外电网等采集原理

在机械室电源箱闸刀上方引出电 压监测线4根，即A、B、C和N相，经 过保险和衰耗电阻模块后接入到外电 网监测单元。
电流监测是通过在电源箱闸刀下 方穿三个电流互感器，电流互感器的 输出线接入到外电网监测单元。外电 网监测单元采集到数据后，通过计算 得到外电网质量数据包括：三相相电 压、线电压、电流有效值、功率、功 率因数、相位角、频率等，并通过 CAN总线送到上位机显示、存储。如 果电网波动超限，系统会自动记录报 警值，送上位机保存。
屏电流的监测包括电源屏输入电流的监测和电源屏输出电流的监 测。电流互感器模块分为两类：交流电流互感器模块和直流电流 互感器模块。交流电流互感器模块是无源模块，输出为电流信号， 直流电流互感器模块是有源模块，输出是电压信号。两类电流模 块均为穿芯式电流采样模块。
• 配线时采用一路电压接着一路电流的方式，利用采集板的DSP对
• 采样电压信号量化转换成0～5V直流标准电压后，经综合采集机模拟量输入板
送至CPU进行A/D转换和数据处理
• 电源对地漏流测试要求将电源屏各输出端人为地接地，所以对它的采集需要
非常慎重，一般要求串入保护电阻进行测量。如图3-33所示，测试电路中串 入较大的保护电阻和保护熔断器。
• 漏流测试通常检测隔离输出的电源电缆，包信号点
• 熔丝断丝报警采集
• 对安装了多功能熔丝转换单元的车站，一般都配套加装了熔丝报警设备，
所以监测系统没有必要对每个熔丝的状态进行监测。一般的采样方法如 下：
•
•
A、监测控制台总熔丝报警状态。
B、采集熔丝报警排架灯。
排架灯1 排架灯1
BJ+
BJ-
BJ+
BJ-
排架灯N
排架灯N
光电藕合器
光电藕合器
开入板
灯电源、轨道电路电源、道岔动作电源、道岔表示 电源、闭塞电源、联锁电源、列控电源、 TDCS/CTC电源、CSM电源、电码化电源、稳压备 用电源等交直流电源。
• 电源屏输入和不稳压备用电源为非隔离电源，不需
要漏流测试。
• 特别注意：电源屏各种输出电源对地泄漏电流的测
试关系到安全生产，规定只在天窗时间内人工启动 测量。
开入板
BJ-
(a)
BJ+
(b)
熔丝报警原理图
• 防灾异物侵限采集
采样点：监测位置为分线盘
室外电缆→防雷分线盘接线端子→集中监测采集点
防灾异物侵限电压监测监测原理： 采用高阻加光电隔离传感器进行隔离采样，采样信号经过调理后变 为CPU能采集的输入范围，经过处理后通过现场总线上送给站机显示，示 意图如下：内部防护同轨道电压。
信号进行处理，通过程序计算出电压、电流、频率、功率、相位 等项监测值。
电源对地漏流监测
• 1、电源对地漏流测试原理
• 通过电源对地漏流的测试，可以了解各电源线是否破损或接地，及时发现线
路故障。特别值得注意的是，电源屏各种输出电源对地漏流的测试是关系到 安全生产的，为以防万一，规定：只在天窗时间内人工启动、自动测量。
信号集中监测
通信信号学院
田建兆
复习与提问
• 1.道岔动作电流采集原理？
道岔动作曲线
道岔动作曲线含：道岔启 动电流曲线、道岔启动功 率曲线、道岔转换力曲线、 道岔曲线再现
横坐标为 时间，单 位是s，每 格1秒共 16秒（考 虑到道岔 转换故 障）。
区间移频
实时监测显示区间移频 发送器发送电压、电流、 载频、低频测试值，显 示区间移频接收器轨入、 轨出1（主轨）、轨出2 （小轨）电压、载频、 低频测试值，显示区间 移频电缆模拟网络电缆 侧发送电压、接收电压 测试值，并以报表形式 显示各设备每日测试变 化的最大值、最小值、 平均值，同时以曲线的 形式显示各设备电气参 数变化的趋势。
• 采集机的每块开关量输出板，每块可输出40个开关量(另41～48
为开关量输入)，前35个用于电缆绝缘测试组合，第36、37两个 开关量用于控制漏流测试继电器 (JA0、J90)。其测试容量与电 缆绝缘一样，只要在256路之内均可。
• 配线时通常先配置电缆绝缘配线，然后配置电源漏流配线。
• 信号机点灯电流采集
电流，穿芯采样
电流 互感器模块
电流互感器模块输出
外电网 输入
电压 A、B、C、N 入
外电网电 源隔离箱 （衰耗）
出
外电网 监测单元
系统CAN网
频率、相位角通过采样到的电压信号计算得到，通过对电压信号的计算 还可以得到外电网电压的谐波成份，功率信号由电压和电流乘积得到。外 电网采集机实时对电压信号进行监测，一旦发现外电网的断电、瞬间断电 立即报警。外电网采集机还可以记录实时波形，如有需要可以记录电网质 量劣化（如瞬间断电、波形畸变等）的波形。
• 对全站列车信号的主灯丝状态进行实时监督、报警并汇
录，亦是信号微机监测的一项功能，由综合采集机完成。
列车信号机
实时监测显示列车 信号机的灯丝继电 器（DJ,2DJ）工作 电流测试值，并以 报表形式显示各设 备每日测试变化的 最大值、最小值、 平均值，同时以曲 线的形式显示各设 备电气参数变化的 趋势。
• 电源对地漏流测试电路原理图如图3-33所示。被测的电源回路经电缆芯线通
过测试继电器组合接至电源对地漏流测试板上的采样测试电路。电源屏输出 电源有交、直流之分，为了提高测试精度，加装两个继电器，对于不同的电 源切换到不同的电路：
• (1)测交流电源电源对地漏流时，JA0吸起、J90落下，在50Ω 电阻上采样。 • (2)测直流电源对地漏流时，JA0吸起、J90吸起，在1KΩ 电阻上采样。
• • • •
站场状态开关量采集 半自动闭塞监测采集 站（场）间联系电压监测采集 道岔SJ第8组接点封连报警采集
电缆绝缘
用来测试车站室外信号电缆芯线全 程对地绝缘，并以报表形式显示各 信号电缆每次测试绝缘值、测试时 间，同时以曲线的形式显示各信号 电缆对地绝缘变化的趋势。电缆对 地绝缘测试提供两种测试方式：自 动测试和手动测试。 手动测试：需要人工干预对手工测 试窗口中的信号电缆进行测试，可 进行单测、选测、全测。 自动测试：系统会每天按着设定的 时间点自动对已设置的信号电缆绝 缘进行测试。自动测试窗口同时提 供手工测试功能：可进行单测、选 测、全测。
•
• 电源屏监测
• 电源屏监测包括电源屏输入电压、电流和电源屏输出电压、电流、
频率、功率、25HZ电源输出电压相位角等内容。
• 电源屏电压的监测采用C0组合 + 采集板的方式。C0组合包括保
险和转换单元，对电源屏电压进行隔离转换。经过隔离转换后的 电压信号输出到采集板。
• 电源屏电流的监测采用电流互感器模块 + 采集板的方式。电源
项目3 信号集中监测工作原理分析
• 任务2：外电网、电源屏等设备采集原理分析
外电网采集机由外电网隔离采集箱和外电网监测单元两部分组成，就近 采用壁挂方式安装在电务闸刀配电箱附近，与站机以CAN网络线相联，供电 由监测系统提供。每个外电网采集机可以监测二路外电网的输入。外电网 采集机通过电流互感器采集外电网的电流信息，对外电网电压的采集通过 高阻接电压互感器模块得到。
A1 B2
信号 调理 现场总线
A15 B15 A16 B16
信号 调理 信号 调理
CPU数字 采集处理
环境状态监测采集 • 烟雾和灯光监测 • 门禁监测 • 温湿度监测
C 电源屏Hale Waihona Puke Baidu市 电压传感器 电池监测
组网设备
环境监控网
图像
以太网
湿度 温度
环境处理机
空调及风机 控制
烟雾
水浸 门禁 玻璃破碎
信号机械室环境监控系统结构框图
• 2、接入电路
• 电源屏输出电源对地漏流的测试电路，类似于电缆绝缘的测试电
路，所以电源对地漏流测试与电缆绝缘测试共用一套测试继电器 组合，只是在电缆绝缘测试继电器组合的基本层E层增加两个漏 流测试继电器。JA0作为测试电缆绝缘和测试电源漏流的区分条 件，J90作为测试交流漏流和直流漏流的区分条件。JA0、J90受 开关量输出板控制，由软件程序控制它们的动作。