CN113805560B - 一种应用于八线制道岔控制电路的道岔监测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种应用于八线制道岔控制电路的道岔监测装置及方法，该装置包括：动作电压采集模块、动作电流采集模块、功率采集模块和表示电压采集模块；动作电压采集模块和动作电流采集模块，用于采集交流转辙机的道岔动作电路中的三相输入电压和三相输入电流；功率采集模块根据三相输入电压和三相输入电流，确定交流转辙机的运行功率；表示电压采集模块用于采集道岔表示电路的道岔表示电压，包括道岔定位表示继电器的工作电压以及道岔反位表示继电器的工作电压。本发明提供的道岔监测装置及方法，可适用于所有八线制道岔控制电路的三相输入电压、三相输入电流、道岔表示电压等相关信息道岔关键信息的采集和监测，通用性强。

Description

一种应用于八线制道岔控制电路的道岔监测装置及方法

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种应用于八线制道岔控制电路的道岔监测装置及方法。

背景技术

道岔监测是轨道交通线路中信号监测***中的重要组成部分，主要实现对道岔动作电压、道岔动作电流、交流转辙机的运行功率以及道岔表示电压等参数的采集、处理，是道岔故障分析的主要方式和手段。在国内轨道交通线路中，主要采用五线制八线制道岔控制电路来实现交流转辙机道岔动作控制和状态表示反馈。

为解决五线制八线制道岔控制电路中的2DQJ继电器接点拉弧引起的道岔电路故障问题，目前交流转辙机八线制道岔控制电路开始采用八线制道岔控制电路，通过将道岔动作电路以以及道岔表示电路分开以克服这一缺陷。

但是，既有的用于实现道岔监测的采集电路及模块仅适用于五线制道岔控制电路，并不能完成对于由八线制道岔控制电路所控制的道岔状态进行实时监测。

发明内容

本发明提供一种应用于八线制道岔控制电路的道岔监测装置及方法，用以解决现有技术中对八线制道岔控制电路进行实时监控的技术空白。

第一方面，本发明提供一种应用于八线制道岔控制电路的道岔监测装置，包括：动作电压采集模块、动作电流采集模块、功率采集模块和表示电压采集模块；所述动作电压采集模块，用于采集交流转辙机的道岔动作电路中的三相输入电压；所述动作电流采集模块，用于采集所述道岔动作电路中的三相输入电流；所述功率采集模块，用于根据所述三相输入电压和所述三相输入电流，确定所述交流转辙机的运行功率；所述表示电压采集模块，用于采集道岔表示电路的道岔表示电压；所述道岔表示电压包括道岔定位表示继电器的工作电压以及道岔反位表示继电器的工作电压。

根据本发明提供的一种应用于八线制道岔控制电路的道岔监测装置，还包括：开关量采集模块；所述开关量采集模块，用于采集所述道岔表示电路中的第一道岔启动继电器的动作时机开关量、所述道岔定位表示继电器的位置表示开关量、所述道岔反位表示继电器的位置表示开关量。

根据本发明提供的一种应用于八线制道岔控制电路的道岔监测装置，所述动作电压采集模块，包括：A相电压采集器、B相电压采集器和C相电压采集器；所述A相电压采集器的一个输入端连接所述道岔动作电路中的X1回路，所述X1回路通过所述第一道岔启动继电器的一组辅助接点与所述三相输入电压的A相连接；所述B相电压采集器的两个输入端分别连接所述道岔动作电路中的X2回路和X4回路；所述X2回路和所述X4回路分别连接第二道岔启动继电器的第一组辅助接点的两个静触点，所述第二道岔启动继电器的第一组辅助接点的动触点，通过第一道岔启动继电器的复式继电器的第一组辅助接点的与所述三相输入电压的B相连接；所述C相电压采集器的两个输入端分别连接所述道岔动作电路中的X3回路和X5回路；所述X3回路和所述X5回路分别连接第二道岔启动继电器的第二组辅助接点的两个静触点，所述第二道岔启动继电器的第二组辅助接点的动触点，通过所述复式继电器的第二组辅助接点与所述三相输入电压的C相连接。

根据本发明提供的一种应用于八线制道岔控制电路的道岔监测装置，所述动作电流采集模块，包括：A相电流采集器、B相电流采集器和C相电流采集器；所述A相电流采集器，用于通过第一电流传感器获取所述X1回路中的输入电流；所述B相电流采集器，用于通过第二电流传感器获取所述X2回路和所述X4回路中的输入电流；所述C相电流采集器，用于通过第三电流传感器获取所述X3回路和所述X5回路中的输入电流。

根据本发明提供的一种应用于八线制道岔控制电路的道岔监测装置，所述表示电压采集模块，包括：反位表示电压采集器和定位表示电压采集器；所述反位表示电压采集器的两个输入端分别连接所述道岔表示电路中的X7回路和X8回路，用于获取所述道岔反位表示继电器的工作电压；所述定位表示电压采集器的两个输入端分别连接所述道岔表示电路中的X6回路和X8回路，用于获取所述道岔定位表示继电器的工作电压；所述道岔定位表示继电器串联与所述X6回路；所述道岔定位表示继电器的线圈的一端连接第一二极管的正极，另一端连接所述第二道岔启动继电器的第三组辅助接点的一个静触点；所述道岔反位表示继电器串联与所述X7回路；所述道岔反位表示继电器的线圈的一端连接第二二极管的负极，另一端连接所述第二道岔启动继电器的第三组辅助接点的另一个静触点；所述第二道岔启动继电器的第三组辅助接点的动触点通过所述第一道岔启动继电器的另一组辅助接点与表示变压器的次级的一端相连接；所述表示变压器的次级的另一端与所述X8回路的一端相连接；所述第一二极管的负极、所述第二二极管的正极以及所述X8回路的另一端分别连接转辙机的三相绕组。

根据本发明提供的一种应用于八线制道岔控制电路的道岔监测装置，所述功率采集模块，用于根据所述三相输入电压和所述三相输入电流，确定所述交流转辙机的运行功率，具体包括：按预设采样周期，获取多个采样时间点的三相输入电压和三相输入电流；分别计算所有采样时间点所采集的每相输入电压的均方根值，以确定三相平均线电压；分别计算所有采样时间点所采集的每相输入电流的均方根值，以确定三相平均输入电流；利用功率计算公式，对所述三相平均线电压与所述三相平均输入电流进行运算，以获取所述交流转辙机的运行功率。

根据本发明提供的一种应用于八线制道岔控制电路的道岔监测装置，在所述动作电压采集模块、所述动作电流采集模块和所述表示电压采集模块的输入端均串接有一隔离模块。

根据本发明提供的一种应用于八线制道岔控制电路的道岔监测装置，所述功率采集模块，还用于接收所述开关量采集模块所上传的所述第一道岔启动继电器的动作时机开关量、所述道岔定位表示继电器的位置表示开关量和所述道岔反位表示继电器的位置表示开关量；根据所述第一道岔启动继电器的动作时机开关量、所述道岔定位表示继电器的位置表示开关量，确定所述交流转辙机的定位时机；根据所述第一道岔启动继电器的动作时机开关量、所述道岔反位表示继电器的位置表示开关量，确定所述交流转辙机的反位时机。

根据本发明提供的一种应用于八线制道岔控制电路的道岔监测装置，还包括：通信输出模块；所述通信输出模块，用于将所述交流转辙机的运行功率、所述道岔定位表示继电器的工作电压、道岔反位表示继电器的工作电压发送至上位机。

第二方面，本发明还提供一种应用于八线制道岔控制电路的道岔监测方法，包括基于任一所述的道岔监测装置，以执行以下操作步骤：采集交流转辙机的道岔动作电路中的三相输入电压和三相输入电流，以根据所述三相输入电压和所述三相输入电流，确定所述交流转辙机的运行功率；采集道岔表示电路的道岔表示电压；所述道岔表示电压包括道岔定位表示继电器的工作电压以及道岔反位表示继电器的工作电压。

第三方面，本发明提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述应用于八线制道岔控制电路的道岔监测方法的步骤。

第四方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述应用于八线制道岔控制电路的道岔监测方法的步骤。

本发明提供的应用于八线制道岔控制电路的道岔监测装置及方法，可适用于所有八线制道岔控制电路的三相输入电压、三相输入电流、道岔表示电压等相关信息道岔关键信息的采集和监测，通用性强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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是本发明提供的应用于八线制道岔控制电路的道岔监测装置的结构示意图；

图2是本发明提供的一种应用于八线制道岔控制电路的道岔监测装置的电路示意图；

图3是本发明提供的功率采集模块以及表示电压采集模块的运行原理图；

图4是本发明提供的一种应用于八线制道岔控制电路的道岔监测方法的流程示意图；

图5是本发明提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在本发明实施例的描述中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、装置、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、装置、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、装置、物品或者设备中还存在另外的相同要素。术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合图1-图5描述本发明实施例所提供的应用于八线制道岔控制电路的道岔监测装置和装置。

图1是本发明提供的应用于八线制道岔控制电路的道岔监测装置的结构示意图，如图1所示，主要包括：

动作电压采集模块、动作电流采集模块、功率采集模块和表示电压采集模块；

所述动作电压采集模块，用于采集交流转辙机的道岔动作电路中的三相输入电压；

所述动作电流采集模块，用于采集所述道岔动作电路中的三相输入电流；

所述功率采集模块，用于根据所述三相输入电压和所述三相输入电流，确定所述交流转辙机的运行功率；

所述表示电压采集模块，用于采集道岔表示电路的道岔表示电压；所述道岔表示电压包括道岔定位表示继电器的工作电压以及道岔反位表示继电器的工作电压。

其中，通过将动作电压采集模块和表示电压采集模块的输入端，连接至位于分线柜内的采集底座上的相关接点，采集八线制道岔控制电路(以下均简称为道岔控制电路)的三相输入电压(即交流转辙机的工作电压)以及道岔表示电压；并利用动作电流采集模块从分线柜内采集三相输入电流(即交流转辙机的工作电流)。

将交流转辙机的自动开闭器的一组定位表示接点或一组反位表示接点，分别连接道岔表示电路，以将道岔的实时位置反映到远端的信号楼内，可以是：

用自动开闭器的定位接点，接通道岔定位表示继电器DBJ；用反位表示接点，接通道岔反位表示继电器FBJ。

在道岔表示电路中，可以用道岔定位表示继电器DBJ、道岔反位表示继电器FBJ的前接点表示道岔的位置，来区分进路的形状，参与各种重要的联锁关系，在控制台上构成进路表示光带表示道岔的位置等。

有鉴于此，道岔表示电路必须是安全电路，它的工作是否正常将直接关系到行车安全，须满足故障—安全的要求，故本发明在对交流转辙机的工作电压以及工作电流进行监测的基础上，还对道岔表示电路的道岔表示电压进行实时监控，即提供了对根据对道岔定位表示继电器的工作电压以及道岔反位表示继电器的工作电压的监控，来综合判断道岔的实时位置。

具体来说，仅能用一个道岔表示继电器的吸起来反映道岔的某一位置，而不采用一个道岔表示继电器的吸起和落下来分别表示道岔的两种位置，即能用道岔定位表示继电器DBJ的吸起表示道岔在定位；用道岔反位表示继电器FBJ的吸起表示道岔在反位。

通过对道岔表示继电器的实时监控，当外线发生混线或混入其它电源时，在保证不致使道岔定位表示继电器DBJ和道岔反位表示继电器FBJ发生错误励磁，或者在道岔转换过程中，若发生挤岔、停电、断线等故障时，在确保道岔定位表示继电器DBJ和道岔反位表示继电器FBJ及时落下的基础上，均能准确的判断出两者的实时励磁情况。

另外，本发明所提供的道岔监测装置，还包括功率采集模块，可以根据动作电压采集模块所采集的交流转辙机的工作电压和工作电流，综合计算出交流转辙机的运行功率，以通过对运行功率的监控，对交流转辙机的运行状态进行监控。

本发明提供的应用于八线制道岔控制电路的道岔监测装置，可适用于所有八线制道岔控制电路的三相输入电压、三相输入电流、道岔表示电压等相关信息道岔关键信息的采集和监测，通用性强。

基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，本发明提供的应用于八线制道岔控制电路的道岔监测装置，还包括：开关量采集模块；

所述开关量采集模块，用于采集所述道岔表示电路中的第一道岔启动继电器的动作时机开关量、所述道岔定位表示继电器的位置表示开关量(简称定位表示开关量)、所述道岔反位表示继电器的位置表示开关量(简称反位表示开关量)。

根据八线制道岔控制电路的控制原理，第一道岔启动继电器1DQJ动作表示道岔动作开始启动，道岔定位表示继电器DBJ动作表示道岔已经动作至定位，道岔反位表示继电器FBJ动作表示道岔已经动作至反位。

本发明提供的道岔监测装置，通过开关量采集模块采集第一道岔启动继电器1DQJ、道岔定位表示继电器DBJ以及道岔反位表示继电器FBJ的动作接点，分别获取动作时机开关量、定位表示开关量和反位表示开关量，则能够根据动作时机开关量和定位表示开关量，确定道岔动作至定位的时机；同时能够根据动作时机开关量和反位表示开关量，确定道岔动作至反位的时机。

同时，本发明还可以根据电压采集模块与电流采集模块所获取到的动作电压及动作电流，结合道岔动作至定位/反位的时机，即可以计算出道岔动作时的交流转辙机的运行功率。

本发明提供的道岔监测装置，通过增设开关量采集模块，并将开关量采集模块的输入端连接至组合柜中的相关接点，则能够根据道岔启动继电器1DQJ、道岔定位表示继电器DBJ以及道岔反位表示继电器FBJ的动作接点，准确的获知道岔动作的时机，进而可以有效地确定出交流转辙机在道岔动作时的运行功率，同时还能够根据动作时机开关量、定位表示开关量以及反位表示开关量，实时的获知到道岔动作状态，为校验道岔的正确动作提供支持，有效地保障了行车安全。

基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，所述动作电压采集模块，包括：A相电压采集器、B相电压采集器和C相电压采集器；

所述A相电压采集器的一个输入端连接所述道岔动作电路中的X1回路，所述X1回路通过所述第一道岔启动继电器1DQJ的一组辅助接点与所述三相输入电压的A相连接；

所述B相电压采集器的两个输入端分别连接所述道岔动作电路中的X2回路和X4回路；所述X2回路和所述X4回路分别连接第二道岔启动继电器2DQJ的第一组辅助接点的两个静触点112和113，所述第二道岔启动继电器2DQJ的第一组辅助接点的动触点111，通过第一道岔启动继电器的复式继电器1DQJF的第一组辅助接点的与所述三相输入电压的B相连接；

所述C相电压采集器的两个输入端分别连接所述道岔动作电路中的X3回路和X5回路；所述X3回路和所述X5回路分别连接第二道岔启动继电器2DQJ的第二组辅助接点的两个静触点122和123，所述第二道岔启动继电器2DQJ的第二组辅助接点的动触点121，通过所述复式继电器1DQJF的第二组辅助接点与所述三相输入电压的C相连接。

图2是本发明提供的一种应用于八线制道岔控制电路的道岔监测装置的电路示意图，如图2所示，本发明所提供的道岔监测装置的动作电压采集模块的采集点选择及接线方式为：

首先，根据八线制道岔控制电路的电路结构及运行原理，由于分线柜中X3回路、X5回路均与C相电压等位，X2回路和X4回路均与B相电压等位，X1回路与A相电压等位，故将动作电压采集模块的A相电压采集器的输入端连接在分线柜中的X1回路，可以通过电压表读取三相输入电压的A相电压U_a。

相应地，将B相电压采集器的两个输入端分别连接至在分线柜中的X2回路和X4回路，则可以在第二道岔启动继电器2DQJ的第一组辅助接点的动接点111无论接入至其静触点112或者静触点113时均能够采集到B相电压U_b。

同理，将C相电压采集器的两个输入端分别连接至在分线柜中的X3回路和X5回路，则可以在第二道岔启动继电器2DQJ的第二组辅助接点的动接点121无论接入至其静触点122或者静触点123时均能够采集到C相电压U_c。

需要说明的是本发明提供的八线制道岔控制电路，为防止在三相交流电源断相情况下烧坏电动机，在道岔控制电路的中设有道岔断电保护器DBQ。

可选地，DBQ由三个电流互感器、桥式整流和保护继电器BHJ三部分组成。三个电流互感器的一次侧线圈分别串联在三相交流电路中，二次侧线圈首尾相连，经桥式整流后，输出端子接保护继电器BHJ。

三个电流互感器的一次侧线圈分别串联在三相交流电路中，二次侧线圈首尾相连，经桥式整流后，输出端子可以连接保护继电器BHJ。

当三相交流电源正常供电，电动机定子绕组中三相电流流过，电流互感器工作在磁饱和状态，二次侧感应电流中的三次谐波经桥式整流后输出直流电，BHJ由于得到直流电而吸起，用BHJ的接点作为道岔控制电路的条件。当道岔转换到底后，由于三相负载断开，BHJ复原落下。

三相交流电源出现断相故障时，若B相断电，则为A、C两相供电，其线电压加至电流互感器一次侧，而二次侧两电流互感器电压反向串联，互相抵消，桥式整流器无输出，使BHJ落下，从而断开1DQJ电路和三相交流电动机电路，防止因断相运行而烧坏电动机。

本发明提供的八线制道岔控制电路的道岔监测装置，无论道岔动作的方向如何变化，均能够利用动作电压采集模块分别对道岔控制电路的三相输入电压进行实时采集。

基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，所述动作电流采集模块，包括：A相电流采集器、B相电流采集器和C相电流采集器；

所述A相电流采集器，用于通过第一电流传感器获取所述X1回路中的输入电流；

所述B相电流采集器，用于通过第二电流传感器获取所述X2回路和所述X4回路中的输入电流；

所述C相电流采集器，用于通过第三电流传感器获取所述X3回路和所述X5回路中的输入电流。

具体地，基于八线制道岔控制电路的结构及工作原理，分线柜中X3回路、X5回路连接至C相电源，经过X3回路、X5回路的电流即为对应的动作电流I_c，则可以在第二道岔启动继电器2DQJ的第二组辅助接点的动接点121无论接入至其静触点122或者静触点123时均能够采集到C相电电流I_c。

同理，经过X2回路、X4回路的电流即为B相电源的动作电流I_b，经过X1的电流即为A相电源的动作电流I_a。本发明所提供的动作电流采集模块，可以在第二道岔启动继电器2DQJ的第一组辅助接点的动接点111无论接入至其静触点112或者静触点113时均能够采集到B相电流I_b。

动作电流采集模块通过采集上述接点电路线缆上的感应电流可实现道岔动作电流采集(I_a、I_b和I_c)功能。

本发明提供的道岔监测装置，无论道岔动作的方向如何变化，均能够利用动作电流采集模块分别对道岔控制电路的三相输入电流进行实时采集。

基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，所述表示电压采集模块，包括：反位表示电压采集器FBJ和定位表示电压采集器DBJ；

所述反位表示电压采集器FBJ的两个输入端分别连接所述道岔表示电路中的X7回路和X8回路，用于获取所述道岔反位表示继电器的工作电压FBV-和FBV+；

所述定位表示电压采集器DBJ的两个输入端分别连接所述道岔表示电路中的X6回路和X8回路，用于获取所述道岔定位表示继电器的工作电压DBV-和DBV+；

所述道岔定位表示继电器DBJ串联与所述X6回路；所述道岔定位表示继电器DBJ的线圈的一端1连接第一二极管Z1的正极，另一端连接所述第二道岔启动继电器2DQJ的第三组辅助接点的一个静触点132；

所述道岔反位表示继电器FBJ串联与所述X7回路；所述道岔反位表示继电器FBJ的线圈的一端连接第二二极管Z2的负极，另一端连接所述第二道岔启动继电器2DQJ的第三组辅助接点的另一个静触点133；

所述第二道岔启动继电器2DQJ的第三组辅助接点的动触点131通过所述第一道岔启动继电器1DQJ的另一组辅助接点与表示变压器的次级的一端3相连接；

所述表示变压器的次级的另一端4与所述X8回路的一端相连接；

所述第一二极管Z1的负极、所述第二二极管Z2的正极以及所述X8回路的另一端分别连接转辙机的三相绕组。

其中，表示变压器的初级分别接入至220V交流电压源的两端。

需要说明的是，本发明提供的表示电压采集模块的接线方式，充分考虑了八线制道岔控制电路中道岔表示电路的工作原理，在道岔表示电路由DBJ和FBJ两个偏极继电器(如：JPXC—1000型)组成，由道岔表示变压器供电，最终与交流转辙机的自动开闭器接点联结起来，道岔转到定位或反位后，1DQJ失磁落下，用其后接点接通道岔表示电路。

故本发明提供的道岔监测装置，通过增设上述表示电压采集模块，并合理的接入至分线柜中的相关接点，能够实现分别采用道岔定位表示继电器DBJ的吸起表示道岔在定位；用道岔反位表示继电器FBJ的吸起表示道岔在反位。

同时，当外线混线时，由于整流二极管Z1和Z2失去作用，偏极继电器中流过交流电不会吸起，可防止道岔定位表示继电器DBJ或道岔反位表示继电器FBJ的错误励磁。且当外线上混入外界电源时，由于采用表示变压器隔离，混入的电源不能构成闭合回路，也可防止道岔定位表示继电器DBJ或道岔反位表示继电器FBJ的误动作。

进一步地，当道岔尖轨有障碍物使电动机空转时，1DQJ不能落下，使表示电路不能接通；或道岔被挤，自动开闭器两组接点被表示杆移位将检查柱抬起处于中间状态而断开表示电路，使道岔定位表示继电器DBJ或道岔反位表示继电器FBJ均处于落下状态，表示道岔发生故障，挤岔报警电路被接通发出挤岔报警。

基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，所述功率采集模块，用于根据所述三相输入电压和所述三相输入电流，确定所述交流转辙机的运行功率，具体包括：

按预设采样周期，获取多个采样时间点的三相输入电压和三相输入电流；

分别计算所有采样时间点所采集的每相输入电压的均方根值，以确定三相平均线电压；

分别计算所有采样时间点所采集的每相输入电流的均方根值，以确定三相平均输入电流；

利用功率计算公式，对所述三相平均线电压与所述三相平均输入电流进行运算，以获取所述交流转辙机的运行功率。

可选地，本发明提供的功率采集模块，可以受计时器控制，每间隔1ms采集一次电流数据，将其循环存储在能保存60次数据的内存中，使该内存段总是保存最近60ms(3个工频周期)内的瞬时电流数据。

最后，在需要时根据计算60次瞬时电流的均方根值，即先求平方和、在求得均值、最后开根，得到最近60ms的有效值。通过上述算法，可得出ABC三相输入电流记为：I_a、I_b、I_c。

同理，每间隔1ms采集一次电压数据，始终存下最近60ms内的瞬时电压数据，在需要时，计算60组数据的均方根值，即可得出AC、BC、CA的线电压U_ab、。

正常情况下，三路的线电压都应在380V附近。

最后，根据功率公式，可得出转辙机的运行功率P，具体为：

本发明提供的功率采集模块，，能够实时根据动作电压采集模块和动作电流采集模块在多个采样时间点所采集的三相工作电压和三相工作电流，采用均方根的方式，计算出交流转辙机的运行功率，能够实现对转辙机工作状态的实时监控。

基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，在所述动作电压采集模块、所述动作电流采集模块和所述表示电压采集模块的输入端均串接有一隔离模块。

本发明提供的应用于八线制道岔控制电路的道岔监测装置，通过在动作电压采集模块、所述动作电流采集模块和所述表示电压采集模块的输入端增设隔离模块，能够实现以下功能：

1)隔离功能：具备将各输入端和对应的输出端实现有效隔离的功能，实现输出端电路与输入端电路的隔离，尤其避免输出端电路故障影响输入端电路既有功能。

2)信息传递功能：具备将输入端的信息完整、准确地传递至输出端的功能，不因隔离功能的实现影响输入信息传递的完整性和准确性。

3)电压值整合输出功能：具备将两路时间维度互斥的电压值，对两路电压值求和，整合为一路电压值对外输出。

图3是本发明提供的功率采集模块以及表示电压采集模块的运行原理图，如图3所示，所述功率采集模块，还用于接收所述开关量采集模块所上传的所述第一道岔启动继电器的动作时机开关量、所述道岔定位表示继电器的位置表示开关量和所述道岔反位表示继电器的位置表示开关量；

根据所述第一道岔启动继电器的动作时机开关量、所述道岔定位表示继电器的位置表示开关量，确定所述交流转辙机的定位时机；

根据所述第一道岔启动继电器的动作时机开关量、所述道岔反位表示继电器的位置表示开关量，确定所述交流转辙机的反位时机。

基于八线制道岔控制电路原理，第一道岔启动继电器1DQJ表示道岔动作开始启动，道岔定位表示继电器DBJ表示道岔已经动作至定位，道岔反位表示继电器FBJ表示道岔已经动作至反位。

本发明提供的应用于八线制道岔控制电路的道岔监测装置，通过采集1DQJ和DBJ动作接点可确认道岔动作至定位的时机，采集1DQJ和FBJ动作接点可确认道岔动作至反位的时机，在结合采集到道岔动作电压和道岔动作电流，即可计算出道岔动作时的运行功率。

本发明通过预先确定岔动作时机，进而获取道岔动作时的短时间内的运行功率，能通过对这一运行功率的监控，准确获取交流转辙机的工作状态。

基于上述实施例的内容，作为一种可选实施例，本发明提供的应用于八线制道岔控制电路的道岔监测装置，还包括：通信输出模块；

所述通信输出模块，用于将所述交流转辙机的运行功率、所述道岔定位表示继电器的工作电压、道岔反位表示继电器的工作电压发送至上位机。

结合图3所示，本发明提供的八线制道岔控制电路的道岔监测装置，具备将表示电压采集模块和功率采集模块所输出数据，转化为标准通信协议应用数据功能，并通过网络方式对外输出。

可选地，功率采集模块和表示电压采集模块可通过标准通信协议(如：TCP/IP或RS485),将实时测量以及云端获取到的道岔动作时的运行功率和道岔表示电压等信息，传输至上位机(如微机监测***等车站设备)，并通过微机监测***传输至维护网络，实现相关信息的全线共享。

另外，本发明提供的八线制道岔控制电路的道岔监测装置，还包括电源模块，用于实现采集器设备供电功能，主要是通过将24VDC电源输入，并转换输出为道岔监测装置内部各模块的供电电源。

图4是本发明提供的一种应用于八线制道岔控制电路的道岔监测方法的流程示意图，如图4所示，主要包括但不限于以下步骤：

步骤101：采集交流转辙机的道岔动作电路中的三相输入电压和三相输入电流，以根据所述三相输入电压和所述三相输入电流，确定所述交流转辙机的运行功率；

其中，交流转辙机的道岔动作电路中的三相输入电压，可以通过将表示电压采集模块的输入端连接，位于分线柜内的采集底座上的相关接点来采集。

交流转辙机的道岔动作电路中的三相输入电流则可以利用动作电流采集模块，借助电流互感器对分线柜内的三相交流输入线进行电流测量来获取。

其中，交流转辙机的运行功率可以根据三相交流电的功率结算公式来确定，在此不作赘述。

步骤102：采集道岔表示电路的道岔表示电压；所述道岔表示电压包括道岔定位表示继电器的工作电压以及道岔反位表示继电器的工作电压。

交流转辙机的自动开闭器的一组定位表示接点或一组反位表示接点，分别连接道岔表示电路，用自动开闭器的定位接点，接通道岔定位表示继电器DBJ；用反位表示接点，接通道岔反位表示继电器FBJ，则通过测量道岔定位表示继电器DBJ以及道岔反位表示继电器FBJ的线圈电压，即可以获取到道岔表示电压。

本发明提供的应用于八线制道岔控制电路的道岔监测方法，可适用于所有八线制道岔控制电路的三相输入电压、三相输入电流、道岔表示电压等相关信息道岔关键信息的采集和监测，通用性强。

需要说明的是，本发明实施例提供的道岔监测方法，在具体运行时，可以借助上述任一实施例所述的道岔监测装置来实现，对此本实施例不作赘述。

图5是本发明提供的电子设备的结构示意图，如图5所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)510、通信接口(Communications Interface)520、存储器(memory)530和通信总线540，其中，处理器510，通信接口520，存储器530通过通信总线540完成相互间的通信。处理器510可以调用存储器530中的逻辑指令，以执行应用于八线制道岔控制电路的道岔监测装置，该装置包括：采集交流转辙机的道岔动作电路中的三相输入电压和三相输入电流，以根据所述三相输入电压和所述三相输入电流，确定所述交流转辙机的运行功率；采集道岔表示电路的道岔表示电压；所述道岔表示电压包括道岔定位表示继电器的工作电压以及道岔反位表示继电器的工作电压。

此外，上述的存储器530中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述装置的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各装置所提供的应用于八线制道岔控制电路的道岔监测装置，该装置包括：采集交流转辙机的道岔动作电路中的三相输入电压和三相输入电流，以根据所述三相输入电压和所述三相输入电流，确定所述交流转辙机的运行功率；采集道岔表示电路的道岔表示电压；所述道岔表示电压包括道岔定位表示继电器的工作电压以及道岔反位表示继电器的工作电压。

又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的应用于八线制道岔控制电路的道岔监测装置，该装置包括：采集交流转辙机的道岔动作电路中的三相输入电压和三相输入电流，以根据所述三相输入电压和所述三相输入电流，确定所述交流转辙机的运行功率；采集道岔表示电路的道岔表示电压；所述道岔表示电压包括道岔定位表示继电器的工作电压以及道岔反位表示继电器的工作电压。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的装置。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种应用于八线制道岔控制电路的道岔监测装置，其特征在于，包括：动作电压采集模块、动作电流采集模块、功率采集模块和表示电压采集模块；

所述动作电压采集模块，用于采集交流转辙机的道岔动作电路中的三相输入电压；

所述动作电流采集模块，用于采集所述道岔动作电路中的三相输入电流；

所述功率采集模块，用于根据所述三相输入电压和所述三相输入电流，确定所述交流转辙机的运行功率；

所述表示电压采集模块，用于采集道岔表示电路的道岔表示电压；所述道岔表示电压包括道岔定位表示继电器的工作电压以及道岔反位表示继电器的工作电压；

所述表示电压采集模块，包括：反位表示电压采集器和定位表示电压采集器；

所述反位表示电压采集器的两个输入端分别连接所述道岔表示电路中的X7回路和X8回路，用于获取所述道岔反位表示继电器的工作电压；

所述定位表示电压采集器的两个输入端分别连接所述道岔表示电路中的X6回路和X8回路，用于获取所述道岔定位表示继电器的工作电压；

所述道岔定位表示继电器串联与所述X6回路；所述道岔定位表示继电器的线圈的一端连接第一二极管的正极，另一端连接第二道岔启动继电器的第三组辅助接点的一个静触点；

所述道岔反位表示继电器串联与所述X7回路；所述道岔反位表示继电器的线圈的一端连接第二二极管的负极，另一端连接所述第二道岔启动继电器的第三组辅助接点的另一个静触点；

所述第二道岔启动继电器的第三组辅助接点的动触点通过第一道岔启动继电器的另一组辅助接点与表示变压器的次级的一端相连接；

所述表示变压器的次级的另一端与所述X8回路的一端相连接；

所述第一二极管的负极、所述第二二极管的正极以及所述X8回路的另一端分别连接转辙机的三相绕组。

2.根据权利要求1所述的应用于八线制道岔控制电路的道岔监测装置，其特征在于，还包括：开关量采集模块；

所述开关量采集模块，用于采集所述道岔表示电路中的第一道岔启动继电器的动作时机开关量、所述道岔定位表示继电器的位置表示开关量、所述道岔反位表示继电器的位置表示开关量。

3.根据权利要求2所述的应用于八线制道岔控制电路的道岔监测装置，其特征在于，所述动作电压采集模块，包括：A相电压采集器、B相电压采集器和C相电压采集器；

所述A相电压采集器的一个输入端连接所述道岔动作电路中的X1回路，所述X1回路通过所述第一道岔启动继电器的一组辅助接点与所述三相输入电压的A相连接；

所述B相电压采集器的两个输入端分别连接所述道岔动作电路中的X2回路和X4回路；所述X2回路和所述X4回路分别连接第二道岔启动继电器的第一组辅助接点的两个静触点，所述第二道岔启动继电器的第一组辅助接点的动触点，通过第一道岔启动继电器的复式继电器的第一组辅助接点的与所述三相输入电压的B相连接；

所述C相电压采集器的两个输入端分别连接所述道岔动作电路中的X3回路和X5回路；所述X3回路和所述X5回路分别连接第二道岔启动继电器的第二组辅助接点的两个静触点，所述第二道岔启动继电器的第二组辅助接点的动触点，通过所述复式继电器的第二组辅助接点与所述三相输入电压的C相连接。

4.根据权利要求3所述的应用于八线制道岔控制电路的道岔监测装置，其特征在于，所述动作电流采集模块，包括：A相电流采集器、B相电流采集器和C相电流采集器；

所述A相电流采集器，用于通过第一电流传感器获取所述X1回路中的输入电流；

所述B相电流采集器，用于通过第二电流传感器获取所述X2回路和所述X4回路中的输入电流；

所述C相电流采集器，用于通过第三电流传感器获取所述X3回路和所述X5回路中的输入电流。

5.根据权利要求1所述的应用于八线制道岔控制电路的道岔监测装置，其特征在于，所述功率采集模块，用于根据所述三相输入电压和所述三相输入电流，确定所述交流转辙机的运行功率，具体包括：

按预设采样周期，获取多个采样时间点的三相输入电压和三相输入电流；

分别计算所有采样时间点所采集的每相输入电压的均方根值，以确定三相平均线电压；

分别计算所有采样时间点所采集的每相输入电流的均方根值，以确定三相平均输入电流；

利用功率计算公式，对所述三相平均线电压与所述三相平均输入电流进行运算，以获取所述交流转辙机的运行功率。

6.根据权利要求1所述的应用于八线制道岔控制电路的道岔监测装置，其特征在于，在所述动作电压采集模块、所述动作电流采集模块和所述表示电压采集模块的输入端均串接有一隔离模块。

7.根据权利要求2所述的应用于八线制道岔控制电路的道岔监测装置，其特征在于，所述功率采集模块，还用于接收所述开关量采集模块所上传的所述第一道岔启动继电器的动作时机开关量、所述道岔定位表示继电器的位置表示开关量和所述道岔反位表示继电器的位置表示开关量；

根据所述第一道岔启动继电器的动作时机开关量、所述道岔定位表示继电器的位置表示开关量，确定所述交流转辙机的定位时机；

根据所述第一道岔启动继电器的动作时机开关量、所述道岔反位表示继电器的位置表示开关量，确定所述交流转辙机的反位时机。

8.根据权利要求1所述的应用于八线制道岔控制电路的道岔监测装置，其特征在于，还包括：通信输出模块；

所述通信输出模块，用于将所述交流转辙机的运行功率、所述道岔定位表示继电器的工作电压、道岔反位表示继电器的工作电压发送至上位机。

9.一种应用于八线制道岔控制电路的道岔监测方法，其特征在于，基于权利要求1至8任一所述的道岔监测装置，以执行以下操作步骤：

采集交流转辙机的道岔动作电路中的三相输入电压和三相输入电流，以根据所述三相输入电压和所述三相输入电流，确定所述交流转辙机的运行功率；

采集道岔表示电路的道岔表示电压；所述道岔表示电压包括道岔定位表示继电器的工作电压以及道岔反位表示继电器的工作电压。

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