一种交流电气化铁路列车受电监测系统技术方案

本发明专利技术提供一种交流电气化铁路列车受电监测系统，包括：监测终端，用于采集铁路列车受电的电压并对采集的电压进行预处理；数据传输装置，用于将监测终端预处理后的电压发送至处理终端；处理终端，用于接收预处理后的电压，并对接收的电压进行参数监测和监测数据可视化；评估装置，用于确定处理终端接收电压的供电稳定性、电气损伤累积程度和捕捉暂态异常事件。本发明专利技术能够收集和上报列车的电压质量数据，为故障预测及健康度管理提供数据支持；实现对事故的及时筛查，保障铁路运行的安全、避免事故发生。

An AC electrified railway train electrification monitoring system

【技术实现步骤摘要】
一种交流电气化铁路列车受电监测系统
本专利技术涉及电气化铁路
，具体涉及一种交流电气化铁路列车受电监测系统。
技术介绍
在公用电网中，电压质量包括偏差、谐波畸变率等主要指标，在国家标准《GB/T14549-1993电能质量公用电网谐波》中规定了明确限值。在交流电气化铁路的牵引供电系统中，随着交直交型电力机车和动车组的广泛投运，由于高次谐波谐振和过分相暂态等导致的过电压现象已经频繁发生，过电压会导致列车避雷器、电压互感器等元件发生故障，也会导致牵引网避雷器漏泄电流增大甚至避雷器的炸裂，进而导致牵引网跳闸，严重影响了铁路运输安全。无论在牵引网还是列车上，都对电压的基波分量进行了检测，当超过电压限值或低于某个限值时会触发报警。然而，在交流电气化铁路的牵引供电系统中并未对电压质量开展在线检测和评估，尤其在列车上没有安装对谐波谐振、暂态过电压等重要电压质量问题的在线检测和分析。
技术实现思路
针对现有技术中的问题，本专利技术提供一种交流电气化铁路列车受电监测系统，通过对牵引网电压质量进行监测，能够对有效提高设备维护水平、降低设备损失，并提高供电可靠性及列车运行安全性。本专利技术提供一种交流电气化铁路列车受电监测系统，包括：监测终端，用于采集铁路列车受电的电压并对采集的电压进行预处理；数据传输装置，用于将监测终端预处理后的电压发送至处理终端；处理终端，用于接收预处理后的电压，并对接收的电压进行参数监测和监测数据可视化；评估装置，用于确定处理终端接收电压的供电稳定性、电气损伤累积程度和捕捉暂态异常事件。进一步的，所述监测终端包括：滤波单元，用于接收交流电气化铁路列车受电的电压并滤除接收的所述电压中的干扰电压；采集单元，用于采集经滤波单元滤除过的电压；GPS定位单元，用于确定交流电气化铁路列车的位置；DSP控制器，用于接收采集单元采集的电压和GPS定位单元确定的的位置，以及将接收的所述电压和所述位置通过数据传输装置发送至处理终端。进一步的，所述采集单元为闭环霍尔式电压传感器。进一步的，所述DSP控制器为TMS320F28335型数字信号处理器。进一步的，所述数据传输装置为RS-485通信接口。进一步的，所述处理终端包括：采集数据分析单元，用于对列车受电的电压进行可视化处理，并通过可视化监测单元显示列车受电的电压；可视化监测单元，用于显示列车受电的电压；数据管理单元，用于存储接收的列车受电的电压数据。进一步的，所述处理终端为工控机。进一步的，所述评估装置包括：统计单元，用于统计处理终端接收的列车受电的电压中电压偏差和谐波；捕捉单元，用于捕捉处理终端接收的列车受电的电压中的暂态异常电压。由上述技术方案可知，本专利技术提供一种交流电气化铁路列车受电监测系统，能够对列车电压进行综合检测，达到采集数据可视化、参数指标同步分析的监测效果；还能够保证实时连续采集、暂态过电压有效捕捉及定位，在保留特征同时节省存储空间，提高通信效率。本专利技术能够收集和上报列车的电压质量数据，为故障预测及健康度管理提供数据支持；实现对事故的及时筛查，保障铁路运行的安全、避免事故发生。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，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为本专利技术实施例中的交流电气化铁路列车受电监测系统的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的交流电气化铁路列车受电监测系统中监测终端的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的交流电气化铁路列车受电监测系统中处理终端的结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的交流电气化铁路列车受电监测系统中评估装置的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供一种交流电气化铁路列车受电监测系统的实施例，参见图1，所述交流电气化铁路列车受电监测系统具体包含有如下内容：监测终端10，用于采集铁路列车受电的电压并对采集的电压进行预处理；其中，监测终端10应用安装于交流电气化铁路列车上。数据传输装置20，用于将监测终端预处理后的电压发送至处理终端；处理终端30，用于接收预处理后的电压，并对接收的电压进行参数监测和监测数据可视化；其中，处理终端30针对监测终端10预处理后的电压，对电压质量问题所引发的潜在供电可靠性及列车运行安全性威胁进行在线监测及分析评估，并为牵引网故障预测及健康度管理提供数据支持，达到了对异常频发路段的跟踪捕捉、故障有效分析及提高设备维护水平、降低损失的目的。评估装置40，用于确定处理终端接收电压的供电稳定性、电气损伤累积程度和捕捉暂态异常事件。其中，监测终端10的输入端连接至铁路列车受电的入口，输出端连接数据传输装置20的输入端，所述数据传输装置20的输出端与处理终端30的输入端相连接，所述处理终端30的输出端与所述评估装置40的输入端。从上述描述可知，本专利技术实施例提供的交流电气化铁路列车受电监测系统，能够对列车电压进行综合检测，达到采集数据可视化、参数指标同步分析的监测效果；还能够保证实时连续采集、暂态过电压有效捕捉及定位，在保留特征同时节省存储空间，提高通信效率。本专利技术能够收集和上报列车的电压质量数据，为故障预测及健康度管理提供数据支持；实现对事故的及时筛查，保障铁路运行的安全、避免事故发生。本实施例提供一种监测终端的具体实现方式的实施例，参见图2，所述监测终端包括：滤波单元101，用于接收交流电气化铁路列车受电的电压并滤除接收的所述电压中的干扰电压；采集单元102，用于采集经滤波单元滤除过的电压；在本实施例中，采集单元为闭环霍尔式电压传感器。GPS定位单元103，用于确定交流电气化铁路列车的位置；DSP控制器104，用于接收采集单元采集的电压和GPS定位单元确定的的位置，以及将接收的所述电压和所述位置通过数据传输装置发送至处理终端。在本实施例中，DSP控制器为TMS320F28335型数字信号处理器。在具体实施时，采集单元采用多模式采集方式融合设计及自由切换，包括：实时连续采集模式和超限触发采集模式，数据预处理环节包括电压分析及特征参数提取，完成数据筛选及清洗；结合预警信息库搭建，在运行状况较差达到超限警报阈值时，短信通知，及时检修；并且在过压触发模式下通过GPS定位单元上报常发生地点经纬度数据收集。从上述描述可知，本专利技术实施例提供的监测终端，能够采集交流电气化铁路列车受电情况和电压质量数据，为列车健康度管理提供数据支持；还能够对交流电气化铁路列车受电的电压进行监测，并对电压质量进行筛查，保障铁路运行的安全，避免事故发生；并且具有结构简单、使用方便的优点。本实施例提供一种数据传输装置的具体实现方式的实施例，数据传输装置为RS-485通信接口。本实施例提供一种处理终端的具体实现方式的实施例，参见图3，所述处理终端包括：采集数据分析单元301，用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种交流电气化铁路列车受电监测系统，其特征在于，包括：监测终端，用于采集铁路列车受电的电压并对采集的电压进行预处理；数据传输装置，用于将监测终端预处理后的电压发送至处理终端；处理终端，用于接收预处理后的电压，并对接收的电压进行参数监测和监测数据可视化；评估装置，用于确定处理终端接收电压的供电稳定性、电气损伤累积程度和捕捉暂态异常事件。

【技术特征摘要】
1.一种交流电气化铁路列车受电监测系统，其特征在于，包括：监测终端，用于采集铁路列车受电的电压并对采集的电压进行预处理；数据传输装置，用于将监测终端预处理后的电压发送至处理终端；处理终端，用于接收预处理后的电压，并对接收的电压进行参数监测和监测数据可视化；评估装置，用于确定处理终端接收电压的供电稳定性、电气损伤累积程度和捕捉暂态异常事件。2.根据权利要求1所述的交流电气化铁路列车受电监测系统，其特征在于，所述监测终端包括：滤波单元，用于接收交流电气化铁路列车受电的电压并滤除接收的所述电压中的干扰电压；采集单元，用于采集经滤波单元滤除过的电压；GPS定位单元，用于确定交流电气化铁路列车的位置；DSP控制器，用于接收采集单元采集的电压和GPS定位单元确定的的位置，以及将接收的所述电压和所述位置通过数据传输装置发送至处理终端。3.根据权利要求2所述的交流电气化铁路列车受电监测装置，其特征在于，所述采集单元为闭环霍尔...

【专利技术属性】
技术研发人员：王荣，丁一阳，
申请(专利权)人：神州电科科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11