动作驱动设备自动驱动接地刀闸合闸，实现自动接地，由此提高了接地效率，也避免对工作人员造成触电危险。

Description

城市轨道交通接触网和接触轨可视化自动接地系统

技术领域

本实用新型属于城市轨道交通供电技术领域，具体涉及一种城市轨道交通接触网和接触轨可视化自动接地系统。

背景技术

在城市轨道交通的供电系统中，当需要进行检修维护作业时，为保障作业人员的人身安全，在供电线路断电后，还需专业人员在作业区域内将供电线路与大地短接，以防止因意外供电对作业人员的人身伤害。

目前针对挂接地线，传统作业方法是专业人员对供电线路先进行验电，确认供电线路无电后，人工挂接地线，维护作业完毕后，依次拆除接地线，经确认接地线全部拆除后，恢复正常供电。传统的作业方法在实际运营中，存在以下问题：人工操作的工作效率较低，所需配置人员数量较多，且存在安全隐患，易对工作人员造成触电危险。

为解决上述人工操作的不足，虽然现有技术中出现了少量自动接地装置，但是，当自动接地装置出现异常时，人们难以及时发现，由此易发生危险事故。

实用新型内容

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种城市轨道交通接触网和接触轨可视化自动接地系统，可有效解决上述问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型提供一种城市轨道交通接触网和接触轨可视化自动接地系统，包括中央级监控主站设备、站级可视化监控主机和可视化自动接地装置；所述可视化自动接地装置通过光纤以太网与所述站级可视化监控主机通信连接；所述站级可视化监控主机通过光纤以太网与所述中央级监控主站设备通信连接；其中，所述可视化自动接地装置包括：金属箱体，所述金属箱体内布置接地刀闸、接地刀闸开关状态检测设备、接地刀闸开关动作驱动设备、摄像机、LED照明灯、温湿度传感器、接触网双冗余验电装置、RTU控制器以及通信装置；所述RTU控制器的输入端分别与所述接地刀闸开关状态检测设备、所述摄像机、所述温湿度传感器以及所述接触网双冗余验电装置连接；所述RTU控制器的输出端与所述接地刀闸开关动作驱动设备以及所述LED照明灯的照明灯驱动电路连接；所述RTU控制器与所述通信装置双向连接；所述金属箱体的外部安装液晶显示屏；所述液晶显示屏与所述RTU控制器连接。

优选的，所述金属箱体的内腔划分为接地开关室和设备综合自动化室；所述接地开关室位于所述设备综合自动化室的下面；所述接地刀闸、所述接地刀闸开关状态检测设备、所述接地刀闸开关动作驱动设备、所述摄像机、所述温湿度传感器、所述LED照明灯和所述照明灯驱动电路布置于所述接地开关室；所述接触网双冗余验电装置、所述RTU控制器以及所述通信装置安装于所述设备综合自动化室。

优选的，所述接地开关室的前门和侧板上设置巡视窗；所述巡视窗采用防爆玻璃。

优选的，所述接地刀闸包括刀闸本体、第1静触点、第2静触点和动触点；所述接地刀闸开关动作驱动设备包括驱动电机以及曲柄连杆机构；所述第1静触点和所述第2静触点设置于所述刀闸本体的两侧；所述动触点设置于所述第1静触点和所述第2静触点之间，并且，所述动触点的末端与所述第2静触点绞接；所述驱动电机通过所述曲柄连杆机构与所述动触点的首端连接；所述驱动电机通过所述曲柄连杆机构，驱动所述动触点的首端转动，进而开闸或合闸。

本实用新型提供的城市轨道交通接触网和接触轨可视化自动接地系统具有以下优点：

(1)通过接触网双冗余验电装置实现对接触网是否带电的远程监控，当接触网不带电时，通过接地刀闸开关动作驱动设备自动驱动接地刀闸合闸，从而实现自动接地，不需要人为操作，由此提高了接地效率，也避免对工作人员造成触电危险；

(2)在可视化自动接地装置中布置摄像机、LED照明灯、温湿度传感器、接地刀闸开关状态检测设备等检测装置，实现对自动接地装置状态和环境的监控，尤其通过摄像机可直接拍摄到接地刀闸的视频，由此实现远程监控，可及时发现安全隐患，避免发生危险事故。

附图说明

图1为本实用新型提供的城市轨道交通可视化自动接地系统的原理图；

图2为本实用新型提供的接地刀闸和其驱动设备的原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，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城市轨道交通可视化自动接地系统，通过对现场接触网电压、接地开关工作状态的实时监控，并结合冗余验电，将传统的以“人防”为主的接触网挂拆地线工作流程，转变为以“技防”手段为主的自动化挂拆地线流程，从而为城市地铁轨道交通系统的供电安全运营，提供更加可靠的防范技术，和更高的工作效率。

参考图1-图2，城市轨道交通可视化自动接地系统包括可视化自动接地装置、站级可视化监控主机和中央级监控主站设备；可视化自动接地装置通过光纤以太网与站级可视化监控主机通信连接；站级可视化监控主机通过光纤以太网与中央级监控主站设备通信连接；

其中，所述可视化自动接地装置包括：金属箱体，所述金属箱体内布置接地刀闸、接地刀闸开关状态检测设备、接地刀闸开关动作驱动设备、摄像机、LED照明灯、温湿度传感器、接触网双冗余验电装置、RTU控制器以及通信装置；所述RTU控制器的输入端分别与所述接地刀闸开关状态检测设备、所述摄像机、所述温湿度传感器以及所述接触网双冗余验电装置连接；所述RTU控制器的输出端与所述接地刀闸开关动作驱动设备以及所述LED照明灯的照明灯驱动电路连接；所述RTU控制器与所述通信装置双向连接；所述金属箱体的外部安装液晶显示屏；所述液晶显示屏与所述RTU控制器连接。

参考图2，对于所述接地刀闸，包括刀闸本体、第1静触点、第2静触点和动触点；所述接地刀闸开关动作驱动设备包括驱动电机以及曲柄连杆机构；所述第1静触点和所述第2静触点设置于所述刀闸本体的两侧；所述动触点设置于所述第1静触点和所述第2静触点之间，并且，所述动触点的末端与所述第2静触点绞接；所述驱动电机通过所述曲柄连杆机构与所述动触点的首端连接；所述驱动电机通过所述曲柄连杆机构，驱动所述动触点的首端转动，进而开闸或合闸。采用由电机驱动的曲柄连杆机构，进而实现开闸或合闸功能，具有驱动机构结构可靠性高的优点。

接触网双冗余验电装置，用于检测接触网是否带电，为确保接地装置带电显示及验电功能安全可靠，在正极设置冗余的带电传感器，即使有一只带电传感器失效，另一只带电传感器仍可正常工作，并发出传感器故障告警信号。

实际布置时，所述金属箱体的内腔划分为接地开关室和设备综合自动化室；划分为两个腔室的主要目的为：将高低压设备分开设置，提高装置的安全性和可靠性。具体的，本实用新型中，所述接地开关室位于所述设备综合自动化室的下面；所述接地刀闸、所述接地刀闸开关状态检测设备、所述接地刀闸开关动作驱动设备、所述摄像机、所述温湿度传感器、所述LED照明灯和所述照明灯驱动电路布置于所述接地开关室；所述接地开关室的前门和侧板上设置巡视窗；所述巡视窗采用防爆玻璃，通过巡视窗，便于巡视和检修，从巡视窗可清楚观察到接地开关的位置状态。通过安装LED照明灯和摄像机，LED照明灯可自动开启，可使可视化监控主机和远程监控主站实时清晰地观察接地开关触头的视频状态。

对于可视化自动接地装置，其对内部环境防尘的要求较高，如果采用常规的散热结构，通风孔一直处于打开状态，会导致金属箱体内部含尘量较高，易发生电气事故，因此，本实用新型还设计了一种新型的自动散热且防尘度高的机构，其结构为：在金属箱体的背板开设若干个散热叶片，所有散热叶片通过共同的一根散热主轴与防尘电机联动，因此，防尘电机可同时驱动所有散热叶片打开或闭合；在金属箱体内部不同的测点，均安装有温度传感器，各个温度传感器的输出端连接到防尘主机的输入端，防尘主机的输出端与防尘电机连接，并且，在散热叶片的内部还布置有过滤网；其工作原理为：通过温度传感器监测金属箱体内温度，如果温度较低，则关闭散热叶片，实现防尘作用；如果温度较高，则打开散热叶片，实现及时散热的作用，并且，由于安装有过滤网，仍然起到一定的防尘效果。

所述接触网双冗余验电装置、所述RTU控制器以及所述通信装置安装于所述设备综合自动化室。设备综合自动化室还可进一步安装语音报警设备。对于设备综合自动化室，包括但不限于实现以下功能，本实用新型对此并不限制：1)装置验电为无电状态时，才允许进行分、合闸操作。2)装置具有对验电装置的检测功能，如检测到2个验电装置中的任意1个工作异常，则上报异常告警信号。3)双验电装置检测判断接触网带电状态，当两台验电装置均判断为无电状态，且均无故障的状态下才解除闭锁，进入下一步接地操作。4)每次验电完成，锁定的可操作的时间≤10S(可调节)，超时后如继续操作则需重新验电。5)装置具备远程电动、本地电动和本地手动3种操作模式，3种操作模块通过设置于前面板的转换开关进行切换，3种操作模式互锁。6)装置与馈线隔离开关、相关越区隔离开关形成互锁关系，以保证其安全工作，即在隔离开关未断开时，闭锁接地装置无法合闸接地，从而达到安全可靠的目的。7)装置综合自动化室前面板设置紧急断电按钮，紧急情况下可直接断开接地开关电源。8)装置面板配置接地开关分闸、合闸、设备闭锁、设备故障状态等指示灯，用于指示开关或节点状态。9)装置面板配置5寸触摸彩色液晶显示屏，通过液晶显示屏可查看系统工作状态数据。10)综合自动化室配置语音播报模块，实时播报操作报警信息。

RTU主控制器通过总线与LED带电显示屏连接，并根据接触网供电及隔离开关的状态驱动LED屏实时显示接触网带电状态信息，其采用LED点阵显示方式，LED显示内容主要如下：当接触网有电时显示：红色的“闪电”图形、“有电”中文字符及本股道列位编号；当接触网无电时显示：绿色的“×”图形、“无电”中文字符及本股道列位编号；当装置接地时显示：黄色的图形、“接地”中文字符及本股道列位编号；当装置异常时显示：黄色的“闪电”图形、“故障”中文字符及本股道列位编号。装置外壳由钢板焊接而成，并应有可靠的防水、防潮、防锈和防腐措施。装置可采用壁挂安装或支架安装方式。

可视化自动接地系统具有中央级远程集中控制、站级集中控制及接地装置本体控制三级控制功能，其通过对接触网带电状态的在线检测，实现对接地开关的可视化控制、监视、联锁/闭锁等功能。系统包括但不限于以下功能。

1)音响报警功能

任何故障信号在监控主机及监控主站均可发语音报警信号。

2)通信功能

●可实现与变电所综合自动化系统和综合监控系统的远程通信；

●通过光纤环网或其他通信环网，实现接地装置与站级监控主机、远程监控工作站的实时通信，实现对各接地开关的监控或监视功能。

3)控制功能

远程可视化遥控电动接地、本地电动接地、应急手柄操作接地、设置分合指示器及巡视窗。

4)带电显示、远程验电及闭锁功能(可与相关隔离开关实现电气闭锁、互锁或者联锁)。

5)遥信、遥控、遥视功能。

6)具有微机集中管理及控制功能。

7)操作过程录像功能：在操作过程中录像，并存储在计算机中。

8)系统能对本系统内的设备和通信网络进行实时的监测，并当监测到异常时及时告警。

本实用新型提供的城市轨道交通可视化自动接地系统具有以下优点：

(1)通过接触网双冗余验电装置实现对接触网是否带电的远程监控，当接触网不带电时，通过接地刀闸开关动作驱动设备自动驱动接地刀闸合闸，从而实现自动接地，不需要人为操作，由此提高了接地效率，也避免对工作人员造成触电危险；

(2)在可视化自动接地装置中布置摄像机、LED照明灯、温湿度传感器、接地刀闸开关状态检测设备等检测装置，实现对自动接地装置状态和环境的监控，尤其通过摄像机可直接拍摄到接地刀闸的视频，由此实现远程监控，可及时发现安全隐患，避免发生危险事故。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种城市轨道交通接触网和接触轨可视化自动接地系统，其特征在于，包括中央级监控主站设备、站级可视化监控主机和可视化自动接地装置；所述可视化自动接地装置通过光纤以太网与所述站级可视化监控主机通信连接；所述站级可视化监控主机通过光纤以太网与所述中央级监控主站设备通信连接；

其中，所述可视化自动接地装置包括：金属箱体，所述金属箱体内布置接地刀闸、接地刀闸开关状态检测设备、接地刀闸开关动作驱动设备、摄像机、LED照明灯、温湿度传感器、接触网双冗余验电装置、RTU控制器以及通信装置；所述RTU控制器的输入端分别与所述接地刀闸开关状态检测设备、所述摄像机、所述温湿度传感器以及所述接触网双冗余验电装置连接；所述RTU控制器的输出端与所述接地刀闸开关动作驱动设备以及所述LED照明灯的照明灯驱动电路连接；所述RTU控制器与所述通信装置双向连接；所述金属箱体的外部安装液晶显示屏；所述液晶显示屏与所述RTU控制器连接。

2.根据权利要求1所述的城市轨道交通接触网和接触轨可视化自动接地系统，其特征在于，所述金属箱体的内腔划分为接地开关室和设备综合自动化室；所述接地开关室位于所述设备综合自动化室的下面；所述接地刀闸、所述接地刀闸开关状态检测设备、所述接地刀闸开关动作驱动设备、所述摄像机、所述温湿度传感器、所述LED照明灯和所述照明灯驱动电路布置于所述接地开关室；所述接触网双冗余验电装置、所述RTU控制器以及所述通信装置安装于所述设备综合自动化室。

3.根据权利要求2所述的城市轨道交通接触网和接触轨可视化自动接地系统，其特征在于，所述接地开关室的前门和侧板上设置巡视窗；所述巡视窗采用防爆玻璃。

4.根据权利要求1所述的城市轨道交通接触网和接触轨可视化自动接地系统，其特征在于，所述接地刀闸包括刀闸本体、第1静触点、第2静触点和动触点；所述接地刀闸开关动作驱动设备包括驱动电机以及曲柄连杆机构；所述第1静触点和所述第2静触点设置于所述刀闸本体的两侧；所述动触点设置于所述第1静触点和所述第2静触点之间，并且，所述动触点的末端与所述第2静触点绞接；所述驱动电机通过所述曲柄连杆机构与所述动触点的首端连接；所述驱动电机 通过所述曲柄连杆机构，驱动所述动触点的首端转动，进而开闸或合闸。