一种道岔整流设备及其监控系统技术方案

本发明专利技术实施例提供的道岔整流设备及其监控系统，监控系统包括至少一个道岔整流设备和中控监控装置；道岔整流设备包括抗扰整流单元和状态检测单元，两者通过继电开关相并联；抗扰整流单元包括串联的限流抗扰电路和二次整流电路；限流抗扰电路包括至少两个并联的线绕电阻；二次整流电路包括三组依次串联的二极管串，每个所述二极管串由并联的至少两个二极管组成；状态检测单元包括限流抗扰检测电路、二次整流检测电路和双向比较电路，用于获取对所述抗扰整流单元的检查结果。本发明专利技术实施例提供的道岔整流设备及其监控系统，专为城市轨道交通行业设计，解决了复杂电磁环境下，道岔表示电路的防护问题，并提供故障检测，降低了既有设备的故障发生率。

A switch rectifier and its monitoring system

【技术实现步骤摘要】
一种道岔整流设备及其监控系统
本专利技术涉及轨道交通
，尤其涉及一种道岔整流设备及其监控系统。
技术介绍
截止到目前为止，我国已开通城市轨道交通的城市多达39个，总运营里程超过5000公里，轨道交通已成为我国城市交通规划设计中至关重要的一环，道岔管理是城市轨道交通运输工作的重要的一环。其中，道岔表示电路是道岔控制电路中至关重要的部分，用于将道岔位置实时地反映到信号值班员处，确保列车安全通过。但是，由于雷击和复杂电磁环境的影响，导致道岔表示电路经常受到杂波信号的干扰，严重降低了道岔控制电路的工作效率，削弱了安全运营的可靠性。因此，无论是应用最为广泛的电动转辙机ZD6系列，还是新型的S700K和ZD(J)9系列电动转辙机，都需要加装道岔整流设备，进行必要的过电压防护。一方面，现有运用于铁路系统的道岔整流设备，一般安装在露天的轨边箱内，可同时防范感应雷击和一定幅值范围内的工频过电压。然而不同于铁路线路，全国80％以上的城市轨道交通线路建于地下，受到雷击的影响较小。因此，城市轨道交通行业使用的道岔整流设备应更多的考虑第三轨造成的迷流以及杂散电流的影响。而且由于城市轨道交通线路由于发车密度大，转辙机动作频次密集，早晚高峰时段动作频率可达到每两分钟正反操作一次，一天操作近五百次。该操作频次，远远高于常规铁路线路平均每天几次的操作频率。将现有的运用于铁路系统的道岔整流设备移植到城市轨道交通行业后发现，由于迷流以及杂散电流造成的电腐蚀，使得该设备的使用寿命明显缩短。另一方面，现有的道岔整流设备运用在铁路行业中，通常采用寿命到期更换加故障后报修的模式，即寿命期内不做具体检查工作，直到设备发生故障才更换，达到预期寿命后亦不做任何检测直接更换。此维修模式的好处在于减少了现场巡检人员的工作量，但对设备可靠性提出了很高的要求，一旦发生故障，将直接导致道岔失去表示，严重影响列车运营，带来巨大出行压力，因此并不适用于城市轨道交通行业。目前，全国多数城轨线路采用缩短寿命周期批量更换的方式，虽然减少了故障发生的概率。但是，相较于铁路行业此类设备的维护成本增长了数倍，使用寿命短和道岔失表的隐患并没有得到根本解决。综上所述，提供一种适用于城市轨道交通的复杂工频电磁干扰环境，且方便检测的道岔整流设备成为亟需解决的技术难题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种道岔整流设备及监控系统，用以解决现有技术中的道岔整流设备在工频干扰较为频繁的区域内整流能力差，以及不方便及时检测的缺陷。第一方面，本专利技术实施例提供一种道岔整流设备，包括：抗扰整流单元和状态检测单元，该抗扰整流单元与状态检测单元通过继电开关相并联；抗扰整流单元包括限流抗扰电路和二次整流电路，其中限流抗扰电路和二次整流电路串联连接；限流抗扰电路包括至少两个相互并联的线绕电阻，每个线绕电阻的外壳为金属结构；二次整流电路包括三组依次串联的二极管串，每个二极管串由并联的至少两个二极管组成。其中，状态检测单元包括限流抗扰检测电路、二次整流检测电路和双向比较电路；该限流抗扰检测电路与二次整流检测电路并联后，与双向比较电路相串联；限流抗扰检测电路用于获取限流抗扰电路的第一元件参数，二次整流检测电路用于获取二次整流电路的第二元件参数，双向比较电路用于对第一元件参数和所述第二元件参数进行处理，获取抗扰整流单元的检查结果。进一步地，其中获取限流抗扰电路的第一元件参数，包括获取限流抗扰检测电路中各线绕电阻的阻值变化参数；获取二次整流电路的第二元件参数，包括同步获取二次整流电路各个电阻的正向压降参数。进一步地，在本专利技术实施例中，限流抗扰电路和二次整流电路之间还串联有至少一个自恢复保险。进一步地，其中，二次整流电路中的每个二极管均相同，二极管的正向导通电流大于3A，反向击穿电压大于3000V。进一步地，其中，状态检测单元还包括微处理器、A/D转换器；微处理器用于生成稳定的脉冲宽度调制信号至限流抗扰检测电路以及二次整流检测电路；限流抗扰检测电路与二次整流检测电路用于，基于脉冲宽度调制信号，获取第一元件参数和所述第二元件参数；A/D转换器用于将第一元件参数和第二元件参数转换成数字信号。进一步地，其中，还包括声光报警装置，当上述检查结果超出预设范围，则启动声光报警装置。第二方面，本专利技术实施例提供一种道岔整流设备监控系统，包括至少一个如第一方面任一实施例的道岔整流设备和中控监控装置；每个转辙机的道岔表示电路均设置一个道岔整流设备，每个道岔整流设备与中控监控装置通信连接，每个道岔整流设备对应一个通信地址；中控监控装置用于接收每个道岔整流设备的检查结果，并将检查结果进行显示。进一步地，其中，中控监控装置还包括检测电路手动开关、控制单元和输出单元；检测电路手动开关作为第一优先级，用于现场控制继电开关的状态；控制单元作为第二优先级，用于中控监控装置控制继电开关的状态；输出单元用于输出第一元件参数和第二元件参数及故障指示。进一步地，上述继电开关还包括手动触发开关。本专利技术实施例提供的道岔整流设备及其监控系统，一方面，通过设置由限流抗扰电路和二次整流电路构成的抗扰整流单元，有效了实现了对于复杂工频电磁干扰环境的适应性，抗干扰能力更强；另一方面，通过设置状态检测单元实现对于抗扰整流单元即时监控和诊断，使巡检人员可通过测量各项参数综合评估道岔整流设备的即时状态，进而将故障隐患减小到最低。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一简单地介绍，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提供的道岔整流设备的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的道岔整流监控系统的结构示意图。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、完整地描述，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作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。目前，现有的道岔整流设备一般是运用于铁路交通中的车站信号设备以及转辙机等装置上，提高其所保护的电路的抗雷击能力。但是在工频干扰较为频繁的轨道区段，比如城市轨道交通中，对于道岔表示电路影响最大则是由第三轨造成的迷流以及杂散电流等对于电路硬件的电腐蚀。另一方面，由于整个轨道交通线路长、安装环境复杂，对于道岔整流设备的检测即维护需要耗费大量的人力物力。为了解决或部分解决现有技术中道岔整流设备的上述缺陷，如图1所示，本专利技术实施例提供一种道岔整流设备，包括但不限于抗扰整流单元和状态检测单元，抗扰整流单元与状态检测单元通过继电开关相并联；抗扰整流单元包括限流抗扰电路和二次整流电路，限流抗扰电路和二次整流电路串联连接；限流抗扰电路包括至少两本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种道岔整流设备，其特征在于，包括：抗扰整流单元和状态检测单元，所述抗扰整流单元与所述状态检测单元通过继电开关相并联；/n所述抗扰整流单元包括限流抗扰电路和二次整流电路，所述限流抗扰电路和二次整流电路串联连接；/n所述限流抗扰电路包括至少两个相互并联的线绕电阻，每个所述线绕电阻的外壳为金属结构；所述二次整流电路包括三组依次串联的二极管串，每个所述二极管串由并联的至少两个二极管组成；/n所述状态检测单元包括限流抗扰检测电路、二次整流检测电路和双向比较电路；所述限流抗扰检测电路与所述二次整流检测电路并联后，与所述双向比较电路相串联；/n所述限流抗扰检测电路用于获取所述限流抗扰电路的第一元件参数，所述二次整流检测电路用于获取所述二次整流电路的第二元件参数，所述双向比较电路用于对所述第一元件参数和所述第二元件参数进行处理，获取对所述抗扰整流单元的检查结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种道岔整流设备，其特征在于，包括：抗扰整流单元和状态检测单元，所述抗扰整流单元与所述状态检测单元通过继电开关相并联；
所述抗扰整流单元包括限流抗扰电路和二次整流电路，所述限流抗扰电路和二次整流电路串联连接；
所述限流抗扰电路包括至少两个相互并联的线绕电阻，每个所述线绕电阻的外壳为金属结构；所述二次整流电路包括三组依次串联的二极管串，每个所述二极管串由并联的至少两个二极管组成；
所述状态检测单元包括限流抗扰检测电路、二次整流检测电路和双向比较电路；所述限流抗扰检测电路与所述二次整流检测电路并联后，与所述双向比较电路相串联；
所述限流抗扰检测电路用于获取所述限流抗扰电路的第一元件参数，所述二次整流检测电路用于获取所述二次整流电路的第二元件参数，所述双向比较电路用于对所述第一元件参数和所述第二元件参数进行处理，获取对所述抗扰整流单元的检查结果。


2.根据权利要求1所述的道岔整流设备，其特征在于，所述获取所述限流抗扰电路的第一元件参数，包括获取所述限流抗扰检测电路中各线绕电阻的阻值变化参数；所述获取所述二次整流电路的第二元件参数，包括同步获取所述二次整流电路各个电阻的正向压降参数。


3.根据权利要求1所述的道岔整流设备，其特征在于，在所述限流抗扰电路和所述二次整流电路之间还串联有至少一个自恢复保险。


4.根据权利要求1所述的道岔整流设备，其特征在于，所述二次整流电路中的每个二极管均相同，所述二极管的正向导通电流不小于3A，反向击穿电压不小于3000V。


5.根据权利要求1所述的道岔整流设备，其特征在于，所述状态检测单元还包括微处理器、A/D转换器；所述微处理器用于生...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖桐，付茂金，阮小飞，王洲龙，靳邵云，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所，中国铁道科学研究院集团有限公司，北京华铁信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11