CN2543792Y - 防止机车误入停电区的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于防止机车误入停电区的接触网供电监测装置。该监测装置包括无线高压传感器和主控电路及输出显示电路，无线高压传感器安装在被监测接触网高压带电体的监测区内，主控电路通过无线信号向无线高压传感器发出检测信令，无线高压传感器将采集的供电线路状态及自身工作状态通过无线信号传递回送至主控电路，主控电路对回送的状态信息进行加工处理并将相应的信息输出至显示电路进行显示。同时该装置采用非接触的二次传感器技术，有效地防止了外界环境对信号传递的干扰，再加之***自备的自检功能及无线高压传感器对其供电电源实施自控的工作方式，更加保证了***安全可靠的运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于防止机车误入停电区的接触网供电监测装置。
背景技术
铁路行车都是通过行车调度给出命令，即由车站值班员根据命令开放信号进行控制。列车运行位置是通过列车所在不同的信号区段返回的信号和无线通信手段得到监控。而电气化接触网的有电、无电的状态和范围，行车值班员只有调度命令，没有任何可反映接触网状态的直觉信号装置。为减少接触网停电检修对运输的影响，现一般采用上下行供电臂分别停电、车站各供电区单独停电的方式。由于供电臂一般跨越2-3个站场，特别在大站场的枢纽地带，供电分区单元多，各单元又相互交叉，供电方式复杂，再有接触网电分段和信号机的位置并不是一一对应，这样就易使值班员对接触网停、带电的范围掌握不准确，误开信号将机车从有电区放到无电区，这种情况的发生，将使27、5KV的高压电通过机车受电弓带入停电区内，给在停电区内作业人员的人身安全带来很大威胁，一旦接地线接续不良，就会造成人员的伤亡事故，机车误闯的问题在电气化铁路时有发生，现还没有得到有效控制。因而急需一种能够及时准确直观监测各停电区供电线路工作状态的检测装置。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是实时检测机车接触网供电线路停、带电工作状态、防止机车误入停电区的监测装置。
本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：该监测装置包括无线高压传感器和主控电路及输出显示电路，无线高压传感器安装在被监测接触网高压带电体的监测区内，主控电路按一定的时间间隔通过无线信号向无线高压传感器发出检测信令，无线高压传感器将采集的供电线路状态及自身工作状态通过无线信号传递回送至主控电路，主控电路对回送的的状态信息进行加工处理并将相应的信息输出至显示电路进行显示。
本实用新型取得的技术进步是：无线高压传感器可实时监测被检测区域内供电线路停、带电状态及自身工作状况，采用数字编码的调频无线传输方式与主控电路进行信息传递。同时无线高压传感器内的信号传送采用非接触的二次传感器技术，有效地防止了外界环境对信号传递的干扰，再加之***自备的自检功能及无线高压传感器对其供电电源实施自控的工作方式，更加保证了***安全可靠的运行。
附图说明
下面以附图为实施例对本实用新型进一步说明：
图1为本实用新型的方框图。
图2为本实用新型无线高压传感器的电原理图。
图3为本实用新型主控电路的电原理图。
图4为本实用新型输出显示电路的电原理图。
如图1所示，该监测装置中的无线高压传感器安装在距离被测接触网高压带电体约0.5-1米处，用于采集接触网高压带电体的工作状态，主控电路按一定的时间间隔通过无线信号向无线高压传感器发出检测信令，无线高压传感器将采集的供电线路停、带电状态及自身工作状态通过无线信号传递回送至主控电路，主控电路根据接收到的回送的信息，分别判断各线路停、带电状态及无线高压传感器自身工作状态，并将相应的信息输出至显示电路进行显示。其各部分的工作原理分述如下：
无线高压传感器主要是在主控电路的控制下采集被监测对象的停、带电工作状态以及将自身的工作状态发送至主控电路。本实施例选用8路电路结构相同独立安装于被测接触网高压带电体处的无线高压传感器，其每一路无线高压传感器的电原理图如图2所示，它包括微控制器U1(型号为MCU-PIC16F84)、非接触高压验电器U2(型号为GDY-2)、无线发射接收模块U3(型号为HR1000)、电阻R1-R4、光电管GD、晶振JZ3、电容C1-C2和地址编码开关K，非接触高压验电器U2的输出经光电管GD接微控制器U1的输入端相连，微控制器U1的数据和控制线分别与无线发射接收模块U3的RXD、TXD、CS线相连。当主控电路需要巡检各无线高压传感器时，主控电路向各无线高压传感器发送按地址编码开关设置的巡检指令，无线发射接收模块U3接收由主控电路无线发送来的匹配与自身的巡检指令，并将其转换成电控信号经RXD、TXD、CS传送至微控制器U1的12-14脚。微控制器U1经光电管GD向非接触高压验电器U2输出启动指令。同时非接触高压验电器U2将被检测对象的停、带电工作状态及自身的工作状态经光电管GD传送至微控制器U1，在微控制器U1的控制下由无线发射接收模块U3以固定的频率发送给主控电路。电路中的电阻R1-R4、电容C1-C2、地址编码开关和晶振JZ3为微控制器U1的***元件。为了降低无线高压传感器自身的功耗，还设计了一电源控制电路，该电路由三极管Q1-Q4和电阻R5-R8组成，三极管Q1-Q2和三极管Q3-Q4分别组成复合管，直流电源分别接于三极管Q2、Q4的发射极，三极管Q2、Q4的集电极为电源控制电路的输出端，三极管Q1-Q3的基极为电源控制电路控制输入端，其输入端分别与微控制器U1的控制输出端相连。该电源控制电路在主控电路的控制下工作，因此在未巡检工作状态下，无线高压传感器处于休眠状态。
主控电路的功能主要是定时向各无线高压传感器无线发送巡检指令或自检指令，同时接收由各无线高压传感器发送来的被检测对象及自身工作状态的信息，并对接收的信号进行解码分析，确定信号所表达线路停、带电的工作状态及前端设备自身状态，再将相应的信息传送至显示电路进行显示。该主控电路的电原理图如图3所示，它由微控制器U4、无线发射接收模块U5、接口电路U6、时钟电路U7、电容C3-C7、电阻R9-R12、晶振JZ1、JZ2组成，无线发射接收模块U5的RXD、TXD、CS线分别与微控制器U4的数据和控制线相连，微控制器U4的输出与接口电路U6的输入端相连，时钟电路U7、电容C3-C7、电阻R12和晶振JZ1、JZ2为微控制器U4的***元件。工作时，主控电路以3秒为周期的工作时序定时逐一的向各无线高压传感器发送巡检和自检指令，即微控制器U4通过14-16脚输出一以输出地址编码为指令的巡检和自检指令，无线发射接收模块U5通过RXD、TXD、CS线接收该指令，并通过无线信号传送至各无线高压传感器。当某一无线高压传感器接收到匹配与自身地址编码的查询命令，在所监测接触网停、带电状态发生变化时，即向主控电路无线发送接触网状态代码及自身的状态信号，主控电路的无线发射接收模块U5接收到该信号后并将其转换成数字信号输至微控制器U4，微控制器U4对输入的数据进行判断、存贮接触网停、带电状态并通过RS232接口电路U6控制显示电路显示当前各条供电线路停、带电的状态，若线路状态发生变化或无线高压传感器自身出现故障、电池电量不足等情况时主控电路将通过报警控制发出声光报警信号。
显示电路的主要功能是接收由主控电路输出的显示信息，并对该信息进行直观显示。其电原理图如图4所示。该电路由微控制器U8、接口电路U9、驱动电路QD、LED数码显示器、电阻R13、电容C8-C10和晶振JZ4组成，微控制器U8的输入接接口电路U9的输出端，微控制器U8的输出经驱动电路QD接至LED数码显示器的输入端，电阻R13、电容C8-C10和晶振JZ4为微控制器U8的***元件。其中本实施例选用由8组驱动电路QD和LED数码显示器组成了结构相同的光电模拟显示板。(8组LED数码显示器组成了模拟显示屏XP)其每一路的工作原理相同，仅以一路为例。当主控电路有显示输出信号时，即输入至RS232接微控制器U8口电路U9，经RS232接口电路U9的转换传送输出给微控制器U8的输入端，微控制器U8对该信号进行分析判断，输出一与被检测单元相对应的控制信号，即起动所对应的显示单元并显示其相关状态信息。
Claims (6)
1、一种防止机车误入停电区的装置，其特征在于它包括无线高压传感器和主控电路及输出显示电路，无线高压传感器安装在被监测接触网高压带电体的监测区内，主控电路与无线高压传感器间通过无线信号传递连通，主控电路采集被监测接触网高压带电体的状态信号输出至显示电路。
2、根据权利要求1所述防止机车误入停电区的装置，其特征在于所述无线高压传感器由1-8路电路结构相同的无线高压传感器构成，其每一路无线高压传感器包括微控制器U1、非接触高压验电器U2、无线发射接收模块U3、电阻R1-R4、光电管GD、电容C1-C2、晶振JZ3和地址编码开关K，非接触高压验电器U2的输出经光电管GD接微控制器U1的输入端相连，微控制器U1的数据和控制线分别与无线发射接收模块U3的RXD、TXD、CS线相连。
3、根据权利要求2所述防止机车误入停电区的装置，其特征在于无线高压传感器还包括由三极管Q1-Q4和电阻R5-R8组成的电源控制电路，三极管Q1-Q2和三极管Q3-Q4分别组成复合管，直流电源分别接于三极管Q2、Q4的发射极，三极管Q2、Q4的集电极为电源控制电路的输出端，三极管Q1-Q3的基极为电源控制电路控制输入端，其输入端分别与微控制器U1的控制输出端相连。
4、根据权利要求1所述防止机车误入停电区的装置，其特征在于所述主控电路由微控制器U4、无线发射接收模块U5、接口电路U6、时钟电路U7、电容C3-C7、电阻R9-R12、晶振JZ1、JZ2组成，无线发射接收模块U5的RXD、TXD、CS线分别与微控制器U4的数据和控制线相连，微控制器U4的输出与接口电路U6的输入端相连，时钟电路U7、电容C3-C7、电阻R12和晶振JZ1、JZ2为微控制器U4的***元件。
5、根据权利要求1所述防止机车误入停电区的装置，其特征在于所述显示电路由微控制器U8、接口电路U9、驱动电路QD、LED数码显示器、电阻R13、电容C8-C10和晶振JZ4组成，微控制器U8的输入接接口电路U9的输出端，微控制器U8的输出经驱动电路QD接至LED数码显示器的输入端，电阻R13、电容C8-C10和晶振JZ4为微控制器U8的***元件。
6、根据权利要求5所述防止机车误入停电区的装置，其特征在于所述驱动电路QD和LED数码显示器为八组，其每一组由驱动电路QD和LED数码显示器构成，驱动电路QD接于微控制器U8与LED数码显示器之间，八组LED数码显示器构成模拟显示屏XP。
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| CN102341291A (zh) * | 2009-03-04 | 2012-02-01 | 西门子公司 | 接触网***的运行参数的远程监控 |
| CN103043081A (zh) * | 2012-12-21 | 2013-04-17 | 中国铁道科学研究院 | 一种接触网有电与无电时的处理方法及*** |
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2002
- 2002-06-10 CN CN 02237831 patent/CN2543792Y/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN103043081B (zh) * | 2012-12-21 | 2015-06-10 | 中国铁道科学研究院 | 一种接触网有电与无电时的处理方法及*** |
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