[發明專利]城市軌道交通低壓配電系統管控終端

在審

• 申請號: 201410413618.0
• 申請日: 2014-08-21
• 公開（公告）號: CN104142648A
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發明（設計）人: 靳忠福;武春;張金花;趙懷軍;賈俊鑫;孫建新;顧晏齊;陳西虎
• 申請（專利權）人: 中鐵第一勘察設計院集團有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 李罡

技術領域

????本發明屬于城市軌道交通配電管控技術領域，具體涉及一種城市軌道交通低壓配電系統管控終端。

背景技術

建立具有“自愈、集成、預測、優化”智能化特征的城市軌道交通低壓配電系統，是提升軌道交通正常運營、科學管控水平的重要保障。目前本領域公知的利用多功能數字儀表、智能斷路器、以太網網關、PLC控制器等元件堆積組合方法搭建的“準”智能化系統，雖能實現軌道交通降壓變電所低壓進線斷路器、母聯斷路器、三級負荷總開關、重要饋線回路的遙測、遙控、遙信功能，但因斷路器自帶的智能脫扣器和數字儀表的測量信息各自獨立，不能有效統一整合和共享、不能共建內在的狀態評判和信息預測模型，故距離上述真智能化特征的要求尚有一定差距。此外，上述方法及系統還存在對斷路器附件（如脫扣器）性能要求過高導致的成本較高、各組成元件通訊規約不一致時組網困難、各元件類別不同時功能差異性大、自動化水平不均衡、結構模式不簡潔和統一、維護不方便等缺陷，在實際工程應用難以有效發揮作用。

發明內容

本發明的目的是提供一種城市軌道交通低壓配電系統管控終端，克服上述現有技術存在的技術缺陷。

本發明所采用的技術方案是：

城市軌道交通低壓配電系統管控終端，其特征在于：

包含有主機及其接口環節、向前測控通道環節和向后測控通道環節；

所述主機及其接口環節包含有DSP系統模塊、CPLD邏輯與組合系統模塊、單片機系統模塊、3號磁耦合器、4號磁耦合器、以太網口模塊、和串行通信口模塊；DSP系統模塊通過標準SPI總線和單片機系統模塊相連、通過通用并行輸入/輸出口與CPLD邏輯與組合系統模塊相連；單片機系統模塊經3號磁耦合器和4號磁耦合器隔離后，分別與以太網口模塊和串行通信模塊相連；

所述向前測控通道環節包含有回路三相電壓檢測模塊、回路三相電流檢測模塊、回路剩余電流檢測模塊、信號調理模塊、回路溫濕度檢測模塊、遙信量檢測模塊、1號磁耦合器和2號磁耦合器；回路三相電壓檢測模塊、回路三相電流檢測模塊和回路剩余電流檢測模塊的輸出端經信號調理模塊后，與主機及其接口環節中DSP系統模塊的A/D輸入端相連；回路溫濕度檢測模塊的輸出端經1號磁耦合器隔離后，接至主機及其接口環節中DSP系統模塊的I²C端口；遙信量檢測模塊的輸出端經2號磁耦合器隔離后，接至主機及其接口環節中CPLD邏輯與組合系統模塊的通用輸入/輸出端口；

所述向后測控通道環節包含有1號功率光電耦合器、2號功率光電耦合器、3號功率光電耦合器、4號功率光電耦合器、斷路器合閘開出回路、斷路器分/跳閘開出回路、故障報警開出回路和備用開出回路；斷路器合閘開出回路、斷路器分/跳閘開出回路、故障報警開出回路和備用開出回路分別經1號功率光電耦合器、2號功率光電耦合器、3號功率光電耦合器、4號功率光電耦合器隔離驅動后，接入主機及其接口環節中CPLD邏輯與組合系統模塊。

所述向前測控通道環節中的回路三相電壓檢測模塊包括三只并列設置的交流電壓傳感器，回路三相電流檢測模塊包括三只并列設置的交流電流傳感器，回路剩余電流檢測模塊設置一只剩余電流探測器，回路溫濕度檢測模塊設置一只數字式溫濕度傳感器。

所述主機及其接口環節中還包含有鍵盤模塊和液晶顯示模塊；

鍵盤模塊直接與單片機系統模塊的通用輸入/輸出端口相連；

液晶顯示模塊通過自身總線與單片機系統模塊相連。

本發明具有以下優點：

一、從物理形態上能使低壓開關柜輸出回路實現“一次+二次”的二元化結構，即開關本體+智能終端裝置。開關本體完成回路的開斷功能，其余保護、控制、狀態監測、測量、計量等功能均由智能終端裝置集成實現。這樣使得配電設備高度集成，占地小、免維護及操作界面友好，滿足軌道交通車站面積寸土寸金之特點。

二、完成該回路的智能脫扣保護，包括三段式過電流保護（或可選反時限保護）、不平衡電流/電壓保護、電壓過低保護、電壓過高保護、電壓錯序保護、電壓缺相保護、晃電保護、合相過負荷保護、低頻保護、絕緣保護、工藝保護等，保護曲線能夠在現場靈活調整。開關本體攜帶的電子或熱磁脫扣附件可以取消或減少配置作為回路的后備保護，降低成本。此效果可使軌道交通內數量繁多龐雜的設備系統用電安全性、可靠性提高，防止因出現較大供電故障的導致軌道交通的癱瘓。