一种道岔转辙机表示杆故障监测系统技术方案

本发明专利技术公布了一种道岔转辙机表示杆故障监测系统，信号采集单元接收电涡流传感器检测的道岔转辙机表示杆缺口宽度信号，经同相放大电路进行放大调理，并设置三极管Q1降低异常高电位信号和电解电容E2提高异常低电位信号，信号有异常发生的趋势时，进入故障判别单元，通过双迟滞比较器判断表示杆缺口宽度是否在2±0.5mm之内，正常时绿色指示灯亮，异常时红色指示灯亮、喇叭报警，所述信号可控传输单元在定时开关K1时间到达时或判断异常时，运放AR1输出的信号经震荡电路初步调频产生高频调制信号，进一步与谐振电路谐振，产生最佳传输频率，并再经选频反馈到震荡电路，由发射器稳定的传输到远程监测终端，电路结构简单，提高了异常信息被处理的及时性。

A fault monitoring system for indicator bar of switch machine

【技术实现步骤摘要】
一种道岔转辙机表示杆故障监测系统
本专利技术涉及故障检测
，特别是涉及一种道岔转辙机表示杆故障监测系统。
技术介绍
授权公告号为CN104197821B的道岔转辙机表示杆缺口宽度监测系统及其电涡流传感器，利用金属导体移动使电涡流探头产生的磁场发生变化，并转换为电流或电压，并经检波模块整流滤波、温度补偿模块温度补偿、输出缓冲模块放大后输出，设计出了满足实际需求（准确性、灵敏度）的电涡流传感器；电涡流传感器检测的表示杆缺口宽度信息传输到采集器，具体的经采集器中AD采集模块连接到微处理器模块，处理后通过通讯模块（无线通讯模块、电力载波）传输到远程监测终端（远程监测中心、无线手持机等）实现远程监测，然而，通过采集器采集再通过通讯模块传输到远程监测终端实现远程监测，此种方法能保证监测信号的准确度及监测的实时性，但采集器采集、传输到远程监测终端的数据为实时信息，信息量大，且采集器采集后要传送的信息及远程监测终端接收信息时均为先来先处理，这样会有传输等待时间、处理等待时间，造成异常信息不能被立即发现、处理的问题，也即不能保证异常信息被处理的及时性且成本高。所以本专利技术提供一种新的方案来解决此问题。
技术实现思路
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本专利技术之目的在于提供一种道岔转辙机表示杆故障监测系统，具有构思巧妙、人性化设计的特性，有效的解决异常信息不能被及时处理且成本高的问题。其解决的技术方案是，包括电涡流传感器、微处理器模块、通讯模块、远程监测终端，所述电涡流传感器检测的道岔转辙机表示杆缺口宽度信号经微处理器模块处理后通过通讯模块传输到远程监测终端实现远程监测，其特征在于，电涡流传感器检测的道岔转辙机表示杆缺口宽度信号经信号采集单元、故障判别单元、信号可控传输单元处理后传输到远程监测终端；所述信号采集单元接收电涡流传感器检测的道岔转辙机表示杆缺口宽度信号，经LC滤波后通过运放AR1进行放大调理，并设置三极管Q1降低异常高电位信号和电解电容E2提高异常低电位信号使运放AR1输出的信号在0-5V范围之内，之后一路进入信号可控传输单元，另一路在运放AR1输出的信号高于缺口宽度2mm对应的电压2.5时，运放AR1为核心的积分器计算电压变化率，为正且高于二极管D1导通电压值0.3V时，晶闸管VTL1导通，运放AR1输出的信号进入故障判别单元，所述故障判别单元通过运放AR3、AR4组成的双迟滞比较器判断表示杆缺口宽度是否在2±0.5mm对应的电压2.5±0.8V之内，正常时绿色指示灯亮，异常时驱动三极管Q5导通，红色指示灯亮、喇叭报警，所述信号可控传输单元在定时开关K1时间到达时或故障判别单元判断异常时，运放AR1输出的信号经三极管Q2、电容C6、电容C7为核心的震荡电路初步调频，三极管Q2、电感L1-电感L3、电容C13及变容二极管DC1为核心的震荡电路进一步微调频后通过发射器传输到远程监测终端。由于以上技术方案的采用，本专利技术与现有技术相比具有如下优点：电涡流传感器检测的道岔转辙机表示杆缺口宽度信号，经LC滤波、同相放大电路进行放大调理，并设置三极管Q1降低异常高电位信号和电解电容E2提高异常低电位信号使运放AR1输出的信号在0-5V范围之内，放大调理后信号高于缺口宽度2mm对应的电压2.5V时，信号进入积分器计算电压变化率，为正且高于二极管D1导通电压值0.3V时，也即道岔转辙机表示杆缺口宽度有异常发生的趋势时，再通过运放AR3、AR4为核心组成的双迟滞比较器判断表示杆缺口宽度是否在2±0.5mm对应的电压2.5±0.8V之内，正常时绿色指示灯亮，异常时驱动三极管Q5导通，红色指示灯亮、喇叭报警，现场直观指示，方便工作人员判别有无异常；在定时开关K1时间到达时或故障判别单元判断异常时，信号采集单元输出信号经三极管Q2、电容C6、电容C7为核心的电容三点式震荡电路初步调频，调制为高频信号，三极管Q2、电感L1-电感L3、电容C13及变容二极管DC1为核心的为核心的谐振电路与调制为高频信号的频率分量进一步谐振，产生所需要求的最佳传输频率，并设置选频网络选频再反馈到三极管Q2的基极以保证加到发射器上的高频调制信号的稳定性，最后由发射器传输到远程监测终端，电路结构简单，实现道岔转辙机表示杆缺口宽度信号正常时，发射器定时发送，异常时发射器立即发送，节省实时传送占用的信道传输资源及远程监测终端处理信息等待时间，提高了异常信息被处理的及时性。附图说明图1为本专利技术的电路原理图。具体实施方式有关本专利技术的前述及其他
技术实现思路
、特点与功效，在以下配合参考附图1对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。下面将参照附图描述本专利技术的各示例性的实施例。实施例一，一种道岔转辙机表示杆故障监测系统，所述电涡流传感器检测的道岔转辙机表示杆缺口宽度信号对应的电压经微处理器模块处理后通过通讯模块传输到远程监测终端实现远程监测，本申请将电涡流传感器检测的道岔转辙机表示杆缺口宽度信号经信号采集单元、故障判别单元、信号可控传输单元处理后传输到远程监测终端；所述信号采集单元接收电涡流传感器检测的道岔转辙机表示杆缺口宽度信号，经LC滤波后，进入运放AR1、电阻R1、电阻R2、电阻RA组成的同相放大电路进行放大调理，放大后信号经RC选频电路选频，使电涡流传感器输出的稳定的直流电压信号的频率分量通过，选频后信号幅度高于稳压管Z1的稳压值5V时，改变三极管Q1的CE结电阻，使运放AR1的反馈电阻R1阻值减小，进而降低异常高电位信号，选频后信号幅度低于负的稳压管Z1的稳压值0.3V时，负向电压经电解电容E1反向后，也即正向电压通过电阻RB反馈到运放AR1的同相输入端，进而提高输入的异常低电位信号，使运放AR1输出的信号在0-5V范围之内，之后一路进入信号可控传输单元，另一路在运放AR1输出的信号高于缺口宽度2mm对应的电压2.5时，也即选频后信号幅度高于稳压管Z3的稳压值2.5V时，稳压管Z3击穿，信号进入运放AR1、电阻R6、电阻R7、电容C4组成的积分器计算电压变化率，为正且高于二极管D1导通电压值0.3V时，也即道岔转辙机表示杆缺口宽度有异常发生的趋势时，晶闸管VTL1导通，选频后信号进入故障判别单元，所述故障判别单元通过运放AR3、三极管Q4、高阈值电压组成的高阈值电压的迟滞比较器判断表示杆缺口宽度是否高于2+0.5mm对应的电压2.5+0.8V，同时通过运放AR4、三极管Q6、低阈值电压组成的低阈值电压的迟滞比较器判断表示杆缺口宽度是否低于2-0.5mm对应的电压2.5-0.8V，高于低阈值电压且低与高阈值电压时，两个迟滞比较器均输出稳定的低电平，绿色指示灯LED1亮，指示道岔转辙机表示杆缺口宽度正常，反之低于低阈值电压或高与高阈值电压时，相应的高阈值电压的迟滞比较器或低阈值电压的迟滞比较器输出稳定的高电平，红色指示灯LED2亮、喇叭LB发声报警，指示道岔转辙机表示杆缺口宽度异常，所述可控传输单元在定时开关K1时间到达时或故障判别单元判断异常时，光电耦合器U1导通、二极管D4导通，+5V电压加到晶闸管VTL2的控制极，触发晶闸管VTL2导通，信号采集单元输出的直流电压信号经三极管Q2、电容C6、电容C7、电感本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种道岔转辙机表示杆故障监测系统，包括电涡流传感器、微处理器模块、通讯模块、远程监测终端，所述电涡流传感器检测的道岔转辙机表示杆缺口宽度信号经微处理器模块处理后通过通讯模块传输到远程监测终端实现远程监测，其特征在于，电涡流传感器检测的道岔转辙机表示杆缺口宽度信号经信号采集单元、故障判别单元、可控传输单元处理后传输到远程监测终端；所述信号采集单元接收电涡流传感器检测的道岔转辙机表示杆缺口宽度信号，经LC滤波后通过运放AR1进行放大调理，并设置三极管Q1降低异常高电位信号和电解电容E2提高异常低电位信号使运放AR1输出的信号在0‑5V范围之内，之后一路进入信号可控传输单元，另一路在运放AR1输出的信号高于缺口宽度2mm对应的电压2.5时，运放AR1为核心的积分器计算电压变化率，为正且高于二极管D1导通电压值0.3V时，晶闸管VTL1导通，运放AR1输出的信号进入故障判别单元，所述故障判别单元通过运放AR3、AR4组成的双迟滞比较器判断表示杆缺口宽度是否在2±0.5mm对应的电压2.5±0.8V之内，正常时绿色指示灯亮，异常时驱动三极管Q5导通，红色指示灯亮、喇叭报警，所述信号可控传输单元在定时开关K1时间到达时或故障判别单元判断异常时，运放AR1输出的信号经三极管Q2、电容C6、电容C7为核心的震荡电路初步调频，三极管Q2、电感L1‑电感L3、电容C13及变容二极管DC1为核心的为核心的谐振电路与调制为高频信号的频率分量进一步谐振，产生所需要求的最佳传输频率，通过发射器传输到远程监测终端。...

【技术特征摘要】
1.一种道岔转辙机表示杆故障监测系统，包括电涡流传感器、微处理器模块、通讯模块、远程监测终端，所述电涡流传感器检测的道岔转辙机表示杆缺口宽度信号经微处理器模块处理后通过通讯模块传输到远程监测终端实现远程监测，其特征在于，电涡流传感器检测的道岔转辙机表示杆缺口宽度信号经信号采集单元、故障判别单元、可控传输单元处理后传输到远程监测终端；所述信号采集单元接收电涡流传感器检测的道岔转辙机表示杆缺口宽度信号，经LC滤波后通过运放AR1进行放大调理，并设置三极管Q1降低异常高电位信号和电解电容E2提高异常低电位信号使运放AR1输出的信号在0-5V范围之内，之后一路进入信号可控传输单元，另一路在运放AR1输出的信号高于缺口宽度2mm对应的电压2.5时，运放AR1为核心的积分器计算电压变化率，为正且高于二极管D1导通电压值0.3V时，晶闸管VTL1导通，运放AR1输出的信号进入故障判别单元，所述故障判别单元通过运放AR3、AR4组成的双迟滞比较器判断表示杆缺口宽度是否在2±0.5mm对应的电压2.5±0.8V之内，正常时绿色指示灯亮，异常时驱动三极管Q5导通，红色指示灯亮、喇叭报警，所述信号可控传输单元在定时开关K1时间到达时或故障判别单元判断异常时，运放AR1输出的信号经三极管Q2、电容C6、电容C7为核心的震荡电路初步调频，三极管Q2、电感L1-电感L3、电容C13及变容二极管DC1为核心的为核心的谐振电路与调制为高频信号的频率分量进一步谐振，产生所需要求的最佳传输频率，通过发射器传输到远程监测终端。2.如权利要求1所述一种道岔转辙机表示杆故障监测系统，其特征在于，所述信号采集单元包括电感L1，电感L1的一端连接涡流传感器检测的道岔转辙机表示杆缺口宽度信号，电感L1的另一端通过电阻RA分别连接运算放大器AR1的同相输入端、电阻RB的一端，运算放大器AR1的反相输入端分别连接电阻R1的一端、接地电阻R2的一端、三极管Q1的集电极，电阻R1的另一端分别连接运算放大器AR1的输出端、电阻R4的一端三极管Q1的发射极，电阻R4的另一端连接电容C2的一端，电容C2的另一端分别连接稳压管Z1的负极、稳压管Z2的正极、稳压管Z3的负极、接地电阻R5的一端、接地电容C3的一端、电阻R3的一端，稳压管Z1的正极连接三极管Q1的基极，稳压管Z2的负极和接地电解电容E1的负极连接电阻RB的另一端，电阻R3的另一端连接晶闸管VTL1的阳极，稳压管Z3的正极分别连接运算放大器AR2的反相输入端、电阻R6的一端、电容C4的一端，运算放大器AR2的同相输入端通过电阻R7连接地，运算放大器AR2的输出端分别连接电阻R6的另一端、电容C4的另一端、二极管D1的正极，二极管D1的负极分别连接电阻R8的一端、接地电解电容E2的正极、晶闸管VTL1的控制极，晶闸管VTL1的阴极为信号采集单元的输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢伟，李春莹，李丽兰，梁宏伟，占雪梅，
申请(专利权)人：郑州铁路职业技术学院，
类型：发明
国别省市：河南,41