专利名称：机车运行状态监测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电流和温度监测系统，尤其涉及一种火车机车运行中 电流和温度参数的监测系统。
背景技术：
机车的运行主要是将电力机车的受电弓或内燃发电机将交流电传输到硅整 流柜，再将交流电转换为直流电通过可控硅来控制直流电动机驱动机车前行。 在本系统中硅整流器与可控硅是出现故障较多的器件，但是，因为控制柜空间 小以及测量点难以选择，测量自然环境与电磁干扰等原因，难以对工作中的硅 整流器与可控硅的参数进行实时监测。 发明内容
本实用新型的目的是提供一种机车运行状态监测系统，其解决了现有电力 机车中硅整流器与可控硅出现故障较多但无法对其参数进行实时监测的技术问 题。
本实用新型的技术解决方案
一种机车运行状态监测系统，包括传输单元17、系统主机12、显示屏13、 报警总灯14、蜂鸣器15以及多个传感器单元，所述传感器单元的输出端通过传 输单元17与系统主机12连接，所述系统主机12的输出端分别与显示屏13、报 警总灯14和蜂鸣器15连接，其特殊之处在于所述传感器单元包括温度传感 器单元和电流传感器单元，所述温度传感器单元包括设置在散热器1的检测孔 11内的温度传感器10、与检测孔11螺纹配合的温度传感器紧固头8以及连接 温度传感器输出端的温度传感器引线4;所述电流传感器单元包括套在硅整流管 和可控硅与母线间的连接铜缆3上的电流传感器5、将电流传感器5固定在连接 铜缆3上的紧固螺栓7以及连接电流传感器输出端的电流传感器引线6。 上述电流传感器5是电磁霍尔电流检测器。 上述温度传感器10与检测孔11之间填充有导热硅酯9。 上述机车运行状态监测系统还包括可与系统主机12连接的RS232接口 16。上述温度传感器10是NTC热敏电阻。 本实用新型具有的优点是
1、 本实用新型可对机车运行时的硅整流系统、电机控制系统的电流与温度 进行实时检测。
2、 本实用新型将检测信号送到机车驾驶室，用液晶分区显示数值，当其中
一路温度与电流超过或低于设定值时系统会发出声光报警(当测量值接近测量 值时会有预报警显示)，并可指示故障位置，使用灵活、直观。
3、 本实用新型可同时检测多路信号，且当其中一路出现故障时不会影响其
他各路的测量与使用。
4、 本实用新型将温度传感器埋设在散热器中，可实时测得真实温度值，测 量精度咼。
5、 本实用新型采用总线方式进行测量，连接、安装方便。工作稳定可靠。
6、 本实用新型采用电磁霍尔电流检测装置，该装置体积小、检测范围宽、 抗干扰能力强。
图1是本实用新型的温度传感器和电流传感器的安装位置示意图； 图2是本实用新型的温度传感器的结构示意图； 图3是本实用新型的电路连接关系示意其中l-散热器，2-电极接头，3-连接铜缆，4-温度传感器引线，5-电流 传感器，6-电流传感器引线，7-紧固螺栓，8-温度传感器紧固头，9-导热硅酯， 10-温度传感器，11-检测孔，12-系统主机，13-显示屏，14-报警总灯，15-蜂 鸣器，16-RS232接口， 17-传输单元。
具体实施方式
本实用新型内的温度传感器IO采用NTC热敏电阻，其电阻值随着温度上升 而减小。将温度传感器10安装在硅整流管或可控硅与散热器1接触面附近的散 热器上预留的检测孔11内，传感器与检测孔的间隙内填充导热硅酯9，温度传 感器紧固头8与检测孔外之间采用螺纹拧紧。传输单元17可采用有线方式或无 线方式，有线方式是用引线将电阻变化信号直接引入系统主机进行处理，无线 方式采用将负温度系数热敏电阻信号直接转换为数字信号，然后用无线电波发
4射出去，系统主机12为单片机，接收信号后进行处理，再进行显示和报警。
本实用新型内的电流传感器5采用电磁霍尔电流检测器方式，将每一个硅 整流管或可控硅与母线连接的连接铜缆3上套入电磁霍尔电流检测器，电磁霍
尔电流检测器外部釆用耐高压绝缘材料包裹，再用紧固螺栓7紧固在连接铜缆
上，霍尔元件将检测到的电流信号转换成电压变化的信号，由传输单元送至检 测显示装置，传输单元采用与温度传感器相同的传输方式。系统主机为单片机， 接收信号后进行处理，然后采用数字显示方式进行实时显示，报警方式则采用 声光报警。
本实用新型传感器单元与主机之间的引线釆用耐高压、高温的屏蔽电缆。
系统主机连接大屏幕液晶显示屏13进行显示，将显示屏按照监测路数分成 多个显示区域，每个区域分别显示所测量的温度值与电流值，每个数值后方都
有一个模拟报警灯 一级报警时模拟报警灯由绿色变为红色并闪烁，二级报警
时模拟报警灯由绿色变为红色并闪烁同时主机下方的报警总灯14亮，三级报警
时模拟报警灯由绿色变为红色并闪烁同时主机下方的报警总灯亮且主机内蜂鸣
器15发出声音报警。系统主机可安装在整流柜侧面或机车驾驶室内，并设有 RS232串口 16输出与其他设备并行使用。缆线外部屏蔽层直接接地以确保使用 的安全和抗电磁干扰。本系统采用110V直流供电，当系统出现故障没有供电时 也可使用12V直流电瓶直接供电。当系统出现故障时系统主机会将故障信息和 故障时间按时间先后及时存储在系统主机内，以便查询和维修。本系统测量温 度的精度士2"(单路)，工作电压范围10 16V。
本实用新型原理本实用新型通过监测硅整流器与可控硅工作时的温度与 电流的变化，来判断何时更换硅整流器与可控硅。通过检查并联工作的每一个 硅整流器与可控硅的工作电流，可以检测每一个硅整流器与可控硅的性能变化， 从而重新配对硅整流器与可控硅，使它们承受的电流更加均衡，以延长每一个 器件的寿命。
权利要求1、一种机车运行状态监测系统，包括传输单元(17)、系统主机(12)、显示屏(13)、报警总灯(14)、蜂鸣器(15)以及多个传感器单元，所述传感器单元的输出端通过传输单元(17)与系统主机(12)连接，所述系统主机(12)的输出端分别与显示屏(13)、报警总灯(14)和蜂鸣器(15)连接，其特征在于所述传感器单元包括温度传感器单元和电流传感器单元，所述温度传感器单元包括设置在散热器(1)的检测孔(11)内的温度传感器(10)、与检测孔(11)螺纹配合的温度传感器紧固头(8)以及连接温度传感器输出端的温度传感器引线(4)；所述电流传感器单元包括套在硅整流管和可控硅与母线间的连接铜缆(3)上的电流传感器(5)、将电流传感器(5)固定在连接铜缆(3)上的紧固螺栓(7)以及连接电流传感器输出端的电流传感器引线(6)。
2、 根据权利要求1所述的机车运行状态监测系统，其特征在于所述电流 传感器(5)是电磁霍尔电流检测器。
3、 根据权利要求1或2所述的机车运行状态监测系统，其特征在于所述 温度传感器(10)与检测孔(11)之间填充有导热硅酯(9)。
4、 根据权利要求3所述的机车运行状态监测系统，其特征在于所述机车 运行状态监测系统还包括可与系统主机(12)连接的RS232接口 (16)。
5、 根据权利要求4所述的机车运行状态监测系统，其特征在于所述温度 传感器(10)是NTC热敏电阻。
专利摘要本实用新型涉及一种机车运行状态监测系统，温度传感器单元和电流传感器单元与系统主机连接，系统主机与显示屏、报警总灯和蜂鸣器连接，温度传感器单元包括设置在散热器的检测孔内的温度传感器、温度传感器紧固头；电流传感器单元包括套在连接铜缆上的电流传感器、紧固螺栓。本实用新型可对机车运行时的硅整流系统、电机控制系统的电流与温度进行实时检测，解决了现有电力机车中硅整流器与可控硅出现故障较多但无法对其参数进行实时监测的技术问题，具有可实时测得真实温度值、测量精度高、使用灵活、直观的优点。
文档编号B61L23/00GK201313565SQ200820222399
公开日2009年9月23日 申请日期2008年11月11日 优先权日2008年11月11日
发明者丁挑战, 任庆威, 兰金虎, 力 孙, 张立冬, 张联利 申请人:陕西宇航科技工业公司