CN210775630U - 一种交流电气化铁路列车取电电压质量巡检装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种交流电气化铁路列车取电电压质量巡检装置，包括：电源模块，将列车车载直流转换后提供给监测装置使用；滤波模块，用于从车载电压互感器二次侧提取电压模拟信号并滤除干扰成分；电压转换模块，对车载电压互感器二次侧的电压模拟信号进行降压转换；信号采集模块，将过滤后的电压模拟信号转换为数字量；地理定位模块，确定交流电气化铁路列车的地理位置；数字处理模块，负责分析电压数字信号，将分析结果及列车所处的地理位置发送给数据存储模块和通信模块；数据存储模块，本地保存分析结果和电压波形；通信模块，将信息发送到数据监测中心。本实用新型具有结构小巧，能为牵引供电系统改进提供依据，提高列车的安全性和可靠性。

Description

一种交流电气化铁路列车取电电压质量巡检装置

技术领域

本实用新型涉及电压监测技术领域，具体涉及一种交流电气化铁路列车取电电压质量巡检装置。

背景技术

在交流电气化铁路的牵引供电系统中，随着交直交型电力机车和动车组的广泛投运，由于谐波谐振和过分相暂态等导致的过电压现象已经频繁发生，过电压会导致列车避雷器、电压互感器等元件发生故障，也会导致牵引网避雷器漏泄电流增大甚至炸裂，进而导致牵引网跳闸，严重影响了铁路运输安全。

目前，在列车上一般安装有电压测量设备，但并不分析和记录列车取电电压的谐波情况，无法对谐振电压、暂态过电压等电压异常现象进行综合监测。因此，亟需一种对交流电气化铁路列车的取电电压质量进行综合监测的装置，通过列车巡检及时发现牵引供电系统的电压异常问题，提高铁路运输的安全性。

实用新型内容

针对现有技术中的问题，本实用新型提供一种交流电气化铁路列车取电电压质量巡检装置，能够对交流电气化铁路列车的取电电压进行检测和分析，辨识电压异常现象，确保铁路运输安全。

为解决上述技术问题，本实用新型提供以下技术方案：

本实用新型提供一种交流电气化铁路列车取电电压质量巡检装置，包括：

电源模块，接入交流电气化铁路列车的110V直流供电系统，将电压转换为滤波模块、电压降压模块、信号采集模块、地理定位模块、数字处理模块、数据存储模块和通信模块供电；

滤波模块，接入交流电气化铁路列车车载的电压互感器的二次侧，输入交流电压信号后，滤除其中20kHz以上的高频信号；

电压降压模块，采用霍尔式电压互感器将滤波模块输出的交流电压信号进行降压转换，以便与信号采集模块的输入电压相匹配；

信号采集模块，使用模数转换电路将经过滤波模块处理后的交流电压信号通过离散采样转换为数字量；

地理定位模块，通过定位系统确定交流电气化铁路列车所处的地理位置；

数字处理模块，对信号采集模块输出的数字量进行分析，并读取交流电气化铁路列车的地址位置参数，然后将分析结果及地理位置参数发送给数据存储模块和通信模块；

数据存储模块，负责将分析结果和地理位置参数存储于预先安装的存储设备；

通信模块，通过移动通信网络与外部通信，将分析结果和地理位置参数发送到数据监测中心。

进一步的，所述滤波模块为交流高频干扰信号滤波器。

进一步的，所述电压降压模块采用了霍尔式电压传感器。

进一步的，所述通信模块是基于移动通信网络。

进一步的，所述数字处理模块是一种嵌入式计算机系统。

进一步的，所述信号采集模块接收数字处理模块发送的控制信号，并根据数字处理模块的控制信号执行第一采集模式或第二采集模式，使用模数转换电路将经过滤波模块处理后的交流电压信号通过离散采样转换为数字量。

其中，所述第一采集模式为连续采集，所述第二采集模式为触发采集。

进一步的，还包括：

接口模块，用于连接工控机；

其中，数字处理模块将接收的分析结果和地理位置参数通过接口模块发送到工控机。

进一步的，所述接口模块为串行通信接口。

进一步的，所述地理定位模块是通过卫星定位和/或移动通信基站定位的方式。数据存储模块数据存储模块

数据存储模块由上述技术方案可知，本实用新型提供提供一种交流电气化铁路列车取电电压质量巡检装置，具有针对性强、结构小巧、安装方便的优点，安装于交流电气化铁路列车上，采集列车所经过供电区间的电压信号并进行电压质量分析和评估，能为牵引供电系统的问题分析、技术改进提供依据，从而提高铁路运输的安全性和可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中的交流电气化铁路列车取电电压质量巡检装置的一种结构示意图；

图2为本实用新型实施例中的交流电气化铁路列车取电电压质量巡检装置的第二种结构示意图；

图3为本实用新型实施例中的交流电气化铁路列车取电电压质量巡检装置的第三种结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供一种交流电气化铁路列车取电电压质量巡检装置的实施例，参见图1，所述交流电气化铁路列车取电电压质量巡检装置具体包含有如下内容：

电源模块10，用于将列车直流110V电压降压，为滤波模块、电压降压模块、信号采集模块、地理定位模块、数字处理模块、数据存储模块和通信模块供电；

滤波模块20，用于对列车电压互感器二次侧的电压信号进行过滤，滤除其中的高频干扰信号；

在本实施例中，滤波模块20为20kHz交流高频干扰信号滤波器。

信号采集模块40，通过模数转换电路将经滤波模块过滤后的电压转换为离散数字量；

在本实施例中，信号采集模块40为霍尔式电压传感器。

地理定位模块80，通过定位系统确定列车所处的地理位置。

数字处理模块50，负责运行算法对电压数字信号进行分析，读取列车地址位置参数，然后将分析结果及地理位置发送给数据存储模块和通信模块；

在本实施例中，数字处理模块为嵌入式计算机系统。

数据存储模块70，负责将分析结果和地理位置参数存储于预先安装的存储设备；

移动通信模块60，用于与外部进行通信。

在实施例中，移动通信模块60为基于移动通信技术的数据传输器。

其中，滤波模块20的输入端连接列车电压互感器的二次侧输出，滤波模块的输出端连接电压转换模块30；

电压转换模块的输出端连接信号采集模块40的输入端；

信号采集模块40的输出端连接数字处理模块50的一个输入端；

地理定位模块80的输出端连接数字处理模块50的另一个输入端；

数字处理模块50的输出端连接移动通信模块60的输入端。

在上述实施例的基础上，参见图2，该交流电气化铁路列车取电电压质量巡检装置还包括：

采集控制模块90，用于接收数字处理模块50的控制方式指令，执行第一采集模式或第二采集模式，采集经过滤波和电压转换后的模拟电压信号。

其中，所述第一采集模式为连续采集，用于实时记录电压信号的分析结果；所述第二采集模式为触发采集，用于实时记录异常电压的波形。

通过设置两种采集模式，既能保证实时连续采集异常电压波形，又能记录电压分析结果，起到节省存储空间和提高通信效率的作用。

在上述实施例的基础上，参见图3，该交流电气化铁路列车取电电压质量巡检装置还包括：

接口模块100，用于外接工控机；

其中，数字处理模块将接收的所述分析结果和所述地理位置通过接口模块发送给工控机。

进一步的，所述接口模块为串行口通信接口

从上述描述可知，本实用新型实施例提供的交流电气化铁路列车取电电压质量巡检装置，能够采集和分析交流电气化铁路列车取电电压信号，评价电压质量水平，能为列车供电健康度评估提供数据支持；还能巡检列车所经过供电区间的电压质量情况，能为牵引供电系统的问题分析、技术改进提供依据，从而提高铁路运输的安全性和可靠性。

本实用新型的说明书中，说明了大量具体细节。然而能够理解的是，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。类似地，应当理解，为了精简本实用新型公开并帮助理解各个实用新型方面中的一个或多个，在上面对本实用新型的示例性实施例的描述中，本实用新型的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，实用新型方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本实用新型的单独实施例。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本实用新型并不局限于任何单一的方面，也不局限于任何单一的实施例，也不局限于这些方面和/或实施例的任意组合和/或置换。而且，可以单独使用本实用新型的每个方面和/或实施例或者与一个或更多其他方面和/或其实施例结合使用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种交流电气化铁路列车取电电压质量巡检装置，其特征在于，包括：

电源模块，接入交流电气化铁路列车的110V直流供电系统，将电压转换为滤波模块、电压降压模块、信号采集模块、地理定位模块、数字处理模块、数据存储模块和通信模块供电；

滤波模块，接入交流电气化铁路列车车载的电压互感器的二次侧，输入交流电压信号后，滤除其中20kHz以上的高频信号；

电压降压模块，采用霍尔式电压互感器将滤波模块输出的交流电压信号进行降压转换，以便与信号采集模块的输入电压相匹配；

信号采集模块，使用模数转换电路将经过滤波模块处理后的交流电压信号通过离散采样转换为数字量；

地理定位模块，通过定位系统确定交流电气化铁路列车所处的地理位置；

数字处理模块，对信号采集模块输出的数字量进行分析，并读取交流电气化铁路列车的地址位置参数，然后将分析结果及地理位置参数发送给数据存储模块和通信模块；

数据存储模块，负责将分析结果和地理位置参数存储于预先安装的存储设备；

通信模块，通过移动通信网络与外部通信，将分析结果和地理位置参数发送到数据监测中心。

2.根据权利要求1所述的交流电气化铁路列车取电电压质量巡检装置，其特征在于，所述滤波模块为交流高频干扰信号滤波器。

3.根据权利要求1所述的交流电气化铁路列车取电电压质量巡检装置，其特征在于，所述电压降压模块采用了霍尔式电压传感器。

4.根据权利要求1所述的交流电气化铁路列车取电电压质量巡检装置，其特征在于，所述通信模块是基于移动通信网络。

5.根据权利要求1所述的交流电气化铁路列车取电电压质量巡检装置，其特征在于，所述数字处理模块是一种嵌入式计算机系统。

6.根据权利要求1所述的交流电气化铁路列车取电电压质量巡检装置，其特征在于，所述信号采集模块接收数字处理模块发送的控制信号，并根据数字处理模块的控制信号执行第一采集模式或第二采集模式，使用模数转换电路将经过滤波模块处理后的交流电压信号通过离散采样转换为数字量。

7.根据权利要求6所述的交流电气化铁路列车取电电压质量巡检装置，其特征在于，所述第一采集模式为连续采集，所述第二采集模式为触发采集。

8.根据权利要求1所述的交流电气化铁路列车取电电压质量巡检装置，其特征在于，还包括：

接口模块，用于连接工控机；

其中，数字处理模块将接收的分析结果和地理位置参数通过接口模块发送到工控机。

9.根据权利要求8所述的交流电气化铁路列车取电电压质量巡检装置，其特征在于，所述接口模块为串行通信接口。

10.根据权利要求1所述的交流电气化铁路列车取电电压质量巡检装置，其特征在于，所述地理定位模块是通过卫星定位和/或移动通信基站定位的方式。

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