车顶绝缘在线监测系统的制作方法

本实用新型涉及机车车顶检测领域，具体来讲是一种车顶绝缘在线监测系统。

背景技术：

我国幅员辽阔,地域气候差异极大,这样的地理环境导致列车在从北方向南方运行过程中，在北方运行时车顶的结冰到了南方逐渐化为水，这个液化过程导致机车车顶的绝缘性能下降，同时可能导致绝缘性能下降的还有雨雪，大雾及绝缘子污垢等，成为机车运用过程中一个不可忽视的安全隐患。当车顶绝缘击穿后，机车车顶将出现严重的短路，其短路电流可达2000A以上。由此导致的直接后果就是电网跳闸，但此时司机并不知道当前电网跳闸事故是由于本车车顶绝缘性能下降还是其它在线运行的列车或其它原因造成的，所以当供电网再次送电后，故障列车再次升弓就可能诱导烧毁电网的严重事故。本装置的功能针对以上技术问题实时监测运行过程中列车的车顶电流情况，当发生过流时，将故障情况及相应的处置措施实时反馈给司机，以防止二次事故发生，避免造成更大的社会影响及经济损失。

当前的解决手段主要从管理措施和技术措施两方面入手，其中管理措施主要有：

1、加强清洁瓷瓶的操作，为了减少车顶绝缘击穿事故，规定每次机车回段都要对绝缘子进行清洁，以期尽量减少因绝缘子上的灰尘和油污导致的绝缘问题。

2、加强对受电弓操作的管理，例如，机车运用时要求换端不换弓，以避免升降弓时可能导致拉弧，烧断电网，同时，为了避免同一受电弓的过度磨损，又规定两天左右换一次弓。

上述管理措施只能起预防作用，若机车运用过程中发生了绝缘击穿电网跳闸时，管理措施的实施不能解决事故的判定问题，依然会导致司机不知道当前电网跳闸事故是由于本车车顶绝缘性能下降还是其它在线运行的列车或其它原因造成的。

采用传统的车顶绝缘检测装置，该装置对机车自身蓄电池的110V直流电进行逆变，再通过高压互感器升压至25kV来检测车顶绝缘情况,但该装置存在以下缺点：

1）机车上现有的高压互感器功率不足，要将110V电压逆变到25kV的高压并输出一定的电流需要较大功率的互感器，硬件条件上存在一定的限制。

2）传统车顶绝缘检测装置需要主动操作，不能实时监测，机车出库后若发生绝缘击穿，司机有可能不知道需要进行绝缘检测，依然存在盲目升弓的风险。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于在此提供一种车顶绝缘在线监测系统，具有超长的车顶设备待机时间；车顶设备半永固化，维护简单；机车升弓即可开始自检；抗干扰能力强；实时在线监测，报告绝缘状态，避免二次事故发生。

本实用新型是这样实现的，构造一种车顶绝缘在线监测系统，其特征在于：本装置由车顶监测模块和车内接收分析模块两大部分组成：

车顶检测模块实时监测车顶绝缘状态，并将监测结果通过ZigBee无线通信发送给接收分析模块，接收分析模块对接收到的数据进行综合处理分析，并将最终结果发送给司机室的显示器，接收分析模块对外提供CAN和RS485通讯接口；

所述车顶监测模块包括升弓自检电路、过流信号检测电路、无线通信电路、睡眠/唤醒控制电路；升弓自检电路、过流信号检测电路与无线通信电路连接，无线通信电路与睡眠/唤醒控制电路连接；

所述车内接收分析模块包括无线通信电路、信号分析及处理电路、485接口电路、CAN总线接口电路、网络接口转换模块；无线通信电路与信号分析及处理电路连接，信号分析及处理电路与485接口电路、CAN总线接口电路连接，485接口电路、CAN总线接口电路与网络接口转换模块连接。

本实用新型的优点在于：本实用新型所述的车顶绝缘在线监测系统具有以下优点：

1）超长的车顶设备待机时间；2）车顶设备半永固化，维护简单；3）机车升弓即可开始自检；4）抗干扰能力强；5）实时在线监测，报告绝缘状态，避免二次事故发生。

附图说明

图1本实用新型是装置结构框图。

具体实施方式

下面将结合附图1对本实用新型进行详细说明，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型为了解决现有技术中存在的问题，通过改进在此提供一种车顶绝缘在线监测系统，按照如下方式实施：如图1所示：本装置由车顶监测模块和车内接收分析模块两大部分组成：

车顶检测模块实时监测车顶绝缘状态，并将监测结果通过ZigBee无线通信发送给接收分析模块，接收分析模块对接收到的数据进行综合处理分析，并将最终结果发送给司机室的显示器，接收分析模块对外提供CAN和RS485通讯接口。

本实用新型中：所述车顶监测模块包括升弓自检电路1、过流信号检测电路2、无线通信电路3、睡眠/唤醒控制电路4；升弓自检电路1、过流信号检测电路2与无线通信电路3连接，无线通信电路3与睡眠/唤醒控制电路4连接。

本实用新型中：所述车内接收分析模块包括无线通信电路5、信号分析及处理电路6、485接口电路7、CAN总线接口电路8、网络接口转换模块9；无线通信电路5与信号分析及处理电路6连接，信号分析及处理电路6与485接口电路7、CAN总线接口电路8连接，485接口电路7、CAN总线接口电路8与网络接口转换模块9连接。

车顶绝缘在线监测实现如下；

（1）装置启动后，由车顶检测模块进行车顶电流检测，由车顶检测模块通过无线通信将检测信息发送至车内接收分析模块；

（2）接收分析模块中通过无线通信电路5进行信号接收，同时将信号传输至信号分析及处理电路6进行信号分析，并判定信息是否有效；

（3）如果信息无效则继续检测，如果判定为有效信息，则通过无线通信电路5向车顶监测模块发送睡眠信号，车顶检测模块进入节能模式；

（4）车内接收分析模块将最终结果发送给司机室的显示器进行信息显示。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。