一种轨道绝缘在线监测系统的制作方法

1.本发明涉及轨道安全监测领域，尤其是涉及一种轨道绝缘在线监测系统。


背景技术：

2.轨道电路绝缘节是安装在钢轨上起到电路分割的绝缘体，其绝缘性能的是否良好，直接影响轨道电路的正常使用。现在主要通过人工外观巡视检查、微机监测曲线分析和现场专用仪表测试等几种方法进行检查，监测手段落后，且存在人身安全风险。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种轨道绝缘在线监测系统，不但可以提高监测维修效率，还避免了工作人员的人身安全风险。
4.为实现上述目的，本发明提供了一种轨道绝缘在线监测系统，包括设置于导轨的绝缘节两端的监测线路，所述监测线路包括扼流变压器、设置于所述扼流变压器输出端上的相敏电流传感器、数据监测及故障指示单元，所述扼流变压器的输入端分别接入gjf轨道电源和gjz轨道电源，所述扼流变压器的输出端的两端分别与相对设置的所述导轨相连接，位于所述绝缘节同一侧的两个所述监测线路与相对设置的两个所述导轨构成回路，分别位于所述绝缘节两侧的两个监测回路中的所述扼流变压器的输出端通过电缆相连接；
5.所述相敏电流传感器为罗氏线圈，所述数据监测及故障指示单元包括积分变送器、模拟量采集及故障判断器、故障等级指示灯、通讯转换器，所述相敏电流传感器与所述积分变送器相连接，所述积分变送器、所述故障等级指示灯、所述通讯转换器均与所述模拟量采集及故障判断器相连接。
6.优选的，所述通讯转换器与现场手持式数据采集终端通讯连接，若干所述现场手持式数据采集终端与智慧网关通过rs485或rs232通讯连接，所述智慧网关与铁路电务段运维云平台通过gprs或5g信号通讯连接。
7.优选的，所述故障等级指示灯包括hl
‑
y(黄色)指示灯和hl
‑
r(红色)指示灯，所述hl
‑
y(黄色)指示灯表示轻微绝缘破损故障，所述hl
‑
r(红色)指示灯包括严重绝缘破损故障。
8.因此，本发明采用上述结构的一种轨道绝缘在线监测系统，通过监测线路上的相敏电流传感器感应回路中的相敏电流，并在电流异常时通过数据监测及故障指示单元发出警报和向铁路电务段运维云平台发送异常信息，这一系统能对绝缘节发生破损的导轨电路异常情况进行监控并实时报告，避免传统的工人手持监测仪器进行监测的触电安全风险，提高监测维修效率。
9.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
10.图1为本发明一种轨道绝缘在线监测系统实施例的电路示意图；
11.图2为本发明实施例导轨绝缘破损状况信息流动逻辑框图；
12.图3为本发明实施例罗氏线圈与积分变送器的连接状态示意图。
13.附图标记
14.be
25
：扼流变压器；ta：相敏电流传感器。
具体实施方式
15.以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
16.除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
17.实施例
18.如图所示，一种轨道绝缘在线监测系统，包括设置于导轨的绝缘节两端的监测线路，监测线路包括扼流变压器、设置于扼流变压器输出端上的相敏电流传感器、数据监测及故障指示单元。扼流变压器的输入端分别接入gjf轨道电源和gjz轨道电源，扼流变压器的输出端的两端分别与相对设置的导轨相连接，位于绝缘节同一侧的两个监测线路与相对设置的两个导轨构成回路，分别位于绝缘节两侧的两个监测回路中的扼流变压器的输出端通过电缆相连接。在有列车经过时，电流经车轮向车体流动，监测线路处于被短路状态。在绝缘节完好无破损的情况下，位于绝缘节两侧的监测线路分别于导轨构成互不干扰的回路。在绝缘节破损时，绝缘节两侧的监测线路联通，流经导轨的电流在扼流变压器的输入端形成分流，相敏电流引起相敏电流传感器反应。
19.相敏电流传感器为罗氏线圈，罗氏线圈是一个均匀缠绕在非铁磁性材料上的环形线圈，输出信号是电流对时间的微分。该线圈具有电流可实时测量、响应速度快、不会饱和的特点，适用交流尤其是高频大电流测量。通过一个对输出的电压信号进行积分的电路，即积分变送器，就可将罗氏线圈输出的100mv/ka微分电量信号变送为下一步设备可识别的0
‑
10v真有效值。数据监测及故障指示单元包括积分变送器、模拟量采集及故障判断器、故障等级指示灯、通讯转换器，相敏电流传感器与积分变送器相连接，积分变送器、故障等级指示灯、通讯转换器均与模拟量采集及故障判断器相连接。模拟量采集及故障判断控制器对牵引电流和相敏电流进行数据采集和逻辑运算，然后输出相应的故障信号，点亮故障等级指示灯。
20.故障等级指示灯包括hl
‑
y(黄色)指示灯和hl
‑
r(红色)指示灯，hl
‑
y(黄色)指示灯表示轻微绝缘破损故障，hl
‑
r(红色)指示灯包括严重绝缘破损故障。相敏电流的标准测量值为25hz/5a。测量值与标准值的偏差决定故障等级指示灯的响应程度。
21.通讯转换器与现场手持式数据采集终端通讯连接，现场手持式数据采集终端接收通讯转换器传来的绝缘节破损信号。若干现场手持式数据采集终端与智慧网关通过rs485
或rs232通讯连接，智慧网关与铁路电务段运维云平台通过gprs或5g信号通讯连接。通过信号的层层传递，导轨上绝缘节的破损情况被传递到铁路电务段运维云平台进行维修工作的统筹和规划，节省了人工沿线路依次监测的工作时间，提高了维修维护的效率，也提高了列车运行安全和工人工作环境安全。
22.因此，本发明采用上述结构的一种轨道绝缘在线监测系统，通过监测线路上的牵引电流感应器和相敏电流传感器感应回路中的牵引电流和相敏电流，并在电流异常时通过数据监测及故障指示单元发出警报和向铁路电务段运维云平台发送异常信息，这一系统能对绝缘节发生破损的导轨电路异常情况进行监控并实时报告，避免传统的工人手持监测仪器进行监测的触电安全风险，提高监测维修效率。
23.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进行限制，尽管参照较佳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：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。


技术特征：
1.一种轨道绝缘在线监测系统，其特征在于：包括设置于导轨的绝缘节两端的监测线路，所述监测线路包括扼流变压器、设置于所述扼流变压器输出端上的相敏电流传感器、数据监测及故障指示单元，所述扼流变压器的输入端分别接入gjf轨道电源和gjz轨道电源，所述扼流变压器的输出端的两端分别与相对设置的所述导轨相连接，位于所述绝缘节同一侧的两个所述监测线路与相对设置的两个所述导轨构成回路，分别位于所述绝缘节两侧的两个监测回路中的所述扼流变压器的输出端通过电缆相连接；所述相敏电流传感器为罗氏线圈，所述数据监测及故障指示单元包括积分变送器、模拟量采集及故障判断器、故障等级指示灯、通讯转换器，所述相敏电流传感器与所述积分变送器相连接，所述积分变送器、所述故障等级指示灯、所述通讯转换器均与所述模拟量采集及故障判断器相连接。2.根据权利要求1所述的一种轨道绝缘在线监测系统，其特征在于：所述通讯转换器与现场手持式数据采集终端通讯连接，若干所述现场手持式数据采集终端与智慧网关通过rs485或rs232通讯连接，所述智慧网关与铁路电务段运维云平台通过gprs或5g信号通讯连接。3.根据权利要求1所述的，其特征在于：所述故障等级指示灯包括hl
‑
y(黄色)指示灯和hl
‑
r(红色)指示灯，所述hl
‑
y(黄色)指示灯表示轻微绝缘破损故障，所述hl
‑
r(红色)指示灯包括严重绝缘破损故障。

技术总结
本发明公开了一种轨道绝缘在线监测系统，包括设置于导轨的绝缘节两端的监测线路，所述监测线路包括扼流变压器、设置于所述扼流变压器输出端上的相敏电流传感器、数据监测及故障指示单元，所述扼流变压器的输入端分别接入GJF轨道电源和GJZ轨道电源，所述扼流变压器的输出端的两端分别与相对设置的所述导轨相连接，位于所述绝缘节同一侧的两个所述监测线路与相对设置的两个所述导轨构成回路。本发明采用上述结构的一种轨道绝缘在线监测系统，不但可以提高监测维修效率，还避免了工作人员的人身安全风险。身安全风险。身安全风险。


技术研发人员：邹建春 赵秀贞 张久功 付连平
受保护的技术使用者：河北德凯华盛电子科技有限公司
技术研发日：2021.08.10
技术公布日：2021/11/2