非接触互补感应式联网型接触网带电状态监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种非接触互补感应式联网型接触网带电状态监测系统，它包括电流互感器、感应传感器、第一输入信号处理模块、第二输入信号处理模块、核心处理模块、4G通信模块和供电模块；所述电流互感器的输出端与第一输入信号处理模块的输入端相连，所述第一输入信号处理模块的输出端与核心处理模块的输入端相连；所述感应传感器的输出端与第二输入信号处理模块的输入端相连。本实用新型专利技术提供一种非接触互补感应式联网型接触网带电状态监测系统，采用专用的感应式传感器，非接触式测量，安全可靠，安全距离范围内的设备上检测是否有电，具有明显的方向性，较高的灵敏度及可靠的安全性。安全性。安全性。

【技术实现步骤摘要】
非接触互补感应式联网型接触网带电状态监测系统


[0001]本技术涉及一种非接触互补感应式联网型接触网带电状态监测系统。

技术介绍

[0002]目前，随着我国经济实力的迅速发展和提升，我国的铁路运营事业也得到了前所未有的发展与进步，但在不断拓展进步的同时，也存在着一系列的问题，其中电气化铁路接触网作为一个重要的使用和运营环节，可以说无论是从起初的设计组装以及加工，还是后期的维护和施工中的技术处理等方面，均以其重要的作用影响着整个电气化铁路运作环节。
[0003]在铁路轨道25kv接触网的维护和施工中，需要判别接触网通电状态和掉电状态，为铁路监控中心提供设备运行的状态信号。但是现有的检测技术的检测结果不够准确，检测方式复杂，安全性低无法及时反映接触网带电状态。

技术实现思路

[0004]本技术所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种非接触互补感应式联网型接触网带电状态监测系统，采用专用的感应式传感器，非接触式测量，安全可靠，安全距离范围内的设备上检测是否有电，具有明显的方向性，较高的灵敏度及可靠的安全性。
[0005]为了解决上述技术问题，本技术的技术方案是：
[0006]一种非接触互补感应式联网型接触网带电状态监测系统，它包括电流互感器、感应传感器、第一输入信号处理模块、第二输入信号处理模块、核心处理模块、4G通信模块和供电模块；
[0007]所述电流互感器的输出端与第一输入信号处理模块的输入端相连，所述第一输入信号处理模块的输出端与核心处理模块的输入端相连；<br/>[0008]所述感应传感器的输出端与第二输入信号处理模块的输入端相连，所述第二输入信号处理模块的输出端与核心处理模块的输入端相连；
[0009]所述4G通信模块与核心处理模块输出端相连；
[0010]所述供电模块用于为监测系统供电。
[0011]进一步，所述供电模块包括电源管理模块和太阳能供电模块，所述太阳能供电模块的输出端与电源管理模块的输入端相连，所述电源管理模块的输出端为监测系统供电。
[0012]进一步，所述第一输入信号处理模块和第二输入信号处理模块相同。
[0013]进一步，所述第一输入信号处理模块包括输入保护模块、信号处理模块和自检模块，所述输入保护模块的输入端与电流互感器的输出端相连，所述输入保护模块的输出端与信号处理模块的输入端相连，所述信号处理模块的输出端与核心处理模块的输入端相连，所述自检模块的输入端与信号处理模块的输出端相连，所述自检模块的输出端与核心处理模块的输入端相连。
[0014]进一步，所述第一输入信号处理模块还包括灵敏度调节模块，所述灵敏度调节模块用于调节输出信号的放大倍数。
[0015]采用了上述技术方案，本技术采用非接触感应电容分压采集及电流互感器感应电流双重判定接触网带电状态，具有多灵敏度设置功能和自检功能，将状态数据及经纬度经4G网络上送至云服务器，用户可经过网络查看关键点接触网带电状态。安装与检修时无需停电，无需做局放试验，简单方便，维护费用低，使用寿命长。
附图说明
[0016]图1为本技术的非接触互补感应式联网型接触网带电状态监测系统的原理框图；
[0017]图2为本技术的核心处理模块的电路原理图；
[0018]图3为本技术的电源管理模块的电路原理图；
[0019]图4为本技术的4G通信模块的电路原理图；
[0020]图5为本技术的第一输入信号处理模块和第二输入信号处理模块的电路原理图。
具体实施方式
[0021]为了使本技术的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本技术作进一步详细的说明。
[0022]如图1所示，本实施例提供一种非接触互补感应式联网型接触网带电状态监测系统，它包括电流互感器、感应传感器、第一输入信号处理模块、第二输入信号处理模块、核心处理模块、4G通信模块和供电模块。该系统利用高压电场与传感器之间的电场耦合原理(无需接触)，在传感器上感应出电荷，判断带电状态；开口式电流互感器感应临近的高压护套电缆运行电流，综合判断带电状态，此信号经处理器处理后经过无线通信(4G)将状态信号传输至云平台，主控室经过公网网页方式查看现场实施状态，也可经短信方式将现场状态发送至指定手机。由于传感器不和带电体接触，故可在安全距离外进行感应式(非接触式)测量。如图2所示，本实施例的核心处理模块U1采用型号为STM32L151C8T6的芯片。
[0023]本实施例的采样方式分为两种，采用感应传感器及开口式电流互感器多路综合判断是否带电：
[0024]1、采用感应传感器，通过非接触感应式电容分压进行电压检测，利用高压电场与感应传感器之间的电场耦合原理，在安全距离外进行感应式(非接触式)测量。感应传感器的输出端与第二输入信号处理模块的输入端相连，第二输入信号处理模块的输出端与核心处理模块的输入端相连，将采集到的电压数据通过信号处理模块传输至核心处理模块。
[0025]2、采用开口式电流互感器，卡在高压护套电力电缆(带接地护层)上，具体根据现场情况。电流互感器的输出端与第一输入信号处理模块的输入端相连，第一输入信号处理模块的输出端与核心处理模块的输入端相连，将采集到的电流数据通过信号处理模块传输至核心处理模块。
[0026]如图4所示，本实施例的4G通信模块与核心处理模块输出端相连，4G通信模块信号为E840
‑
TTL，通过4G信号将采集到的电流电压数据上传至监控中心，实现远程无线传输，可
在远程值班室内掌握运行状态。
[0027]如图3所示，本实施例的供电模块用于为监测系统供电。供电模块包括电源管理模块和太阳能供电模块，太阳能供电模块的输出端与电源管理模块的输入端相连，电源管理模块的输出端为监测系统供电，太阳能供电模块采用太阳能电池板组件和蓄电池，太阳能电池板组件对蓄电池进行充电，蓄电池通过电源管理模块将电池电压转换为3.3V电源为核心处理模块U1及其他模块供电。采用太阳能供电，无需外接电源，可以满足无法搭设电源线的环境使用。
[0028]如图5所示，本实施例的第一输入信号处理模块和第二输入信号处理模块相同。下面以第一输入信号处理模块为例进行说明：第一输入信号处理模块包括输入保护模块、信号处理模块和自检模块，输入保护模块的输入端与电流互感器的输出端相连，输入保护模块的输出端与信号处理模块的输入端相连，信号处理模块的输出端与核心处理模块的输入端相连，自检模块的输入端与信号处理模块的输出端相连，自检模块的输出端与核心处理模块的输入端相连。如图1所示，本实施例通过TVS管D2进行输入保护，再通过两级运放U4和U5进行信号处理，将感应传感器或者电流互感器的信号发送至核心处理模块U1。自检模块用于对系统电路进行自检，将自检开关S3拨到1号位，通过系统内部电源+VCCA给信号，系统电路开始工作，判断系统电路是否工作正常，可防止由于硬件损坏及内部故障本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非接触互补感应式联网型接触网带电状态监测系统，其特征在于：它包括电流互感器、感应传感器、第一输入信号处理模块、第二输入信号处理模块、核心处理模块、4G通信模块和供电模块；所述电流互感器的输出端与第一输入信号处理模块的输入端相连，所述第一输入信号处理模块的输出端与核心处理模块的输入端相连；所述感应传感器的输出端与第二输入信号处理模块的输入端相连，所述第二输入信号处理模块的输出端与核心处理模块的输入端相连；所述4G通信模块与核心处理模块输出端相连；所述供电模块用于为监测系统供电。2.根据权利要求1所述的非接触互补感应式联网型接触网带电状态监测系统，其特征在于：所述供电模块包括电源管理模块和太阳能供电模块，所述太阳能供电模块的输出端与电源管理模块的输入端相连，所述电源管理模块的输出端为监测系统供电。3.根据权利要求1所述的非接触互补感应式联网型接触网带电状态监测系...

【专利技术属性】
技术研发人员：王旭敏，王庭，
申请(专利权)人：常州顺创电气科技有限公司，
类型：新型
国别省市：