CN209657112U - 一种铁路机房综合监控保护系统 - Google Patents

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向志华
吴桦林
余超
严瑾
杨翊
王兆华
吴友庆
郭牧
孙巍巍
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Abstract

本实用新型涉及电力电气设备技术领域,具体涉及一种铁路机房综合监控保护系统。系统包括箱门和箱体,其中,箱门设有显示装置、指示灯、报警装置和接地电阻检测仪;箱体中设有第一断路器、第二断路器、双电源转换开关、第三断路器、工控机、浪涌保护模块、配电监测模块、防火监测模块,还包括环境安防监模块、网络交换机和监控主机。本方案可以对铁路系统机房进行全面的监测和保护,实现集中式自动化统一管理,方便铁路工作人员进行本地和/或远程监测和管理,提升工作效率,也可事前预警、异常报警同时可自动保护,最大限度的降低故障发生的可能性,为铁路系统机房提供安全稳定的运行环境,提升铁路系统的安全性。

Description

一种铁路机房综合监控保护系统
技术领域
本实用新型涉及电力电气设备技术领域,具体涉及一种铁路机房综合监控保护系统。
背景技术
随着我国铁路事业的发展,铁路行车安全的重要性越来越显著,其中铁路机房的安全状况关系到整个铁路系统的正常运营,因此确保铁路机房的安全运行是铁路非常关注的重要课题之一。然而目前缺乏一种综合性监控系统能够对铁路系统机房进行安全监控及保护,具体地,如中国专利CN206712449U公开了一种铁路电力低压综合保护箱,箱体中包括浪涌保护器、故障电弧检测装置等,能够对铁路电力低压系统提供有效的故障电弧和浪涌保护,能够有效避免低压线路以及所连接的设备遭受故障电弧和浪涌电压而可能造成的损坏,但是以上方案缺乏对铁路机房电力系统的电力参数的监控,缺乏对各种配电异常的有效监测和保护,缺乏对铁路机房环境安防的有效监测和保护,还缺乏防火监测和保护,依然存在着对铁路系统监测和保护不全面的问题, 影响铁路系统工作的稳定性和安全性。
发明内容
本实用新型的发明目的在于:针对现有技术存在的问题,提供一种铁路机房综合监控保护系统,可以实现对铁路机房的全面监测和保护,确保铁路系统的安全运行。
为了实现上述目的,本实用新型采用的技术方案为:
一种铁路机房综合监控保护系统,包括箱门(1)和箱体(2),箱门(1)上设置有指示灯(102)、报警装置(103)和接地电阻检测仪(104);箱体(2)上设置有进线端(201)、出线端(202)和接地端(203);箱体(2)中还设置有第一断路器(204)、第二断路器(205)、双电源转换开关(206)和至少一个第三断路器(207);第一断路器(204)、双电源转换开关(206)和第三断路器(207)依次通过配电线路连接;第二断路器(205)、双电源转换开关(206)和第三断路器(207)依次通过配电线路连接;还包括工控机(208)以及与工控机(208)连接的浪涌保护模块(3)、配电监测模块(4)和防火监测模块(5);工控机(208)设置于箱门(1)或箱体(2)上;浪涌保护模块(3)包括第一浪涌保护器(301)和第二浪涌保护器(302),第一浪涌保护器(301)并联于第一断路器(204)与双电源转换开关(206)之间的配电线路上,第二浪涌保护器(302)并联于第二断路器(205)与双电源转换开关(206)之间的配电线路上;配电监测模块(4)包括电流互感器(401)和配电监测终端(402),电流互感器(401)设置于双电源转换开关(206)与第三断路器(207)之间的配电线路上,电流互感器(401)与配电监测终端(402)电连接,配电监测终端(402)与工控机(208)通信连接;防火监测模块(5)包括故障电弧探测器(501)、剩余电流探测器(502)、线缆温度探测器(503)中的至少一项;工控机(208)与指示灯(102)、报警装置(103)和接地电阻检测仪(104)通信连接。
作为本实用新型的优选方案,还包括壳体(303),第一浪涌保护器(301)和第二浪涌保护器(302)设置于壳体(303)中。
作为本实用新型的优选方案,第一浪涌保护器(301)并联于进线端(201)之前的配电线路上,第二浪涌保护器(302)并联于进线端(201)之前的配电线路上。
作为本实用新型的优选方案,配电监测终端(402)包括微处理器以及与微处理器连接的放大器、电表芯片、通信端口和干接点接口,电表芯片与放大器连接,电表芯片连接有电压接线端子。
作为本实用新型的优选方案,配电监测终端(402)与第一断路器(204)、第二断路器(205)、第三断路器(207)或双电源转换开关(206)中的至少一个电连接。
作为本实用新型的优选方案,第一断路器(204)、第二断路器(205)或第三断路器(207)中的至少一个连接有分励脱扣器和/或电动操作机构。
作为本实用新型的优选方案,还包括环境安防监测模块(6),环境安防监测模块(6)与工控机(208)通信连接;环境安防监测模块(6)包括门禁控制器(601)、烟雾探测器(602)、红外探测器(603)、视频监控设备(604)、温湿度探测器(605)、水浸探测器(606)、空调控制器(607)中的至少一项。
作为本实用新型的优选方案,还包括显示装置(101),显示装置(101)设置于箱门(1)或箱体(2)上,显示装置(101)与工控机(208)通信连接。
作为本实用新型的优选方案,还包括网络交换机(7)和监控主机(8),工控机(208)通过网络交换机(7)与监控主机(8)通信连接。
作为本实用新型的优选方案,还包括开关电源(209)、蓄电池(210)、不间断电源(211)和柴油发电机(212),蓄电池(210)、不间断电源(211)和柴油发电机(212)与工控机(208)连接,开关电源(209)与配电线路相连接,用于给显示装置(101)、指示灯(102)、报警装置(103)、接地电阻检测仪(104)、工控机(208)、浪涌保护模块(3)、配电监测模块(4)、防火监测模块(5)、环境安防监测模块(6)、网络交换机(7)、监控主机(8)中的至少一个供电。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本实用新型的有益效果是:
1、本实用新型公开的铁路机房综合监控系统,可运用于铁路系统通信机械室、信号机械室、信号机房、无线基站或直放站等场所使用,可以对铁路系统机房进行全面的监测和保护,监测和保护的范围包括浪涌监测保护、接地电阻监测保护、配电监测保护、防火监测保护和环境安防监测保护。
2、可以实现集中式自动化统一管理,方便铁路工作人员进行本地和/或远程监测和管理,提升工作效率。
3、可实现事前预警、异常报警并同时完成自动保护,最大限度的降低故障发生的可能性,为铁路系统机房提供安全稳定的运行环境,提升铁路系统的可靠性和安全性。
附图说明
图1是发明实施例一的铁路机房综合监控保护系统开门状态的结构示意图;
图2是本发明实施例一的铁路机房综合监控保护系统的结构框图;
图3是本发明实施例二的一种铁路机房综合监控保护系统开门状态的结构示意图。
图中标记:1、箱门;101、显示装置;102、指示灯;103、报警装置;104、接地电阻检测仪;2、箱体;201、进线端;202、出线端;203、接地端;204、第一断路器;205、第二断路器;206、双电源转换开关;207、第三断路器;208、工控机;209、开关电源;210、蓄电池;211、不间断电源;212、柴油发电机;3、浪涌保护模块;301、第一浪涌保护器;302、第二浪涌保护器;303、壳体; 4、配电监测模块;401、电流互感器;402、配电监测终端;5、防护监测模块;501、故障电弧探测器;502、剩余电流探测器;503、线缆温度探测器;6、环境安防监测模块;601、门禁控制器;602、烟雾探测器;603、红外探测器;604、视频监控设备;605、温湿度探测器;606、水浸探测器;607、空调控制器;7、网络交换机;8、监控主机。
具体实施方式
下面结合附图,对本实用新型作详细的说明。
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用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
实施例1
图1中示出了本发明实施例1的铁路机房综合监控保护系统开门状态的结构示意图。图2为示出了本发明实施例1的铁路机房综合监控保护系统的结构框图。如图1和图2所示,本实用新型的较佳的具体实施例的一种铁路机房综合监控系统,包括箱门1和箱体2,箱门1上设置有指示灯102、报警装置103和接地电阻检测仪104,接地电阻检测仪104与工控机208通信连接,用于监测铁路接地系统的接地电阻参数,当出现异常时可以及时报警,以便维护人员处理,保证接地系统正常。箱体2上设置有进线端201、出线端202和接地端203;箱体2中还设置有第一断路器204、第二断路器205、双电源转换开关206和至少一个第三断路器207(本实施例图1中为四个第三断路器207)。第一断路器204、双电源转换开关206和第三断路器207依次通过配电线路连接,第二断路器205、双电源转换开关206和第三断路器207依次通过配电线路连接。箱体2中还设置有工控机208以及与工控机208连接的浪涌保护模块3(如图2所示)、配电监测模块4和防火监测模块5。工控机208也可以设置于箱门1上,在此并未示出。浪涌保护模块3包括第一浪涌保护器301和第二浪涌保护器302。配电监测模块4包括电流互感器401和配电监测终端402,电流互感器401设置于双电源转换开关206与第三断路器207之间的配电线路上,电流互感器401与配电监测终端402电连接,配电监测终端402与工控机208通信连接。防火监测模块5包括故障电弧探测器501、剩余电流探测器502、线缆温度探测器503中的至少一项,通过对铁路配电系统故障电弧、剩余电流、线缆温度进行实时监测,可以及时发现电气火灾隐患,通过报警装置进行实时报警,或通过工控机208实时上传至监控主机,及时通知工作人员处理,实现本地和远程监测保护。同时监控主机或工控机208可输出控制信号通过配电监测终端402控制断路器进行分合闸,及时切断线路,避免电气火灾事故的发生,实现有效的电气火灾监测和保护。工控机208还与指示灯102、报警装置103和接地电阻检测仪104通信连接。
可选地,报警装置103可以为声/光报警器,用于实时对浪涌保护模块、接地电阻仪、配电监测模块、防火监测模块和环境安防监模块所监测异常信息进行报警,以便实时发现异常,及时进行维护。
可选地,指示灯为LED灯,指示灯与配电线路相连接,所述指示灯用于对双电源转换开关所切换线路的状况进行指示。
可选地,故障电弧探测器501包括电弧互感器、处理器、通信端口。其中,电弧互感器用于采集配电线路中的电弧信号;处理器用于接收及分析电弧信号,比较波形,判断出正常或故障电弧信号并通过通信端口输出至工控机208。
可选地,剩余电流探测器502包括剩余电流互感器、处理器、通信端口。其中,剩余电流互感器用于采集配电线路中的剩余电流信号;处理器用于接收及分析剩余电流信号,通过比较,判断出正常或异常剩余电流信号并通过通信端口输出至工控机208。
可选地,线缆温度探测器503包括温度传感器、处理器、通信端口。其中,温度传感器用于采集配电线路线缆温度信号;处理器用于接收及分析线缆温度信号,通过比较,判断出正常或异常线缆温度信号并通过通信端口输出至工控机208。
可选的,铁路机房综合监控保护系统还包括显示装置101,显示装置101设置于箱门1或箱体2上,本实施所示为设置于箱门1上,显示装置101与工控机208通信连接;显示装置101优选为触控屏,可以为触控液晶屏等,用于人机交互,实时显示浪涌保护模块、接地电阻仪、配电监测模块、防火监测模块和环境安防监模块所监测信息,实现本地集中监测和管理,方便铁路工作人员监测和管理,提升工作效率。
进一步地,第一浪涌保护器301并联于第一断路器204与双电源转换开关206之间的配电线路上,第二浪涌保护器302并联于第二断路器205与双电源转换开关206之间的配电线路上,由此实现对铁路系统进行有效的浪涌防护。
可选地,第一浪涌保护器301和第二浪涌保护器302包括防雷元件、热保护单元、脱扣机构、检测模块和通信接口。防雷元件可以为压敏电阻、放电管;热保护模块可以由低温焊锡组成;检测模块可以为温度传感器或电流互感器,可实时监测浪涌保护器运行状态,方便监测和管理。
进一步地,配电监测终端402包括微处理器以及与微处理器连接的放大器、电表芯片、通信端口和干接点接口,电表芯片与放大器连接,电表芯片连接有电压接线端子,通信端口与工控机连接,电压接线端子与配电线路相连接,电表芯片接收电流信号,输出电压信号,根据电流和电压信号计量配电系统配电线路中的电量参数,并将电量、电流、电压参数传送至微处理器。
可选地,微处理器可以为ARM单片机或DSP数字信号处理器,可以为tms320c32、SMT32F系列芯片,电表芯片可以为ATT7026芯片。
进一步地,配电监测终端402与第一断路器204、第二断路器205、第三断路器207或双电源转换开关206中的至少一个电连接。
进一步地,第一断路器204、第二断路器205或第三断路器207中的至少一个连接有分励脱扣器和/或电动操作机构。籍此,配电监测终端402通过对电流互感器401所采集配电线路电流信号的处理分析,生成配电线路的电力参数,可以为电流、电压、电量、有功与无功功率、功率因数、谐波分量、三相平衡系数等电力参数,实现对铁路系统的配电监测,同时当出现配电异常时通过对第一断路器、第二断路器或第三断路器的分合闸控制,例如微处理器可以根据电流、电压信号,通过与额定电流、额定电压等额定值比较确定为短路电流、过载电流、漏电流、三相不平衡电流/电压、过压/欠压等配电异常,从而实时输出报警信号或通过控制断路器的分励脱扣器和/或电动操作机构进行分闸操作,快速准确地切断配电线路,从而实现短路保护、过载保护、漏电保护、三相不平衡电流/电压保护等保护,有效的实现对铁路系统配电线路及用电设备的配电保护,由此实现对铁路电力系统电力参数进行有效监测,当出现各种配电异常时,对铁路电力系统进行及时的保护,保障铁路电力系统的用电安全,保障配电线路和用电设备的安全,提升铁路电力低压系统的可靠性和安全性。
进一步地,还包括环境安防监测模块6,环境安防监测模块6与工控机208通信连接。
进一步地,所述环境安防监测模块6包括门禁控制器601、烟雾探测器602、红外探测器603、视频监控设备604、温湿度探测器605、水浸探测器606、空调控制器607中的至少一项,由此实现对铁路机房环境安防各方面的有效监测和保护,实现对铁路机房门禁、空调、视频监控设备的统一监测和管理,同时可以对机房环境安防包括烟雾、温湿度、水浸或有人入侵红外探测等进行监测和报警,确保铁路机房环境安防运行安全。
进一步地,还包括网络交换机7和监控主机8,所述工控机208通过网络交换机7与监控主机8通信连接,籍此,通过工控机208可以将浪涌保护模块3、接地电阻检测仪104、配电监测模块4、防火监测模块5和环境安防监测模块6所监测信息进行集中监测和管理,然后上传至监控主机8实现集中式自动化统一管理,具有图形化监控画面和统计报表,方便铁路人员全面监控和管理,实现远程监控管理,提升工作效率,通过对监测数据根据与标准数据的分析比较实现事前预警、异常报警同时可自动控制保护,可以为图形化、声音、短信、邮件报警等,最大限度的降低故障发生的可能性,为铁路系统机房提供安全稳定的运行环境,提升铁路系统的可靠性和安全性。
进一步地,还包括开关电源209、蓄电池210、不间断电源211和柴油发电机212,蓄电池210、不间断电源211和柴油发电机212与工控机208连接,工控机连可以实时对蓄电池、不间断电源或柴油发电机状态进行监测或进行操作控制;柴油发电机212也可以与配电监测终端402连接,通过配电监测终端402进行监测或控制;开关电源209与配电线路相连接,用于转换电压给显示装置101、指示灯102、报警装置103、接地电阻检测仪104、工控机208、浪涌保护模块3、配电监测模块4、防火监测模块5、环境安防监测模块6、网络交换机7、监控主机8中的至少一个供电。
实施例2
图3中示出了本实用新型实施例2的铁路机房综合监控系统开门状态的结构示意图。与图1和图2所示实施例1中相同的部分采用相同的附图标记进行表示,下面仅对不同之处进行说明,本实施例中,进一步地,还包括壳体303,第一浪涌保护器301和第二浪涌保护器302设置于壳体303中,形成单独的防雷箱,第一浪涌保护器301并联于进线端201之前的配电线路上,第二浪涌保护器302并联于进线端201之前的配电线路上,由此实现对铁路系统进行有效的浪涌防护。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种铁路机房综合监控保护系统,包括箱门(1)和箱体(2),其特征在于,所述箱门(1)上设置有指示灯(102)、报警装置(103)和接地电阻检测仪(104);所述箱体(2)上设置有进线端(201)、出线端(202)和接地端(203);所述箱体(2)中还设置有第一断路器(204)、第二断路器(205)、双电源转换开关(206)和至少一个第三断路器(207);所述第一断路器(204)、双电源转换开关(206)和第三断路器(207)依次通过配电线路连接;所述第二断路器(205)、双电源转换开关(206)和第三断路器(207)依次通过配电线路连接;还包括工控机(208)以及与工控机(208)连接的浪涌保护模块(3)、配电监测模块(4)和防火监测模块(5);所述工控机(208)设置于箱门(1)或箱体(2)上;所述浪涌保护模块(3)包括第一浪涌保护器(301)和第二浪涌保护器(302),第一浪涌保护器(301)并联于第一断路器(204)与双电源转换开关(206)之间的配电线路上,第二浪涌保护器(302)并联于第二断路器(205)与双电源转换开关(206)之间的配电线路上;配电监测模块(4)包括电流互感器(401)和配电监测终端(402),电流互感器(401)设置于双电源转换开关(206)与第三断路器(207)之间的配电线路上,电流互感器(401)与配电监测终端(402)电连接,配电监测终端(402)与工控机(208)通信连接;防火监测模块(5)包括故障电弧探测器(501)、剩余电流探测器(502)、线缆温度探测器(503)中的至少一项;所述工控机(208)与所述指示灯(102)、报警装置(103)和接地电阻检测仪(104)通信连接。
2.根据权利要求1所述的一种铁路机房综合监控保护系统,其特征在于,还包括壳体(303),第一浪涌保护器(301)和第二浪涌保护器(302)设置于壳体(303)中。
3.根据权利要求2所述的一种铁路机房综合监控保护系统,其特征在于,第一浪涌保护器(301)并联于进线端(201)之前的配电线路上,第二浪涌保护器(302)并联于进线端(201)之前的配电线路上。
4.根据权利要求1所述的一种铁路机房综合监控保护系统,其特征在于,所述配电监测终端(402)包括微处理器以及与微处理器连接的放大器、电表芯片、通信端口和干接点接口,电表芯片与放大器连接,电表芯片连接有电压接线端子。
5.根据权利要求4所述的一种铁路机房综合监控保护系统,其特征在于,所述配电监测终端(402)与第一断路器(204)、第二断路器(205)、第三断路器(207)或双电源转换开关(206)中的至少一个电连接。
6.根据权利要求1所述的一种铁路机房综合监控保护系统,其特征在于,所述第一断路器(204)、第二断路器(205)或第三断路器(207)中的至少一个连接有分励脱扣器和/或电动操作机构。
7.根据权利要求1-6任一所述的一种铁路机房综合监控保护系统,其特征在于,还包括环境安防监测模块(6),环境安防监测模块(6)与工控机(208)通信连接;所述环境安防监测模块(6)包括门禁控制器(601)、烟雾探测器(602)、红外探测器(603)、视频监控设备(604)、温湿度探测器(605)、水浸探测器(606)、空调控制器(607)中的至少一项。
8.根据权利要求7所述的一种铁路机房综合监控保护系统,其特征在于,还包括显示装置(101),所述显示装置(101)设置于箱门(1)或箱体(2)上,所述显示装置(101)与工控机(208)通信连接。
9.根据权利要求8所述的一种铁路机房综合监控保护系统,其特征在于,还包括网络交换机(7)和监控主机(8),所述工控机(208)通过网络交换机(7)与监控主机(8)通信连接。
10.根据权利要求9所述的一种铁路机房综合监控保护系统,其特征在于,还包括开关电源(209)、蓄电池(210)、不间断电源(211)和柴油发电机(212),所述蓄电池(210)、不间断电源(211)和柴油发电机(212)与工控机(208)连接,所述开关电源(209)与配电线路相连接,用于给所述显示装置(101)、指示灯(102)、报警装置(103)、接地电阻检测仪(104)、工控机(208)、浪涌保护模块(3)、配电监测模块(4)、防火监测模块(5)、环境安防监测模块(6)、网络交换机(7)、监控主机(8)中的至少一个供电。
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