CN211206615U - 用于杂散电流的监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于杂散电流的监测装置，包括：模拟量采集模块，用于采集物理信息，并将所述物理信息转化为相应的信号源；控制模块，所述控制模块与所述模拟量采集模块相连，用于对所述信号源进行处理以获得所述物理信息的相关数据；显示模块，所述显示模块与所述控制模块相连，用于显示所述物理信息的相关数据；电源模块，所述电源模块与所述控制模块、所述模拟量采集模块相连，用于为所述模拟量采集模块、所述控制模块提供电源。该装置可以监测地下中多种杂散电流，从而实现更加全面杂散电流的监测，而且结构简单，安装方便，监测可靠性高。

Description

用于杂散电流的监测装置

技术领域

本实用新型涉及轨道交通领域，尤其涉及一种用于杂散电流的监测装置。

背景技术

轨道交通作为公共交通的一种方式，具有安全、准点、快捷、舒适、环保的特点，因此世界各地均在发展城市轨道交通工程。目前国内城市轨道交通工程均采用直流牵引供电系统，直流电通过接触网或接触轨传送至牵引机车，牵引机车拖动列车前进，并通过走行轨将牵引电流返回至变电所。由于运营环境、经济及其它方面的限制，走行轨不可能完全绝缘于道床结构，牵引电流并非全部由钢轨流回至牵引变电所，因此有一部分由钢轨流入大地，这部分即为杂散电流，杂散电流会对城市轨道交通本身的结构钢筋产生腐蚀，还会危害到沿线的金属管线和建筑物等设施，若杂散电流流入接地系统，就会引起地电位的抬高，严重时不仅影响部分设施的使用，更会影响人身安全。

为了掌握地铁牵引回流的泄漏情况和地下金属结构受杂散电流腐蚀的程度，必须进行专门的测量工作，因此杂散电流现场测量对掌握杂散电流在场段内的分布规律，分析场段内杂散电流分布的原因，提出场段内杂散电流的积极防护方案，起到至关重要的作用。地铁结构与设备受杂散电流腐蚀的危险性指标，应由结构表面向周围电解质泄漏的电流密度和由此引起的电位极化偏移来确定。由于电流密度难以直接测量，所以一般是通过测量腐蚀危险性的间接指标即由杂散电流腐蚀引起的结构的电位极化偏移值来判断结构和设备受杂散电流腐蚀的情况。

目前杂散电流的监测一般通过采集埋设在结构混凝土中的参比电极的输出信号来实现，而现场其他数据如电位梯度、车辆段内接地电缆杂散电流、车辆段出入段绝缘节位置钢轨电流及电压等，同样也是分析杂散电流极性与大小，判断杂散电流腐蚀程度的重要数据，因此现有的杂散电流装置已不能满足多数据杂散电流的测量。

发明内容

本实用新型旨在至少解决上述现有技术存在的问题之一，提供一种用于杂散电流的监测装置，该装置可以监测地下中多种杂散电流，从而实现更加全面杂散电流的监测，而且结构简单，安装方便，监测可靠性高。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种用于杂散电流的监测装置，包括：模拟量采集模块，用于采集物理信息，并将所述物理信息转化为相应的信号源；控制模块，所述控制模块与所述模拟量采集模块相连，用于对所述信号源进行处理以获得所述物理信息的相关数据；显示模块，所述显示模块与所述控制模块相连，用于显示所述物理信息的相关数据；电源模块，所述电源模块与所述控制模块、所述模拟量采集模块相连，用于为所述模拟量采集模块、所述控制模块提供电源。

在该技术方案中，由模拟量采集模块采集物理信息，并将所述物理信息转化成相应的信号源，由控制模块接收所述信号源并对所述信号源处理以获得所述物理信息的相关数据，所述显示模块接收所述物理信息的相关数据并显示，以便于显示地下中多种杂散电流，从而实现更加全面杂散电流的监测，而且结构简单，安装方便，监测可靠性高。

另外，根据本实用新型的用于杂散电流的监测装置，还可以具有如下技术特征：

进一步地，所述模拟量采集模块包括电流传感器和电压传感器。

进一步地，所述控制模块包括：信号编/解码器，所述信号编/解码器与所述模拟量采集模块相连，用于接收所述信号源，对所述信号源进行放大处理，并将所述放大后的信号源转换成数字信号，以及对所述数字信号进行滤波处理；处理单元，用于根据所述滤波处理后的数字信号获取所述物理信息的相关数据。

优选地，所述信号编/解码器包括：放大电路，用于对所述信号源进行放大处理；模数转换器，用于将所述放大后的信号源转换成为数字信号；以及滤波电路，用于对所述数字信号进行滤波处理。

优选地，还包括：数据存储模块，与所述控制模块相连，用于存储所述物理信息的相关数据。

优选地，还包括：无线通讯模块，其与所述控制模块相连，用于将所述物理信息上传至上位机模块。

根据本实用新型的用于杂散电流的监测装置，其附加技术特征还具有如下技术效果：通过设置电流传感器、电压传感器可以监测接地电流、多路参比电压和轨道电压，实现全面杂散电流监测；通过设置无线通讯模块可以方便该监测装置的安装和通讯。

附图说明

图1为用于杂散电流的监测装置的结构原理图；

图2为图1中控制模块的结构原理图。

图中:模拟量采集模块10；控制模块20；信号编/解码器201；放大电路2011；模数转换器2012；滤波电路2013；处理单元202；显示模块30；电源模块40；数据存储模块 50；无线通讯模块60。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

参考附图提供以下描述，以助于对权利要求所限定的本实用新型的各种实施例的全面理解。其包含各种特定的细节以助于该理解，但这些细节应当被视为仅是示范性的。相应地，本领域普通技术人员将认识到，在不背离由随附的权利要求所限定的本实用新型的范围的情况下，可以对本文所描述的各种实施例做出变化和改进。此外，为了清楚和简洁起见，可能省略对熟知的功能和构造的描述。

对本领域技术人员显而易见的是，提供对本实用新型的各种实施例的下列描述，仅是为了解释的目的，而不是为了限制由随附的权利要求所限定的本实用新型。

除非另有限定，本文中所使用的全部术语(包含技术术语与科学术语)具有与本申请所属的技术领域的普通技术人员所通常理解的相同含义。还应理解的是，术语(比如常用词典中限定的那些术语)，应解释为具有与相关领域和本说明书的上下文中一致的含义，并且不应以理想化或过于形式化的意义来解释，除非在本文中明确地这样限定。

根据本实用新型的一种用于杂散电流的监测装置，如图1、图2所示，包括：模拟量采集模块10、控制模块20、显示模块30和电源模块40。

模拟量采集模块10，用于采集物理信息，并将所述物理信息转化为相应的信号源；

控制模块20，所述控制模块20与所述模拟量采集模块10相连，用于对所述信号源进行处理以获得所述物理信息的相关数据；

显示模块30，所述显示模块30与所述控制模块20相连，用于显示所述物理信息的相关数据；

电源模块40，所述电源模块40与所述控制模块20、所述模拟量采集模块10相连，用于为所述模拟量采集模块10、所述控制模块20提供电源。

可以理解的是，由模拟量采集模块10采集物理信息，并将所述物理信息转化成相应的信号源，由控制模块20接收所述信号源并对所述信号源处理以获得所述物理信息的相关数据，所述显示模块30接收所述物理信息的相关数据并显示，从而实现更加全面杂散电流的监测，而且结构简单，安装方便，监测可靠性高。

进一步地，所述模拟量采集模块10包括电流传感器和电压传感器；具体地，电流传感器用于测量地下的接地电流，而电压传感器用于测量地下的轨道电压和参比电压；更加具体地，控制模块20，经过采集数据进行处理得到实际的轨道电压、接地电流，并由两路参比电压计算得到电位梯度，从而得到实际的轨道电压值、接地电流值和电位梯度值。

进一步地，如图2所示，所述控制模块20包括：信号编/解码器201，所述信号编/解码器201与所述模拟量采集模块10相连，用于接收所述信号源，对所述信号源进行放大处理，并将所述放大后的信号源转换成数字信号，以及对所述数字信号进行滤波处理；处理单元202，用于根据所述滤波处理后的数字信号获取所述物理信息的相关数据；具体地，所述信号编/解码器201包括：放大电路2011，用于对所述信号源进行放大处理；模数转换器2012，用于将所述放大后的信号源转换成为数字信号；以及滤波电路2013，用于对所述数字信号进行滤波处理；通过放大电路2011可以将信号源的微弱信号进行放大以便于识别，通过模数转换器2012将模拟量的信号源转换成数字量的数字信号；通过滤波电路2013可以将数字信号中的干扰信号过滤掉，使数字信号更加纯净。

优选地，还包括：数据存储模块50，与所述控制模块20相连，用于存储所述物理信息的相关数据。控制模块20将实际的轨道电压、接地电流、电位梯度按一定格式存入数据存储模块50，方便后期数据的调取与分析。

优选地，还包括：无线通讯模块60，其与所述控制模块20相连，用于将所述物理信息上传至上位机模块。杂散电流监测装置通过无线通讯模块60与上位机通讯，实现上位机对时与上传轨道电压、接地电流、土壤电位梯度数据功能。

本实用新型的工作原理如下：由电压传感器、电流传感器采集参比电压信息、轨道电压信息和接地电流信息，并将参比电压信息、轨道电压信息和接地电流信息转化成相应的信号源，由控制模块20接收所述信号源并对所述信号源处理以获得参比电压、轨道电压信息和接地电流，并由所述显示模块30显示，由控制模块20将实际的轨道电压、接地电流、电位梯度按一定格式存入数据存储模块50，并执行通过无线通讯模块60接收的上位机对时命令，即设置装置时间，实现多个设备同时采样，回复接收的上位机模拟量查询命令；从而实现更加全面杂散电流的监测，而且结构简单，安装方便，监测可靠性高。

以上所述仅是本实用新型的示范性实施方式，而非用于限制本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围由所附的权利要求确定。

本领域技术人员可以理解的是，上文中描述的本实用新型的多个实施例中的各个特征可以相应地省去、添加或者以任意方式组合。并且，本领域技术人员能够想到的简单变换方式以及对现有技术做出适应性和功能性的结构变换的方案，都属于本实用新型的保护范围。

虽然已经参考各种实施例示出和描述了本实用新型，但本领域技术人员应当理解的是，可以在其中做出形式和细节上的各种改变，而不背离由随附的权利要求所限定的本实用新型的范围。

Claims (6)

1.一种用于杂散电流的监测装置，其特征在于，包括：

模拟量采集模块(10)，用于采集物理信息，并将所述物理信息转化为相应的信号源；

控制模块(20)，所述控制模块(20)与所述模拟量采集模块(10)相连，用于对所述信号源进行处理以获得所述物理信息的相关数据；

显示模块(30)，所述显示模块(30)与所述控制模块(20)相连，用于显示所述物理信息的相关数据；

电源模块(40)，所述电源模块(40)与所述控制模块(20)、所述模拟量采集模块(10)相连，用于为所述模拟量采集模块(10)、所述控制模块(20)提供电源。

2.根据权利要求1所述的用于杂散电流的监测装置，其特征在于，所述模拟量采集模块(10)包括电流传感器和电压传感器。

3.根据权利要求1所述的用于杂散电流的监测装置，其特征在于，所述控制模块(20)包括：

信号编/解码器(201)，所述信号编/解码器(201)与所述模拟量采集模块(10)相连，用于接收所述信号源，对所述信号源进行放大处理，并将放大后的信号源转换成数字信号，以及对所述数字信号进行滤波处理；

处理单元(202)，用于根据所述滤波处理后的数字信号获取所述物理信息的相关数据。

4.根据权利要求3所述的用于杂散电流的监测装置，其特征在于，所述信号编/解码器(201)包括：

放大电路(2011)，用于对所述信号源进行放大处理；

模数转换器(2012)，用于将放大后的信号源转换成为数字信号；以及

滤波电路(2013)，用于对所述数字信号进行滤波处理。

5.根据权利要求1所述的用于杂散电流的监测装置，其特征在于，还包括：

数据存储模块(50)，与所述控制模块(20)相连，用于存储所述物理信息的相关数据。

6.根据权利要求1所述的用于杂散电流的监测装置，其特征在于，还包括：

无线通讯模块(60)，其与所述控制模块(20)相连，用于将所述物理信息上传至上位机模块。

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