[發明專利]地鐵軌道電壓監測裝置和方法

在審

• 申請號: 201410076841.0
• 申請日: 2014-03-04
• 公開（公告）號: CN103884898A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 黃元亮;彭譯嬌;吳桂忠
• 申請（專利權）人: 暨南大學
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 陳燕嫻

技術領域

本發明涉及電壓監測研究領域，特別涉及一種地鐵軌道電壓監測裝置和方法。

背景技術

在電氣化的鐵路牽引供電系統中，為了解決地鐵天窗檢修對檢修人員存在安全威脅的問題，通常采用電壓監測裝置進行地鐵第三軌殘存電壓的監測。采用電壓監測裝置是解決高電壓對人體安全威脅的一種可靠性高而且經濟節省的方案，其基本的技術原理是：地鐵第三軌區間間隔接入一個直流電壓傳感器元件和電壓采集電路，以讀取地鐵第三軌殘存電壓的數據，從而達到監測地鐵第三軌殘存電壓的目的。

實際工作過程中，通常在停電后的一段時間內，由于地鐵第三軌于行軌間容性特性，第三軌仍殘存一定的電壓，需對電壓下降的過程進行分析。因此，為獲取實時電壓值，業界普遍采用一種電壓監測裝置，該裝置主要由電壓采集部分、模數轉換電路、隔離部分電路三個部分組成。其中模數轉換電路實現A/D芯片采集后的校準補償。上述這種電壓監測裝置具有以下缺點：（1）由于電氣環境比較復雜，會形成各種干擾源，從而了降低電壓監測裝置的質量。（2）由于電氣環境比較復雜，各元器件聯系緊密，若出現問題，不易維護。（3）采用模數轉換A/D芯片，額外增加了成本，且占用信號處理電路空間。

因此，尋求一種便于維護、抗干擾能力強且成本低的監測裝置和方法具有重要應用價值。

發明內容

本發明的主要目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種地鐵軌道電壓監測裝置，該裝置具有可連續監測、安裝方便、易于維護的優點。

本發明還提供了一種基于上述地鐵軌道電壓監測裝置的監測方法。

本發明的目的通過以下的技術方案實現：地鐵軌道電壓監測裝置，包括：信號處理電路、數據無線傳輸模塊和直流電壓傳感器，上述信號處理電路和數據無線傳輸模塊通過信號處理電路中的雙列直插式排針連接，信號處理電路和直流電壓傳感器通過信號處理電路的出線端和進線端連接，數據無線傳輸模塊與外部上位機無線連接；信號處理電路包括用于將220v交流電轉換為5v直流電進而為直流電壓傳感器提供工作電壓的電壓轉換裝置、雙列直插式排針、用于將直流電壓5v降低為直流電壓3.3v進而為數據無線傳輸模塊提供工作電源的低壓差電壓調節器。

優選的，所述信號處理電路和數據無線傳輸模塊通過兩個雙列直插式排針連接，且兩個雙列直插式排針之間具有固定的間隙。

優選的，為便于固定信號處理電路，在所述信號處理電路上設置螺孔。

優選的，為了避免了直流電壓傳感器正常運行情況下帶有高電壓的缺陷，所述直流電壓傳感器用導軌固定接地。

優選的，所述數據無線傳輸模塊設置一A/D轉換模塊，用于對信號處理電路采集到的電壓值進行模數轉換。

優選的，在所述信號處理電路上設置有指示燈。從而可以方便觀察信號處理電路通電情況，便于檢查，易于維護。

一種基于上述地鐵軌道電壓監測裝置的監測方法，將直流電壓傳感器放置于地鐵第三軌區間間隔處，信號處理電路按照預先設定的采集周期采集直流電壓傳感器檢測的電壓值，然后將這一電壓值通過數據無線傳輸模塊發送到外部上位機，期間，信號處理電路分別向直流電壓傳感器和數據無線傳輸模塊提供工作電壓。

優選的，所述數據無線傳輸模塊進行數據傳輸是采用基于ZigBee技術的無線網絡。因此不需要另外增加信號線路。

優選的，在信號處理電路中預設一閾值，當直流電壓傳感器輸出端的電壓值超過該閾值時，則直接對外報警。從而監測地鐵第三軌殘存電壓的大小，達到監測電壓的目的，這種電壓監測方式是可連續的。

本發明與現有技術相比，具有如下優點和有益效果：

1、本發明可以通過觀察直流電壓傳感器的輸出端電壓監測地鐵第三軌殘存電壓，具有可連續監測、易于維護、安裝方便的優點。

2、本發明結構簡單、抗干擾能力強，且成本較低，便于推廣使用。

附圖說明

圖1是本實施例的整體電路示意圖；

圖2是本實施例中信號處理電路部分的電路圖。

具體實施方式

下面結合實施例及附圖對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限于此。

實施例1

結合參見圖1，圖1給出了本實施例所述的電壓監測裝置的整體電路，其中圖2揭示的是圖1中信號處理電路部分電路圖。兩部分之間的電連接關系如圖1所示。