CN109557482B - 铁路信号输入电源监测和断路器远程启动***及控制方法 - Google Patents

铁路信号输入电源监测和断路器远程启动***及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种铁路信号输入电源监测和断路器远程启动***，所述启动***由远程控制计算机、以太网、交换机、PLC逻辑编程电路、I路断路器，II路断路器、I路电操模块，II路电操模块、I路通信模块、II路通信模块、RJ45模块及按钮控制柜组成，所述远程控制计算机通过以太网和交换机与PLC逻辑编程电路的RJ45模块连接，本发明还保护一种铁路信号输入电源监测和断路器远程控制方法，利用远程控制技术手段，对信号输入电源电网进行实时监测和预警，及时掌握电源的工作质量，当断路器因过压、过流、接地等原因自动断开后，可远程启动合闸，大大压缩故障延时，提高运输效率。

Description

铁路信号输入电源监测和断路器远程启动***及控制方法
技术领域
本发明涉及铁路信号控制技术领域，尤其涉及一种铁路信号输入电源监测和断路器远程启动***及控制方法。
背景技术
铁路是国家的重要基础设施、国家的大动脉、大众化交通方式之一，它具有运输能力大、成本低、能耗少、速度高、适应性强等众多优点。在综合交通体系中处于骨干地位，铁路技术装备和信息技术的现代化是实现铁路现代化的重点任务之一，铁路技术装备是铁路运输的物质基础，电源设备为铁路先进技术设备的安全正常运行提供技术保障。
信号电源是铁路行车信号指示的供电电源，属于一级负荷，一般由自动闭塞电力线路（简称自闭线）和贯通电力线路（简称贯通线）两路电源供电。在只有一路电源的情况下，则由地方电力***再引一路电源构成双电源回路。两路电源互为冗余，故障时相互切换，以提高供电可靠性。
由于信号供电电源受到外界的影响会出现电源质量不佳，造成信号电源防雷箱中液压断路器落下，从而引起全站信号设备停电故障，会严重影响运输效率和行车安全，对于边远的无人值守站和中继站，更会造成超长的故障延时。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可远程控制，而且对电源屏输入电源稳定性能好的铁路信号输入电源监测和断路器远程启动***及控制方法，解决人员素质不高问题、降低人工成本、提高工作效率、安全可靠有序的管理。
为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：铁路信号输入电源监测和断路器远程启动***由远程控制计算机、以太网、交换机、PLC逻辑编程电路、I路断路器，II路断路器、I路电操模块，II路电操模块、I路通信模块、II路通信模块、RJ45模块及按钮控制柜组成，所述的远程控制计算机通过以太网和交换机与PLC逻辑编程电路的RJ45模块连接，所述的PLC逻辑编程电路通过数据线向I路电操模块和II路电操模块下达控制指令，I路电操和II路电操获得指令后分别带动I路断路器和II路断路器动作，所述的I路断路器和II路断路器7通过各自的OF触点，将I路断路器和II路断路器的断、合状态通过数据线分别经过I0和I1端口传到PLC逻辑编程电路；同时，I路断路器和II路断路器通过网线与I路通信模块和II路通信模块连接，且连接到PLC逻辑编程电路的SL1端口，将自带的监测模块15采集的外电网输入电源的电压、电流、频率、谐波参数通过I路通信模块和II路通信模块利用485通信模式传给PLC逻辑编程电路，PLC逻辑编程电路通过以太网和交换机上传到远程控制计算机1，所述的PLC逻辑编程电路采用芯片是TM200CE24R。
进一步，所述的PLC逻辑编程电路与外部UPS移动电源连接，且UPS移动电源直接由外网220V电压供电。
进一步，所述的I路电操模块分别与PLC逻辑编程电路的Q1和Q2端口连接，所述II路电操模块分别与PLC逻辑编程电路的Q4和Q5端口连接。
进一步，所述的I路电操模块与II路电操模块，I路断路器与II路断路器，I路通信模块与II路通信模块都分别为三组相同器件，同时与PLC逻辑编程电路都安装在按钮控制柜里面，同时，按钮控制柜19的面板上分别设置有两个合闸状态指示灯18、一个三位旋转开关17及四个断闸按钮16，同时四个断闸按钮16依次为I路合闸、I路断闸、II路合闸、II路断闸按钮。
一种铁路信号输入电源监测和断路器远程启动控制方法，所实施的对像是针对的启动***，该方法包括如下步骤：
步骤一、当按钮控制柜面板上的三位旋转开关在远动位置时，经过PLC逻辑编程电路进行逻辑处理后，通过Q1、Q2端口向电操模块发出合闸、断闸指令；
步骤二、再通过Q4、Q5端口向II路电操模块发出合闸、断闸指令，同时，I路电操模块，II路电操模块6获得命令后，带动I路断路器和II路断路器执行相应的合闸、断闸操作；
步骤三、I路断路器和II路断路器7通过各自的OF触点，将各自断路器的断、合状态通过数据线分别传到PLC逻辑编程电路的I0和I1端口，再通过以太网和交换机上传到远程控制计算机；同时通过各自的OF触点13，接通按钮控制柜19面板上的合闸状态指示灯18，分别显示I路断路器4和II路断路器7的断闸、合闸状态；
步骤四、当远程控制计算机收到PLC逻辑编程电路传来的I路断路器，II路断路器其中某一个出现断开时，通过I路通信模块或II路通信模块控制I路电操模块，II路电操模块动作，使得I路断路器或II路断路器自动完成闭合操作。
进一步，当把按钮控制柜面板上的三位旋转开关在手动位置时，经过PLC逻辑编程电路进行逻辑处理后，远程控制命令被禁止，按压控制柜面板上的I路合闸、断闸按钮，II路合闸、断闸按钮，同时，可以通过PLC逻辑编程电路的Q1、Q2端口向I路电操模块5发出合闸、断闸指令，通过Q4、Q5端口向II路电操模块发出合闸、断闸指令，最后，I路电操模块，II路电操模块获得命令后，带动I路断路器，II路断路器执行相应的合闸、断闸操作。
进一步，当把按钮控制柜面板上的三位旋转开关在维修位置时，经过PLC逻辑编程电路进行逻辑处理后，远动控制命令和手动控制命令都将被禁止，这时候可以进行对按钮柜中的设备进行检修维护。
进一步，所述的I路断路器和II路断路器自动完成闭合操作时，如果连续三次无法自动完成闭合，此时，PLC逻辑编程电路停止工作，远程控制计算机1显示界面上报警状态指示灯闪烁，提示需人工完成检修。
本发明的有益效果是： 本发明利用远程控制技术手段，对信号输入电源电网进行实时监测和预警，及时掌握电源的工作质量，当断路器因过压、过流、接地等原因自动断开后，可远程启动合闸，大大压缩故障延时，提高运输效率。
附图说明
图1是本发明的框架连接示意图；
图2是远程控制设备连接示意图；
图3是控制柜面板示意图
1-远程控制计算机、2-以太网、3-交换机、4-I路断路器、5-I路电操模块、6-II路电操模块、7-II路断路器、8-I通信模块、9-II通信模块、10-PLC逻辑编程电路、11-RJ45模块、12-UPS移动电源、13-OF触点、14-网线、15-监测模块、16-二位自复式按钮、17-三位旋转开关、18-合闸状态指示灯19-按钮控制柜。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明铁路信号输入电源监测和断路器远程启动***及控制方法的优选实施方式。
如图1-3所示本发明铁路信号输入电源监测和断路器远程启动***及控制方法的具体实施方式：铁路信号输入电源监测和断路器远程启动***，由远程控制计算机1、以太网2、交换机3、PLC逻辑编程电路10、I路断路器4，II路断路器7、I路电操模块5，II路电操模块6、I路通信模块8、II路通信模块9、RJ45模块11及按钮控制柜19组成，远程控制计算机1通过以太网2和交换机3与PLC逻辑编程电路10的RJ45模块11块连接，同时，PLC逻辑编程电路10通过数据线向I路电操模块5和II路电操模块6下达控制指令，I路电操和II路电操获得指令后分别带动I路断路器4和II路断路器7动作，I路电操模块5分别与PLC逻辑编程电路10的Q1和Q2端口连接，II路电操模块6分别与PLC逻辑编程电路10的Q4和Q5端口连接。且PLC逻辑编程电路10与外部UPS移动电源12连接，且UPS移动电源12直接由外网220V电压供电，PLC逻辑编程电路采用芯片是TM200CE24R。I路断路器4和II路断路器7通过各自的OF触点13，将I路断路器4和II路断路器7的断、合状态通过数据线分别经过I0和I1端口传到PLC逻辑编程电路10；同时，I路断路器4和II路断路器7通过网线14与I路通信模块8和II路通信模块9连接，且连接到PLC逻辑编程电路10的SL1端口，将自带的监测模块15采集的外电网输入电源的电压、电流、频率、谐波参数通过I路通信模块8和II路通信模块9利用485通信模式传给PLC逻辑编程电路10，PLC逻辑编程电路10通过以太网2和交换机3上传到远程控制计算机1。同时，所述的I路电操模块5与II路电操模块6，I路断路器4与II路断路器7，I路通信模块8与II路通信模块9都分别为三组相同器件，同时与PLC逻辑编程电路10都安装在按钮控制柜19里面，同时，按钮控制柜19的面板上分别设置有两个合闸状态指示灯18、一个三位旋转开关17及四个二位自复式按钮16，同时四个断闸按钮16依次为I路合闸、I路断闸、II路合闸、II路断闸按钮。
一种铁路信号输入电源监测和断路器远程启动控制方法，所实施的对像是针对启动***，该方法包括如下步骤：
步骤一、当按钮控制柜19面板上的三位旋转开关17在远动位置时，经过PLC逻辑编程电路10进行逻辑处理后，通过Q1、Q2端口向电操模块5发出合闸、断闸指令；
步骤二、再通过Q4、Q5端口向II路电操模块6发出合闸、断闸指令，同时，I路电操模块5，II路电操模块6获得命令后，带动I路断路器4和II路断路器7执行相应的合闸、断闸操作；
步骤三、I路断路器4和II路断路器7通过各自的OF触点13，将各自断路器的断、合状态通过数据线分别传到PLC逻辑编程电路10的I0和I1端口，再通过以太网2和交换机3上传到远程控制计算机1； 同时通过各自的OF触点13，接通按钮控制柜19面板上的合闸状态指示灯18，分别显示I路断路器4和II路断路器7的断闸、合闸状态；
步骤四、当远程控制计算机1收到PLC逻辑编程电路10传来的I路断路器4，II路断路器7其中某一个出现断开时，通过I路通信模块8或II路通信模块9控制I路电操模块5，II路电操模块6动作，使得I路断路器4或II路断路器7自动完成闭合操作。
同时，当把按钮控制柜19面板上的三位旋转开关17在手动位置时，经过PLC逻辑编程电路10进行逻辑处理后，远程控制命令被禁止，按压控制柜面板上的二位自复式按钮16，同时，可以通过PLC逻辑编程电路10的Q1、Q2端口向I路电操模块5发出合闸、断闸指令，通过Q4、Q5端口向II路电操模块6发出合闸、断闸指令，最后，I路电操模块5，II路电操模块6获得命令后，带动I路断路器4，II路断路器7执行相应的合闸、断闸操作。
当把按钮控制柜19面板上的三位旋转开关17在维修位置时，经过PLC逻辑编程电路10进行逻辑处理后，远动控制命令和手动控制命令都将被禁止，这时候可以进行对按钮柜中的设备进行检修维护。
所述I路断路器4和II路断路器7自动完成闭合操作时，如果连续三次无法自动完成闭合，此时，PLC逻辑编程电路10停止工作，远程控制计算机1显示界面上报警状态指示灯18闪烁，提示需人工完成检修。
以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.铁路信号输入电源监测和断路器远程启动***，其特征在于：所述启动***由远程控制计算机（1）、以太网（2）、交换机（3）、PLC逻辑编程电路（10）、I路断路器（4），II路断路器（7）、I路电操模块（5），II路电操模块（6）、I路通信模块（8）、II路通信模块（9）、RJ45模块（11）及按钮控制柜（19）组成，所述远程控制计算机（1）通过以太网（2）和交换机（3）与PLC逻辑编程电路（10）的RJ45模块（11）连接，所述PLC逻辑编程电路（10）通过数据线向I路电操模块（5）和II路电操模块（6）下达控制指令，I路电操和II路电操获得指令后分别带动I路断路器（4）和II路断路器（7）动作，所述I路断路器（4）和II路断路器（7）通过各自的OF触点（13），将I路断路器(4)和II路断路器(7)的断、合状态通过数据线分别经过I0和I1端口传到PLC逻辑编程电路(10)；同时，I路断路器(4)和II路断路器(7)通过网线(14)与I路通信模块(8)和II路通信模块(9)连接，且连接到PLC逻辑编程电路(10)的SL1端口，将自带的监测模块(15)采集的外电网输入电源的电压、电流、频率、谐波参数通过I路通信模块(8)和II路通信模块(9)利用485通信模式传给PLC逻辑编程电路(10)，PLC逻辑编程电路(10)通过以太网(2)和交换机(3)上传到远程控制计算机(1)。
2.根据权利要求1所述的铁路信号输入电源监测和断路器远程启动***，其特征在于：所述PLC逻辑编程电路(10)与外部UPS移动电源(12)连接，且UPS移动电源(12)直接由外网220V电压供电。
3.根据权利要求1所述的铁路信号输入电源监测和断路器远程启动***，其特征在于：所述I路电操模块(5)分别与PLC逻辑编程电路(10)的Q1和Q2端口连接，所述II路电操模块(6)分别与PLC逻辑编程电路(10)的Q4和Q5端口连接。
4.根据权利要求1所述的铁路信号输入电源监测和断路器远程启动***，其特征在于：所述I路电操模块(5)与II路电操模块(6)，I路断路器(4)与II路断路器(7)，I路通信模块(8)与II路通信模块(9)都分别为三组相同器件，同时与PLC逻辑编程电路(10)都安装在按钮控制柜(19)里面。
5.一种铁路信号输入电源监测和断路器远程启动控制方法，所实施的对像是根据权利要求1所述的启动***，其特征在于：该方法包括如下步骤：
步骤一、当按钮控制柜(19)面板上的三位旋转开关(17)在远动位置时，经过PLC逻辑编程电路(10)进行逻辑处理后，通过Q1、Q2端口向电操模块(5)发出合闸、断闸指令；
步骤二、再通过Q4、Q5端口向II路电操模块(6)发出合闸、断闸指令，同时，I路电操模块(5)，II路电操模块(6)获得命令后，带动I路断路器(4)和II路断路器(7)执行相应的合闸、断闸操作；
步骤三、I路断路器(4)和II路断路器(7)通过各自的OF触点(13)，将各自断路器的断、合状态通过数据线分别传到PLC逻辑编程电路(10)的I0和I1端口，再通过以太网(2)和交换机(3)上传到远程控制计算机(1)；同时通过各自的OF触点(13)，接通按钮控制柜(19)面板上的合闸状态指示灯(18)，分别显示I路断路器(4)和II路断路器(7)的断闸、合闸状态；
步骤四、当远程控制计算机(1)收到PLC逻辑编程电路(10)传来的I路断路器(4)，II路断路器(7)其中某一个出现断开时，通过I路通信模块(8)或II路通信模块(9)控制I路电操模块(5)，II路电操模块(6)动作，使得I路断路器(4)或II路断路器(7)自动完成闭合操作。
6.根据权利要求5所述的铁路信号输入电源监测和断路器远程启动控制方法，其特征在于：当把按钮控制柜(19)面板上的三位旋转开关(17)在手动位置时，经过PLC逻辑编程电路(10)进行逻辑处理后，远程控制命令被禁止，按压控制柜(19)面板上的二位自复式按钮(16)，同时，可以通过PLC逻辑编程电路(10)的Q1、Q2端口向I路电操模块(5)发出合闸、断闸指令，通过Q4、Q5端口向II路电操模块（6）发出合闸、断闸指令，最后，I路电操模块（5），II路电操模块（6）获得命令后，带动I路断路器（4），II路断路器（7）执行相应的合闸、断闸操作。
7.根据权利要求5所述的铁路信号输入电源监测和断路器远程启动控制方法，其特征在于：当把按钮控制柜（19）面板上的三位旋转开关（17）在维修位置时，经过PLC逻辑编程电路(10)进行逻辑处理后，远动控制命令和手动控制命令都将被禁止，这时候可以进行对按钮柜中的设备进行检修维护。
8.根据权利要求5所述的铁路信号输入电源监测和断路器远程启动控制方法，其特征在于：所述I路断路器(4)和II路断路器(7)自动完成闭合操作时，如果连续三次无法自动完成闭合，此时，PLC逻辑编程电路(10)停止工作，远程控制计算机(1)显示界面上报警指示状态灯(18)闪烁，提示需人工完成检修。
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