一种电气控制屏柜故障监测系统及电气控制屏柜技术方案

一种电气控制屏柜故障监测系统，其包括：参考接触端，其用于与电气控制屏柜的电源负极连接；采集接触端，其用于与电气控制屏柜内可控开关靠近电源负极的一端连接；时序监测电路，其与参考接触端和采集接触端连接，用于根据参考接触端与采集接触端之间的电压生成可控开关的实际开关时序；故障检测装置，其与时序监测电路连接，用于根据实际开关时序确定可控开关是否存在故障。相较于现有技术，本系统能够有效减少故障排查时间，从而使偶发性故障、动态故障以及由时序问题引起的故障能够在短时间内排查出。

A fault monitoring system and electric control panel

【技术实现步骤摘要】
一种电气控制屏柜故障监测系统及电气控制屏柜
本专利技术涉及电力电子
，具体地说，涉及一种电气控制屏柜故障监测系统及电气控制屏柜。
技术介绍
铁路车辆电气控制屏柜是铁路车辆控制系统的重要组成部件，其参与整车的配电控制和逻辑控制。电气控制屏柜与牵引系统、制动系统、网络系统、车门系统的关键子系统直接关联，其逻辑控制回路的故障直接影响车辆运行。所以，电气控制屏柜故障快速定位和快速解决，直接影响车辆库内调试进度，甚至会影响运行车辆的停车时间，导致整个线路车辆晚点。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种电气控制屏柜故障监测系统，所述系统包括：参考接触端，其用于与电气控制屏柜的电源负极连接；采集接触端，其用于与所述电气控制屏柜内可控开关靠近所述电源负极的一端连接；时序监测电路，其与所述参考接触端和采集接触端连接，用于根据所述参考接触端与采集接触端之间的电压生成所述可控开关的实际开关时序；故障检测装置，其与所述时序监测电路连接，用于根据所述实际开关时序确定所述可控开关是否存在故障。根据本专利技术的一个实施例，所述故障检测装置包括：参考时序存储模块，其用于存储所述可控开关的参考开关时序，所述参考开关时序表征所述可控开关正常状态下的工作时序；时序匹配模块，其与所述参考时序存储模块和时序监测电路连接，用于将所述实际开关时序与参考开关时序进行匹配，并根据匹配结果判断所述可控开关是否存在故障。根据本专利技术的一个实施例，所述系统包括多个采集接触端，各个采集接触端分别与所述电气控制屏柜内各个可控开关靠近所述电源负极的一端连接。根据本专利技术的一个实施例，所述系统包括多个参考接触端，各个参考接触端分别与不同电源的负极连接。根据本专利技术的一个实施例，所述参考时序存储模块存储有各个可控开关的参考开关时序，所述时序匹配模块配置为分别将各个可控开关的实际开关时序与其参考开关时序进行匹配，并根据匹配结果判断各个可控开关是否存在故障，同时实现对故障可控开关的定位。根据本专利技术的一个实施例，所述时序监测电路包括光耦电路。根据本专利技术的一个实施例，所述系统还包括：数据更新装置，其与所述故障检测装置连接，用于根据所述电气控制屏柜的工作需求获取所述电气控制屏柜内可控开关的参考工作时序，并将所述参考工作时序传输至所述故障检测装置，以由所述故障检测装置进行存储。根据本专利技术的一个实施例，所述系统还包括：告警装置，其与所述故障检测装置连接，其用于根据所述故障检测装置所生成的所述可控开关的故障状态信息生成相应的告警信息和故障定位信息并输出。根据本专利技术的一个实施例，如果所述可控开关存在故障，所述故障检测装置配置为根据所述可控开关的不同位置属性来生成不同的故障状态信号，所述告警装置则配置为根据不同的故障状态信号生成不同的告警信息，其中，所述不同的告警信息能够表征所述电气控制屏柜发生故障的严重程度。本专利技术还提供了一种电气控制屏柜，其特征在于，所述电气控制屏柜包括如上任一项所述的故障监测系统。本专利技术所提供的电气控制屏柜故障监测系统对于电气控制屏柜内可控开关的偶发性故障、动态故障、以及由时序问题引起的故障可以通过历史时序记录数据(即参考开关时序)进行快速地故障检测。相较于现有技术，本系统能够有效减少故障排查时间，从而使偶发性故障、动态故障以及由时序问题引起的故障能够在短时间内排查出。电气控制屏柜内可控开关的状态只有通(得电)、断(失电)两种可以定义为“1”、“0”的状态，正常情况下维持0或1的状态。所以，本系统可以通过时序监测来快速判断出是否存在电平反转，从而判断发生故障以及故障发生的位置。同时，本系统能够有效减少逻辑系统的复杂性，其并不需要增加故障发生的风险。具体地，现有的监测方法通过采集增加继电器触点或断路器辅助触点的电压电流等模拟量来进行故障监测，因此每个触点需要正负两根线号线缆。而本系统并不需要增加继电器触点或断路器辅助触点，只需采集监测点相对于参考点的电平，因此其可减少电气屏柜内部一半的采集信号线。而现有技术中所增加的触点还可能发生故障，这也会导致监测系统反映出错误的故障状态，而本系统所采集的是工作时序的回路，其能够准确、可靠地反应出所监测的回路的工作装填。此外，本系统并不会影响现有电气控制屏柜的接口，同时也不会影响屏柜内部逻辑正确性与可靠性。本系统有效地解决人工故障定位所存在的效率低、部分故障难以定位、屏柜内部故障定位与检修工作环境恶劣、现有监测技术增加逻辑复杂性和故障发生风险等问题。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。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的附图做简单的介绍：图1是根据本专利技术一个实施例的电气控制屏柜故障监测系统的结构示意图；图2是根据本专利技术一个实施例的故障监测系统与电气控制屏柜的连接关系示意图；图3是根据本专利技术一个实施例的故障检测装置的结构示意图。具体实施方式以下将结合附图及实施例来详细说明本专利技术的实施方式，借此对本专利技术如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本专利技术中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本专利技术的保护范围之内。同时，在以下说明中，出于解释的目的而阐述了许多具体细节，以提供对本专利技术实施例的彻底理解。然而，对本领域的技术人员来说显而易见的是，本专利技术可以不用这里的具体细节或者所描述的特定方式来实施。目前对于铁路车辆电气控制屏柜故障定位与检修，一般针对故障回路采用利用万用表、示波器等测量电压或波形的人工排查方法，即通过检修人员或售后人员针对出现故障的回路，排查控制回路的导通性、判断继电器接触器是否按正确逻辑要求动作。现有的这种故障定位与检修方法存在故障排查速度慢、效率低等缺点。其次，对于电气控制屏柜内部一些偶发性故障、动态故障，通过人工排查很难发现。铁路车辆电气控制屏柜主要器件为继电器、接触器，这些器件是靠线圈积蓄磁通势吸合触点动作，不同继电器、接触器动作性能随着运行时间性能会存在一定差异，导致逻辑回路的时序问题，对于这类暂态故障，通过人工也很难排查。电气控制屏柜内部器件多、线路逻辑复杂，查找具体点位困难。并且电气控制屏柜宽度窄、有一定深度，测量里边器件极不方便。在停车检修的车辆环境下，如果没有空调和照明，由于电气控制屏柜内部温度高、光线差，因此对检修工作存在一定的考验。由此可见，从排查难度、排查环境、故障解决效率来说，都需要一种铁路车辆电气控制屏柜的时序监测及记录装置，通过时序监测及记录数据快速判断故障发生原因和发生位置，以加快库内车辆调试进度、缩短运行车辆故障停车时间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电气控制屏柜故障监测系统，其特征在于，所述系统包括：/n参考接触端，其用于与电气控制屏柜的电源负极连接；/n采集接触端，其用于与所述电气控制屏柜内可控开关靠近所述电源负极的一端连接；/n时序监测电路，其与所述参考接触端和采集接触端连接，用于根据所述参考接触端与采集接触端之间的电压生成所述可控开关的实际开关时序；/n故障检测装置，其与所述时序监测电路连接，用于根据所述实际开关时序确定所述可控开关是否存在故障。/n

【技术特征摘要】
1.一种电气控制屏柜故障监测系统，其特征在于，所述系统包括：
参考接触端，其用于与电气控制屏柜的电源负极连接；
采集接触端，其用于与所述电气控制屏柜内可控开关靠近所述电源负极的一端连接；
时序监测电路，其与所述参考接触端和采集接触端连接，用于根据所述参考接触端与采集接触端之间的电压生成所述可控开关的实际开关时序；
故障检测装置，其与所述时序监测电路连接，用于根据所述实际开关时序确定所述可控开关是否存在故障。


2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述故障检测装置包括：
参考时序存储模块，其用于存储所述可控开关的参考开关时序，所述参考开关时序表征所述可控开关正常状态下的工作时序；
时序匹配模块，其与所述参考时序存储模块和时序监测电路连接，用于将所述实际开关时序与参考开关时序进行匹配，并根据匹配结果判断所述可控开关是否存在故障。


3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统包括多个采集接触端，各个采集接触端分别与所述电气控制屏柜内各个可控开关靠近所述电源负极的一端连接。


4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统包括多个参考接触端，各个参考接触端分别与不同电源的负极连接。


5.如权利要求3或4所述的系统，其特征在于，所述参考时序存储模块存储有各个可控开关的参考开关时...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳家俊，王伟，周卫成，代少飞，吴新保，郑中尧，张明帅，袁兴武，李宏勋，
申请(专利权)人：株洲中车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43