一种移频脉冲轨道电路的室外状态监测设备及系统技术方案

本发明专利技术提供一种移频脉冲轨道电路的室外状态监测设备及系统，包括：设置于同一箱体内的扼流变压器，采集传感器和采集分机。采集传感器对移频脉冲轨道电路的室外状态进行采集，得到采集信号，并将采集信号发送至采集分机，采集分机采集信号进行处理，得到通信数据，并将通信数据采用电力载波通信方式，通过电缆发送至汇集设备。在本方案中，通过在预先设置的采集点上设置采集传感器，对移频脉冲轨道电路室外设备的数据进行采集，并通过采集分机对采集到的数据进行处理和传输，使得能够实时了解移频脉冲轨道电路室外设备运行状态，及时对突发故障点进行定位，从而能够避免故障的影响范围增大，进而能够缩短故障维修时间，以及降低维护成本。

【技术实现步骤摘要】
一种移频脉冲轨道电路的室外状态监测设备及系统
本专利技术涉及电路监测
，尤其涉及一种移频脉冲轨道电路的室外状态监测设备及系统。
技术介绍
随着科学技术的发展，轨道电路技术被广泛应用在全国铁路线路各线中，由于轨道电路所处的环境易发送变化，导致轨道电路易出现如道床环境改变、连接线松动、塞钉松动、绝缘破损或钢轨锈蚀等问题，从而引起烧绝缘故障或“红光带”等突发故障，使得列车行驶出现安全问题。为了保证列车安全运营，需要对轨道电路的运行状态进行监测。目前，通过铁路扼流变压器的自监测设备监测牵引回流设备中牵引电流的分布，避免牵引回流整体分布对轨道传输信号的影响。但是，在轨道电路出现突发故障时，使用上述方法无法及时了解全面了解轨道电路的运营情况，使得无法及时对突发故障点进行定位，从而导致故障的影响范围增大。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种移频脉冲轨道电路的室外状态监测设备及系统，以解决现有技术中无法及时对突发故障点进行定位，从而导致故障的影响范围增大的问题。为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：本专利技术实施例第一方面公开了一种移频脉冲轨道电路的室外状态监测设备，所述监测设备包括：设置于同一箱体内的扼流变压器，采集传感器和采集分机；所述采集传感器设置于所述扼流变压器预先设置的采集点上，与所述采样分机通信连接；所述采集传感器，用于对移频脉冲轨道电路的室外状态进行采集，得到采集信号，并将所述采集信号发送至所述采集分机；所述采集分机，用于对所述采集信号进行采样、加密和整合处理，得到通信数据，并将所述通信数据采用电力载波通信方式，通过电缆发送至汇集设备。可选的，所述扼流变压器预先设置的采集点包括线圈中心节点、适配器采集点、防雷模块采集点、电缆侧采集点和钢轨侧采集点；其中，所述线圈中心节点和所述钢轨侧采集点位于同一水平面。可选的，设置于适配器采集点和电缆侧采集点处的采集传感器，安装于所述扼流变压器的上顶板或绝缘板上。可选的，所述采集传感器包括开孔设置，且具有单边绕线结构的采集传感器；或者，所述采集传感器包括开孔设置，所述开孔内设置有卡簧，且具有单边绕线结构的采集传感器。可选的，所述采集分机包括：采样模块、主控模块和载波模块；所述采样模块，用于对所述采集信号进行信号分离，得到移频信号和脉冲信号；所述主控模块，用于对所述移频信号叠加50Hz的混频信号后进行采样，利用得到的采样信号基于滑动滤波算法分别计算所述移频信号和所述50Hz的混频信号的有效值，利用加密算法得到加密后的采样数据，将加密后的采样数据按照G3_PLC协议整合，得到通信数据；所述载波模块，用于将所述通信数据进行放大和耦合处理，并采用电力载波通信方式，通过电缆将所述通信数据发送至所述汇集设备，以及接收所述汇集设备通过电缆发送的下发指令，并对所述下发指令进行耦合和滤波处理。可选的，所述采样模块包括分离电路；所述分离电路包括第一输入端、第二输入端、第一电容、第二电容、第一电感、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一变压器、第二变压器、第一输出端、第二输出端、第三输出端和第四输出端；所述第一输入端与所述第一电容的一端相连，所述第一电容的另一端与所述第一电阻的一端相连，所述第一电阻的另一端与所述第一电感的一端相连；所述第一电感的另一端与所述第一变压器发射线圈的一端相连，所述第一变压器发射线圈的另一端与所述第二输入端相连；所述第一变压器接收线圈的一端与所述第一输出端相连，所述第一变压器接收线圈的另一端与所述第二输出端相连；所述第一输入端与所述第一电容连接的公共端与所述第二电阻的一端相连，所述第二电阻的另一端与所述第三电阻的第一端相连；所述第二输入端与所述第一变压器发射线圈连接的公共端与所述第三电阻的第二端相连；所述第三电阻的第三端与所述第二电容的第一端相连，所述第三电阻的第四端与所述第二电容的第二端相连；所述第二电容的第三端与所述第二变压器发射线圈的一端相连，所述第二电容的第四端与所述第二变压器的发射线圈另一端相连；所述第二变压器接收线圈的一端与第三输出端相连，所述第二变压器接收线圈的另一端与所述第四输出端相连；通过所述第一输入端和所述第二输入端输入所述采集传感器采集得到的采集信号，所述采集信号经过所述第一电容、所述第一电感与所述第一变压器的发射线圈构成的谐振电路，分离出移频信号，并通过第一输出端和第二输出端输出至主控模块；所述采集信号经过所述第二电容与所述第二变压器的发射线圈构成的谐振电路，分离出脉冲信号。可选的，所述分离电路还包括：双向型二极管；所述第一电感与所述第一变压器连接的公共端与所述双向二极管的一端相连，所述第二输入端与所述第一变压器连接的公共端与所述双向二极管的另一端相连。可选的，所述载波模块包括：收发模块、运放、滤波电路和耦合电路；所述收发模块包括收发模块发送第一输出端、收发模块发送第二输出端，收发模块接收第一输入端和收发模块接收第二输入端；所述运放包括运放第一输入端、运放第二输入端、运放第一输出端、运放第二输出端；所述收发模块发送第一输出端和运放第一输入端相连，所述收发模块发送第二输出端和运放第二输入端相连；所述耦合电路包括第三电容、第四电容、第一变压器初级线圈、第一变压器次级线圈、第一瞬态抑制二极管、耦合第一输出端、耦合第二输出端；所述第一变压器初级线圈一侧包括四个引脚，第一引脚和所述运放第一输出端相连，第四引脚和所述运放第二输出端相连，第二引脚和第三引脚通过第三电容串联；所述次级线圈一侧包括两个引脚，第六引脚和第四电容一端相连，第二电容另一端和耦合第一输出端相连，第六引脚与第四电容连接的公共端和第五引脚通过第一瞬态抑制二极管并联，第五引脚与第一瞬态抑制二极管的公共端与耦合第二输出端相连；所述滤波电路，用于对接收到的所述汇集设备的下发指令进行滤波；所述耦合电路，用于将所述主控模块发送的所述通信数据进行耦合后，通过所述耦合第一输出端和所述耦合第二输出端发送至电缆，并经所述电缆发送至所述汇集设备。可选的，所述滤波电路与所述运放并联设置在耦合电路与收发模块之间；所述滤波电路包括：滤波第一输入端、滤波第二输入端、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第五电容、第六电容、滤波第一输出端、滤波第二输出端；所述滤波第一输入端和第一变压器初级线圈第一引脚相连，滤波第二输入端和第一变压器初级线圈第四引脚相连；所述滤波第一输入端和所述第四电阻的一端相连，所述第四电阻的另一端和所述第五电容的一端连接，所述第五电容另一端和滤波第一输出端相连；所述滤波第二输入端和所述第五电阻的一端相连，所述第五电阻的另一端和所述第六电容的一端相连，所述第六电容另一端和滤波第二输出端相连；所述第五电容与所述滤波第一输出端连接的公共端和所述第六电阻的一端相连，所述第六电容与所述滤波第二输本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种移频脉冲轨道电路的室外状态监测设备，其特征在于，所述监测设备包括：设置于同一箱体内的扼流变压器，采集传感器和采集分机；/n所述采集传感器设置于所述扼流变压器预先设置的采集点上，与所述采样分机通信连接；/n所述采集传感器，用于对移频脉冲轨道电路的室外状态进行采集，得到采集信号，并将所述采集信号发送至所述采集分机；/n所述采集分机，用于对所述采集信号进行采样、加密和整合处理，得到通信数据，并将所述通信数据采用电力载波通信方式，通过电缆发送至汇集设备。/n

【技术特征摘要】
1.一种移频脉冲轨道电路的室外状态监测设备，其特征在于，所述监测设备包括：设置于同一箱体内的扼流变压器，采集传感器和采集分机；
所述采集传感器设置于所述扼流变压器预先设置的采集点上，与所述采样分机通信连接；
所述采集传感器，用于对移频脉冲轨道电路的室外状态进行采集，得到采集信号，并将所述采集信号发送至所述采集分机；
所述采集分机，用于对所述采集信号进行采样、加密和整合处理，得到通信数据，并将所述通信数据采用电力载波通信方式，通过电缆发送至汇集设备。


2.根据权利要求1所述的监控设备，其特征在于，所述扼流变压器预先设置的采集点包括线圈中心节点、适配器采集点、防雷模块采集点、电缆侧采集点和钢轨侧采集点；
其中，所述线圈中心节点和所述钢轨侧采集点位于同一水平面。


3.根据权利要求2所述的监控设备，其特征在于，设置于适配器采集点和电缆侧采集点处的采集传感器，安装于所述扼流变压器的上顶板或绝缘板上。


4.根据权利要求1所述的监控设备，其特征在于，所述采集传感器包括开孔设置，且具有单边绕线结构的采集传感器；
或者，所述采集传感器包括开孔设置，所述开孔内设置有卡簧，且具有单边绕线结构的采集传感器。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的监测设备，其特征在于，所述采集分机包括：采样模块、主控模块和载波模块；
所述采样模块，用于对所述采集信号进行信号分离，得到移频信号和脉冲信号；
所述主控模块，用于对所述移频信号叠加50Hz的混频信号后进行采样，利用得到的采样信号基于滑动滤波算法分别计算所述移频信号和所述50Hz的混频信号的有效值，利用加密算法得到加密后的采样数据，将加密后的采样数据按照G3_PLC协议整合，得到通信数据；
所述载波模块，用于将所述通信数据进行放大和耦合处理，并采用电力载波通信方式，通过电缆将所述通信数据发送至所述汇集设备，以及接收所述汇集设备通过电缆发送的下发指令，并对所述下发指令进行耦合和滤波处理。


6.根据权利要求5所述的监测设备，其特征在于，所述采样模块包括分离电路；
所述分离电路包括第一输入端、第二输入端、第一电容、第二电容、第一电感、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一变压器、第二变压器、第一输出端、第二输出端、第三输出端和第四输出端；
所述第一输入端与所述第一电容的一端相连，所述第一电容的另一端与所述第一电阻的一端相连，所述第一电阻的另一端与所述第一电感的一端相连；
所述第一电感的另一端与所述第一变压器发射线圈的一端相连，所述第一变压器发射线圈的另一端与所述第二输入端相连；
所述第一变压器接收线圈的一端与所述第一输出端相连，所述第一变压器接收线圈的另一端与所述第二输出端相连；
所述第一输入端与所述第一电容连接的公共端与所述第二电阻的一端相连，所述第二电阻的另一端与所述第三电阻的第一端相连；
所述第二输入端与所述第一变压器发射线圈连接的公共端与所述第三电阻的第二端相连；
所述第三电阻的第三端与所述第二电容的第一端相连，所述第三电阻的第四端与所述第二电容的第二端相连；
所述第二电容的第三端与所述第二变压器发射线圈的一端相连，所述第二电容的第四端与所述第二变压器的发射线圈另一端相连；
所述第二变压器接收线圈的一端与第三输出端相连，所述第二变压器接收线圈的另一端与所述第四输出端相连；
通过所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张磊，王保松，于树永，郝亚静，
申请(专利权)人：通号北京轨道工业集团有限公司轨道交通技术研究院，通号北京轨道工业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11