专利名称：电力机车运行监测系统的制作方法
技术领域：
电力机车运行监测系统
技术领域：
本实用新型是关于一种监测系统，特别是指一种电力机车运行监测系统。背景技术：
由于电气化铁路沿线的供电是分段的，不同的供电段各自分管着一定区 域的供电，同一供电段管辖的供电区域内也有多个牵引变电所，电力机车在 铁路上运行可能跨不同供电段的供电区域，跨同 一供电段管辖的多个牵引变 电所，这就存在电力机车运行在不同的供电段所消耗电能量的独立核算问题， 存在着同一供电段不同牵引变电所消耗电能量与实际供给电能量间的比对， 计算牵引变电所电能量的损耗，现有的电力机车无法^敗到这一点，无法准确
计算电力机车在不同供电段管辖区域内的真实能耗，无法计算牵引变电所的 线损、变损情况，不利于调动企业降低能耗的积极性。
现有电力机车在运行过程中，有时会突然发生供电故障或者误入无电区， 而铁路供电段和机务段无法及时、自动获取这些信息，铁路供电段不能及时 恢复供电，铁路机务段不能及时把误入无电区的电力机车牵引出来，造成电
力机车无法正常运行，大大降低了电力机车的运行效率；或者有的电力机车 司机过分相绝缘装置时不断开主断路器，造成电力机车设备烧毁，则铁路机 务段无法准确获取机车过分相绝缘装置时司机是否断开主断路器的信息，从 而无法分清电力^L车设备烧毁的责任问题，不利于铁路机务段对司机操作规 程的落实管理，不利于电力机车的安全运行。
并且现有电力机车所处位置的地理位置、时钟信息、运行速度、运行方 向等信息都无法确切掌握，即无法了解机车的实时运行轨迹情况，给电力机 车的控制带来了难题。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种提高电力机车运行效率的
3电力机车运行监测系统。
本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题的 一种电力机车运
行监测系统，包括电力机车运行监测终端、通讯网络，以及后台配套管理系 统，所述电力才几车运行监测终端以及后台配套管理系统之间通过通讯网络进
行通讯，所述电力机车运行监测终端包括直流电源、中央处理器，以及RS485 接口模块，所述直流电源连接到所述中央处理器及RS485接口模块，所述电 力机车运行监测终端还包括GPS模块、分相绝缘点监测模块，以及通讯模块， 所述直流电源连接到所述GPS模块及通讯模块，所述GPS模块、分相绝缘点 监测模块，以及通讯模块均连接到所述中央处理器，所述通讯模块连接到所 述通讯网纟备。
该实用新型进一步具体为
所述电力机车运行监测终端还包括数据存贮模块，所述数据存贮模块连 接到所述中央处理器，所述直流电源同时连接到所述数据存贮模块。
所述后台配套管理系统包括收发模块、前置机、数据库服务器、Web服 务器、及若干工作站，收发模块连接到前置机，前置机同时连接到数据库服 务器、Web月i务器以及工作站，所述收发模块同时连接到所述通讯网络。
所述通讯网络是GSM网络或者GPRS网络。
本实用新型电力机车运行监测系统的优点在于为分析电力机车能耗情 况、运行状态提供了精确的、实时的、可靠的基础数据，为降低电力机车能 耗、提高运行效率、提高运行安全可靠性提供了有效监测手段。
下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的描述。 图l是本实用新型电力机车运行监测系统组成示意图。 图2是电力机车运行监测系统中电力机车运行监测终端组成框图。 图3是电力机车运行监测系统中后台配套管理系统的组成框图。
具体实施方式
请参阅图1,本实用新型电力机车运行监测系统包括电力机车运行监测 终端10，通讯网络20，以及后台配套管理系统30。电力机车运行监测终端10以及后台配套管理系统30之间通过通讯网络20进行通讯。
请同时参阅图2，所述电力机车运行监测终端lO包括直流电源ll、中央 处理器(CPU) 12、 GPS (全球定位系统)模块13、 RS485接口模块14、数 据存贮模块15、分相绝缘点监测模块16，以及通讯模块17。
直流电源11同时连接到中央处理器12、 GPS才莫块13、 RS485接口;f莫块 14、数据存贮模块15,以及通讯模块17,给该电力机车运行监测终端10提 供工作电源。所述分相绝缘点监测模块16的工作电源取自其检测的分相绝缘 装置。
GPS模块13、 RS485接口模块14、数据存贮模块15、分相绝缘点监测 模块16、以及通讯模块17均连接到中央处理器12。
电力才几车运行监测终端10通过RS485接口沖莫块14采集电力机车中电能 表的底码、电流、电压、功率因素等数据，最小采集时间间隔可达5分钟， 并把采集的数据送至中央处理器12,进而保存在数据存贮模块15中或通过通 讯才莫块17实时上传给后台配套管理系统30;电力才几车运行监测终端10通过 GPS模块13实时获取电力机车地理坐标、UTC时钟、运行速度、运行方向等 数据，并把获取的数据送至中央处理器12，进而保存在数据存贮模块15中或 通过通讯模块17实时上传给后台配套管理系统3Q实时监测电力机车运行轨 迹；通过分相绝缘点监测模块16获取电力机车通过分相绝缘装置时的信号， 判断机车出入分相绝缘装置情况，并通过RS485接口模块14实时抄表，通过 GPS才莫块13获取电力机车地理坐标、UTC时钟、运行速度、运行方向等数据， 通过通讯模块17远距离传送给后台配套管理系统30，实现电力机车在不同供 电段间电量的独立结算，实现不同牵引变电所变损、线损的计算，同时实现 供电故障、误入无电区、司机不断开主断路器过分相绝缘装置等的报警功能。
电力4几车运行监测终端10的通讯才莫块17连4妄至通讯网络20，所述通讯 网络20将上述电力机车运行监测终端IO监测到的各种数据远距离传送至后 台配套管理系统30。所述通讯网络20可以是GSM (全球移动通讯系统)网 络或GPRS (通用分组无线业务)网络。考虑到电力机车运行轨迹地形复杂， 通信信号不稳定等实际情况，通讯网络20采用GSM网络效果较好，如采用GSM短信等通讯方式。
请参阅图3，所述后台配套管理系统30包括收发模块32、前置机34、数 据库服务器35、 Web (网络)服务器36、若干工作站37。收发模块32连接 到前置机34,前置机34同时连接到数据库服务器35、 Web服务器36，以及 工作站37,收发^f莫块32同时连4^至通讯网络20。
后台配套管理系统30通过收发模块32接收电力机车运行监测终端10上 传的各种监测数据，并通过前置机34传送给数据库服务器35、 Web服务器 36，以及工作站37，并且后台配套管理系统30实时给电力机车运行监测终端 IO下达各种指令，实现对各种监测数据的统计、分析、处理及报警，并输出 各类图表。
该电力机车运行监测系统通过上述结构的组建，具有如下主要功能
1、 利用GSM网络或GPRS网络，实现各种监测数据的远距离传送功能， 其中GSM网络覆盖广，通讯可靠，通讯费用低；
2、 具有数据定时自动采集、远传功能；数据实时手动采集、远传功能； 电力机车过分相绝缘装置时数据自动采集、远传功能；采集的数据为表底码、 电流、电压、功率因素等电能表数据，经炜度坐标、日期、时间、机车运行 速度、机车运行方向等GPS数据；
3、 具有电力机车上电通知功能，具有供电故障报警、过分相绝缘装置不 断开主断路器报警、误入无电区报警功能，后台配套管理系统向指定手机发 短消息通知或报警；
4、 具有过分相绝缘装置监测功能，准确获取电力机车过分相绝缘装置信 息，监测司机过分相绝缘装置是否断开主断路器，抄收电力机车过分相绝缘 装置点瞬间电能表的数据，采集电力机车过分相绝缘装置点瞬间GPS数据， 从而对电力机车能耗进行分段、独立准确结算；
5、 支持GPS标准通讯协议、支持GSM标准通讯协议和支持电能表部颁 协议等通信协议；
6、 实时掌握电力才几车所处位置的地理位置、时钟信息、运行速度、运行 方向，准确掌握机车的运4于l九迹情况；7、 具有数据存贮功能，实现无信号区，抄收的数据不能远传需暂时存放， 待到有信号时再远传的功能，保证数据不丟失。
8、 可根据实际需要，由后台配套管理系统对电力机车运行监测终端进行 设置，实现最小采集电能表数据时间间隔达到5分钟，并实时上传给后台配 套管理系统，也可以把采集的数据暂时保存在数据存贮模块中待需要的时候 再上传，实现对电力机车用电情况的实验分析；
9、 能适应高低温和高湿等恶劣运行环境；
10、 具有密封防尘、防震功能；
11、 后台配套管理系统能够算出任意一辆电力机车在不同供电段内的准 确用电的情况，能够算出在同一供电段内不同牵引变电所的准确用电情况； 具有对各通知信息转发到指定手机上的功能；具有对报警信息转发到指定的 手机上的功能；具有在电子地图上对电力机车运行轨迹进行绘制的功能；具 有对各实验数据进行统计、分析、处理功能；具有输出各种图表的功能；根 据电能表的运行时间周期，实现电能表验校自动提示功能。
具体功能如下
(1) 台帐管理电力机车台帐管理、电能表台帐管理、互感器台帐管理、 电力机车运行监测终端台帐管理等；
(2) 终端命令管理远程设置电力机车运^f亍监测终端运行参数等；
(3) 电力机车状态监控实时监测各电力机车的运行状态；
(4) 抄表管理设置实时手动抄表、定时自动抄表或过分相绝缘装置点 自动抄表任务，采集各个电力机车的用电数据、GPS数据、异常信息等；
(5) 异常报警管理记录机车运行中过分相绝缘装置不断开主断路器、 供电故障、误入无电区等异常情况，并报警；
(6) 统计报表管理按用户预定义的格式生成统计报表(用电量、线损 的日报表、月报表、季报表和年报表)，并能进行故障分析、异常数据分析、 线损分析等；
(7) 系统管理基础代码管理、单位表管理、牵引变电所管理、用户管 理、权限管理、运行日志管理、数据库备份恢复等。12 、该监测系统中使用的应用系统软件采用Browser/Server+ Client/Server 混合的软件结构体系,具有界面美观、操作方便、维护和升级简单等优点。数 据库服务器采用Windows 2003 Server+Oracle, Web服务器采用1IS6,保证了 应用系统的先进性和可靠性。
权利要求1.一种电力机车运行监测系统，包括电力机车运行监测终端、通讯网络，以及后台配套管理系统，所述电力机车运行监测终端以及后台配套管理系统之间通过通讯网络进行通讯，所述电力机车运行监测终端包括直流电源、中央处理器，以及RS485接口模块，所述直流电源连接到所述中央处理器及RS485接口模块，其特征在于所述电力机车运行监测终端还包括GPS模块、分相绝缘点监测模块，以及通讯模块，所述直流电源连接到所述GPS模块及通讯模块，所述GPS模块、分相绝缘点监测模块，以及通讯模块均连接到所述中央处理器，所述通讯模块连接到所述通讯网络。
2. 如权利要求1所述的电力机车运行监测系统，其特征在于所述电力 机车运行监测终端还包括数据存贮模块，所述数据存贮模块连接到所述中央 处理器，所述直流电源同时连接到所述数据存贮模块。
3. 如权利要求1或2所述的电力机车运行监测系统，其特征在于所述 后台配套管理系统包括收发模块、前置机、数据库服务器、Web服务器、及 若干工作站，收发模块连接到前置机，前置机同时连接到数据库服务器、Web 服务器以及工作站，所述收发模块同时连接到所述通讯网络。
4. 如权利要求1所述的电力机车运行监测系统，其特征在于所迷通讯 网络是GSM网络。
5. 如权利要求1所述的电力机车运行监测系统，其特征在于所述通讯 网络是GPRS网络。
专利摘要一种电力机车运行监测系统，包括电力机车运行监测终端，通讯网络及后台配套管理系统。电力机车运行监测终端包括直流电源、中央处理器、RS485接口模块、GPS模块、分相绝缘点监测模块、通讯模块及数据存贮模块。通过RS485接口模块采集电力机车中的电能表数据；通过GPS模块实时获取电力机车地理坐标等GPS数据；通过分相绝缘点监测模块获取机车通过分相绝缘装置时的信号、机车供电故障信号及机车误入无电区信号；通过通讯模块把采集的电能表数据、GPS数据及分相绝缘点监测模块监测的信号远传至后台配套管理系统；通过数据存贮模块保存采集的各种数据及信号。本实用新型的优点为为降低电力机车能耗、提高运行效率、提高运行安全可靠性提供了有效监测手段。
文档编号B61L25/00GK201390268SQ20092000861
公开日2010年1月27日 申请日期2009年4月7日 优先权日2009年3月27日
发明者俞志忠, 良 张, 曾祖坚, 林家春 申请人:福州启航信息工程有限公司