CN220585981U - 一种轨道交通电缆线路在线监测装置信号采集保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种轨道交通直流电缆线路在线监测装置信号采集保护电路，包括控制模块、抗浪涌保护模块、滤波模块、信号采集与隔离模块和交流隔离模块；所述的抗浪涌保护模块与控制模块连接；所述的信号采集与隔离模块为信号输入口，信号采集与隔离模块与滤波模块连接；所述的滤波模块分别与控制模块和抗浪涌保护模块连接；所述的交流隔离模块为信号输出口；所述的交流隔离模块与抗浪涌保护模块连接。本实用新型通过信号采集与隔离模块和交流隔离模块使得采集信号为直流信号，保证直流信号的正常采集与还原。同时还设置有抗浪涌保护模块，减小浪涌电流的冲击，维持系统的正常采集输出运行，从而实现轨道交通直流电缆线路的高频冲击负载采集。
Description
技术领域
本实用新型涉及电缆线路检测技术领域，具体涉及一种轨道交通电缆线路在线监测装置信号采集保护电路。
背景技术
电能是轨道交通线路主要能量来源，我国现阶段采用的轨道交通供电主流为±1500V直流电源供给。轨道交通大部分线路处于地下，因此其电能供给基本采用电缆线路铺设。轨道交通电缆线路一般沿轨道交通地下钢轨铺设，受到地下潮湿的自然环境、施工、非线性负载冲击电流的影响，轨道交通电缆线路极易出现隐患放电情况，特别是我国部分沿海城市地下高浓度盐雾侵蚀极易导致隧道内接触轨设备短路、绝缘支架闪络或直流电缆电流泄露等故障，造成直流断路器跳闸，从而影响了轨道交通正常出行，因此轨道交通电缆线路状态监测显得十分重要。
不同于高压输电电缆线路，一方面高压交流电缆线路一般采用耦合取能的形式进行在线监测装置的主板供电，轨道交通直流电缆线路无法通过耦合取能，只能通过220V市电的形式进行取能供给。其次，交流电缆线路在进行信号采集时不用进行正负极信号的区分，不需要区分信号方向，而轨道交通电缆线路在采集电缆线路信号时有必要对信号输入的正负进行区分。最后，高压交流电缆线路一般情况下大部分时间内其线路负载较为稳定，只需要对信号进行采集还原即可，而轨道交通直流电缆线路正常状态下负荷呈现高频冲击状态，即没有地铁通过时，线路负载近似为零，而当地铁经过时线路表现出较高的冲击电流特性。然而，目前在进行电缆线路状态监测时，检测装置大都不具备抗冲击的特性，不防止过高频率的冲击电流损坏传感及主板装置，导致监测装置无法对电缆线路进行信号采集。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型提供一种轨道交通电缆线路在线监测装置信号采集保护电路，保证直流信号的正常采集与还原。同时还能减小浪涌电流的冲击，维持系统的正常采集输出运行，从而实现轨道交通直流电缆线路的高频冲击负载采集。
本实用新型采用以下技术方案：
一种轨道交通电缆线路在线监测装置信号采集保护电路，包括控制模块、抗浪涌保护模块、滤波模块、信号采集与隔离模块和交流隔离模块；
所述的抗浪涌保护模块与控制模块连接；所述的信号采集与隔离模块为信号输入口，信号采集与隔离模块与滤波模块连接；所述的滤波模块分别与控制模块和抗浪涌保护模块连接；所述的交流隔离模块为信号输出口；所述的交流隔离模块与抗浪涌保护模块连接。
本实用新型的进一步说明，所述的抗浪涌保护模块包括MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电容C2和二极管D3；
所述的MOS管Q1的一端连接滤波模块，另一端连接MOS管Q2的一端；所述的MOS管Q2的另一端连接电阻R9的一端；所述的电阻R9的另一端连接交流隔离模块；所述的电阻R7的一端连接MOS管Q1，另一端分别连接MOS管Q3的第一端口和电阻R6的一端；所述的电阻R8的一端连接MOS管Q2，另一端分别连接控制模块和电容C2的一端；所述的电阻R6的另一端连接控制模块；所述的MOS管Q3的第二端口连接电阻R5的一端，第三端口连接滤波模块；所述的二极管D3的一端连接滤波模块，另一端连接电阻R5的一端；所述的电阻R5的另一端接地；所述的电容C2的另一端接地；所述的电阻R10的一端连接电阻R9的另一端，另一端连接控制模块。
所述的控制模块通过控制MOS管Q1、MOS管Q2，维持输出的电平在一定的范围内。
本实用新型的进一步说明，所述的滤波模块包括电阻R1、电容C1、击穿二极管D2；所述的电阻R1的一端分别连接信号采集与隔离模块和抗浪涌保护模块，另一端分别连接电容C1和击穿二极管D2的一端；所述的电容C1和击穿二极管D2的另一端接地。
本实用新型的进一步说明，所述的信号采集与隔离模块包括双向二极管D1和电感L1；所述的电感L1的一端为信号输入口，另一端分别连接滤波模块和双向二极管D1的一端；所述的双向二极管D1的另一端接地；所述的交流隔离模块包括电感L2；所述的电感L2的一端为信号输出口，另一端连接抗浪涌保护模块。所述的信号采集与隔离模块和交流隔离模块分别通过设置电感L1和电感L2进行交流信号的阻断隔绝。
本实用新型的进一步说明，所述的控制模块采用型号为LT4363HDE的芯片。所述的控制模块采用型号为LT4363HDE的芯片，可实现极性反接保护，其本身能够承受较高的反接电压，使得电路在反接时不被击穿保证监测装置的正常采集。
本实用新型的进一步说明，所述的控制模块还包括电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R11、电阻R12和电容C3；所述的控制模块的GATE引脚与抗浪涌保护模块连接；所述的控制模块的OUT引脚分别连接电阻R11和电阻R12的一端；所述的电阻R12的另一端接地；所述的电阻R11的另一端与电阻R10连接；所述的控制模块的UV引脚分别连接电阻R2、电阻R3的一端；所述的控制模块的OV引脚分别连接电阻R3的另一端和电阻R4的一端；所述的电阻R2的另一端连接滤波模块；所述的电阻R4的另一端接地；所述的控制模块的TMR引脚连接电容C3的一端，电容C3的另一端接地。
所述的电阻R11和电阻R12起抗浪涌保护作用，通过设置电阻R11和电阻R12，进而保证维持浪涌电压在一定的范围内。所述的控制模块通过GATE引脚控制抗浪涌保护模块的MOS管Q1和MOS管Q2，维持输出的电平在一定的范围内，以减小浪涌的冲击。此外，控制模块还能通过给电容C3充电的形式降低TMR引脚的电压，使MOS管Q1、MOS管Q2关断，进而阻断浪涌冲击。
本实用新型的工作原理：
所述的信号采集与隔离模块和交流隔离模块分别设置在信号采集保护电路的信号输入和输出口，使得输入的采集信号为直流信号，保证信号采集装置对直流信号的正常采集与完成信号采集后对直流信号的还原；所述的控制模块通过控制抗浪涌保护模块，维持输出的电平在一定的范围内。
本实用新型的优点：
本实用新型通过信号采集与隔离模块和交流隔离模块使得采集信号为直流信号，保证直流信号的正常采集与还原。同时还设置有抗浪涌保护模块，减小浪涌电流的冲击，维持系统的正常采集输出运行，从而实现轨道交通直流电缆线路的高频冲击负载采集。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
附图标识：1-信号采集与隔离模块，2-滤波模块，3-控制模块，4-抗浪涌保护模块，5-交流隔离模块。
具体实施方式
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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1：
一种轨道交通电缆线路在线监测装置信号采集保护电路，包括控制模块、抗浪涌保护模块、滤波模块、信号采集与隔离模块和交流隔离模块；
所述的抗浪涌保护模块与控制模块连接；所述的信号采集与隔离模块为信号输入口，信号采集与隔离模块与滤波模块连接；所述的滤波模块分别与控制模块和抗浪涌保护模块连接；所述的交流隔离模块为信号输出口；所述的交流隔离模块与抗浪涌保护模块连接。
本实施例的工作原理：
所述的信号采集与隔离模块和交流隔离模块分别设置在信号采集保护电路的信号输入和输出口，使得输入的采集信号为直流信号，保证信号采集装置对直流信号的正常采集与完成信号采集后对直流信号的还原；所述的控制模块通过控制抗浪涌保护模块，维持输出的电平在一定的范围内。
实施例2：
该实施例与实施例1的不同之处在于：所述的抗浪涌保护模块包括MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电容C2和二极管D3；
所述的MOS管Q1的一端连接滤波模块，另一端连接MOS管Q2的一端；所述的MOS管Q2的另一端连接电阻R9的一端；所述的电阻R9的另一端连接交流隔离模块；所述的电阻R7的一端连接MOS管Q1，另一端分别连接MOS管Q3的第一端口和电阻R6的一端；所述的电阻R8的一端连接MOS管Q2，另一端分别连接控制模块和电容C2的一端；所述的电阻R6的另一端连接控制模块；所述的MOS管Q3的第二端口连接电阻R5的一端，第三端口连接滤波模块；所述的二极管D3的一端连接滤波模块，另一端连接电阻R5的一端；所述的电阻R5的另一端接地；所述的电容C2的另一端接地；所述的电阻R10的一端连接电阻R9的另一端，另一端连接控制模块。
所述的控制模块通过控制MOS管Q1、MOS管Q2，维持输出的电平在一定的范围内。
本实施例与实施例1的工作原理相同。
实施例3：
该实施例与实施例2的不同之处在于：所述的滤波模块包括电阻R1、电容C1、击穿二极管D2；所述的电阻R1的一端分别连接信号采集与隔离模块和抗浪涌保护模块，另一端分别连接电容C1和击穿二极管D2的一端；所述的电容C1和击穿二极管D2的另一端接地。
本实施例与实施例1的工作原理相同。
实施例4：
该实施例与实施例3的不同之处在于：所述的信号采集与隔离模块包括双向二极管D1和电感L1；所述的电感L1的一端为信号输入口，另一端分别连接滤波模块和双向二极管D1的一端；所述的双向二极管D1的另一端接地；所述的交流隔离模块包括电感L2；所述的电感L2的一端为信号输出口，另一端连接抗浪涌保护模块。所述的信号采集与隔离模块和交流隔离模块分别通过设置电感L1和电感L2进行交流信号的阻断隔绝。
本实施例与实施例1的工作原理相同。
实施例5：
该实施例与实施例4的不同之处在于：所述的控制模块采用型号为LT4363HDE的芯片。所述的控制模块采用型号为LT4363HDE的芯片，可实现极性反接保护，其本身能够承受较高的反接电压，使得电路在反接时不被击穿保证监测装置的正常采集。
本实施例与实施例1的工作原理相同。
实施例6：
该实施例与实施例5的不同之处在于：所述的控制模块还包括电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R11、电阻R12和电容C3；所述的控制模块的GATE引脚与抗浪涌保护模块连接；所述的控制模块的OUT引脚分别连接电阻R11和电阻R12的一端；所述的电阻R12的另一端接地；所述的电阻R11的另一端与电阻R10连接；所述的控制模块的UV引脚分别连接电阻R2、电阻R3的一端；所述的控制模块的OV引脚分别连接电阻R3的另一端和电阻R4的一端；所述的电阻R2的另一端连接滤波模块；所述的电阻R4的另一端接地；所述的控制模块的TMR引脚连接电容C3的一端，电容C3的另一端接地。
所述的电阻R11和电阻R12起抗浪涌保护作用，通过设置电阻R11和电阻R12，进而保证维持浪涌电压在一定的范围内。所述的控制模块通过GATE引脚控制抗浪涌保护模块的MOS管Q1和MOS管Q2，维持输出的电平在一定的范围内，以减小浪涌的冲击。此外，控制模块还能通过给电容C3充电的形式降低TMR引脚的电压，使MOS管Q1、MOS管Q2关断，进而阻断浪涌冲击。
本实施例与实施例1的工作原理相同。
以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。同时，本文中采用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。本领域人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。
Claims (6)
1.一种轨道交通电缆线路在线监测装置信号采集保护电路，其特征在于：包括控制模块、抗浪涌保护模块、滤波模块、信号采集与隔离模块和交流隔离模块；
所述的抗浪涌保护模块与控制模块连接；所述的信号采集与隔离模块为信号输入口，信号采集与隔离模块与滤波模块连接；所述的滤波模块分别与控制模块和抗浪涌保护模块连接；所述的交流隔离模块为信号输出口；所述的交流隔离模块与抗浪涌保护模块连接。
2.根据权利要求1所述的一种轨道交通电缆线路在线监测装置信号采集保护电路，其特征在于：所述的抗浪涌保护模块包括MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电容C2和二极管D3；
所述的MOS管Q1的一端连接滤波模块，另一端连接MOS管Q2的一端；所述的MOS管Q2的另一端连接电阻R9的一端；所述的电阻R9的另一端连接交流隔离模块；所述的电阻R7的一端连接MOS管Q1，另一端分别连接MOS管Q3的第一端口和电阻R6的一端；所述的电阻R8的一端连接MOS管Q2，另一端分别连接控制模块和电容C2的一端；所述的电阻R6的另一端连接控制模块；所述的MOS管Q3的第二端口连接电阻R5的一端，第三端口连接滤波模块；所述的二极管D3的一端连接滤波模块，另一端连接电阻R5的一端；所述的电阻R5的另一端接地；所述的电容C2的另一端接地；所述的电阻R10的一端连接电阻R9的另一端，另一端连接控制模块。
3.根据权利要求1所述的一种轨道交通电缆线路在线监测装置信号采集保护电路，其特征在于：所述的滤波模块包括电阻R1、电容C1、击穿二极管D2；所述的电阻R1的一端分别连接信号采集与隔离模块和抗浪涌保护模块，另一端分别连接电容C1和击穿二极管D2的一端；所述的电容C1和击穿二极管D2的另一端接地。
4.根据权利要求1所述的一种轨道交通电缆线路在线监测装置信号采集保护电路，其特征在于：所述的信号采集与隔离模块包括双向二极管和电感；所述的电感的一端为信号输入口，另一端分别连接滤波模块和双向二极管的一端；所述的双向二极管的另一端接地；所述的交流隔离模块包括电感；所述的电感的一端为信号输出口，另一端连接抗浪涌保护模块。
5.根据权利要求1所述的一种轨道交通电缆线路在线监测装置信号采集保护电路，其特征在于：所述的控制模块采用型号为LT4363HDE的芯片。
6.根据权利要求5所述的一种轨道交通电缆线路在线监测装置信号采集保护电路，其特征在于：所述的控制模块还包括电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R11、电阻R12和电容C3；所述的控制模块的GATE引脚与抗浪涌保护模块连接；所述的控制模块的OUT引脚分别连接电阻R11和电阻R12的一端；所述的电阻R12的另一端接地；所述的电阻R11的另一端与电阻R10连接；所述的控制模块的UV引脚分别连接电阻R2、电阻R3的一端；所述的控制模块的OV引脚分别连接电阻R3的另一端和电阻R4的一端；所述的电阻R2的另一端连接滤波模块；所述的电阻R4的另一端接地；所述的控制模块的TMR引脚连接电容C3的一端，电容C3的另一端接地。
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