一种机车车顶绝缘测试系统的制作方法

文档序号:8527331阅读:691来源:国知局
一种机车车顶绝缘测试系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及绝缘电阻测试领域,特别涉及一种机车车顶绝缘测试系统。
【背景技术】
[0002]电力机车车顶高压设备为户外安装,其绝缘容易受到外界环境的影响,为保证机车运行安全,需定期或对车顶绝缘状况进行检测。
[0003]现有的车顶绝缘检测主要有两种方式,一种方式是由作业人员登上车顶采用兆欧表进行测试,这种方式虽然直接,但不够方便,作业人员登上车顶也存在安全隐患。另一种方式通过在机车内安装一种专用测试装备实现对车顶绝缘的检测,该装备将机车DCllOV电源逆变为AC100V送入高压互感器的二次侧,由此在互感器的一次侧产生AC25KV的高压,测试人员根据司机室电压表的电压显示判断机车车顶绝缘状态。这种方式虽然较为方便安全,但无法给出精确量化的绝缘电阻值。同时上述两种方式没有测试人员身份信息和测试结果的自动记录功能,不具备管理功能,给安全管理留下漏洞。

【发明内容】

[0004]本发明提供一种机车车顶绝缘测试系统,通过硬件构成模块化和操作流程规范化的设计方案,以克服现有测试系统在安全性、测试精度和管理功能等方面的不足。
[0005]本发明采用的技术方案是,一种机车车顶绝缘测试系统,包括电源控制模块(1)、高压产生模块(2)、测试接口模块(3)、测试条件信号输入模块(4)、MCU模块(5)、人机接口模块(6)和数据通信模块(7);其特征在于,所述电源控制模块(I)输入端连接机车DCllOV电源,输出端与高压产生模块(2)的输入端连接,电源控制模块(I)的控制信号输入端与MCU模块(5)的输入输出端口 Pl.0相连;所述高压产生模块⑵的输出端与测试接口模块
(3)的输入端连接,高压产生模块(2)的信号检测和控制端分别与MCU模块(5)的ADl端口和PWMl端口连接;所述测试接口模块(3)安装于车顶绝缘子内,其输出端与被测对象相连,测试接口模块⑶的控制输入端与MCU模块(5)的输入输出端口 Pl.1相连;所述测试条件信号输入模块(4)的信号输入端与8路条件输入信号引出线连接,多路条件输入信号包括受电弓降弓信号、车顶门闭合信号、司机钥匙信号、主断路器断开信号以及4路备用输入信号,条件信号输入模块(4)对应8路条件输入信号设有8个电平设定开关,用于将条件输入信号统一转换为8路高电平输出,8路输出信号通过与门电路输出端与MCU模块(5)的输入输出端口 Pl.2连接。
[0006]本发明涉及的一种机车车顶绝缘测试系统,其工作流程包括如下步骤。
[0007]S1:接通电源开关,系统上电进行初始化,MCU模块(5)的输入输出端口 Pl.0输出低电平,使电源控制模块⑴无输出,MCU模块(5)的PWMl端口闭锁输出,使高压产生模块(2)无高压输出,进入步骤S2。
[0008]S2:MCU模块(5)检测Pl.2输入输出端口电平,判断测试条件信号输入模块(4)的输出信号是否均为高电平,若不是高电平则人机接口模块(6)给出“不具备测试条件”的语音提示,等待测试条件就绪,若为高电平则进入步骤S3。
[0009]S3:人机接口模块¢)的测试条件就绪灯亮,等待输入测试人员编号,若MCU模块
(5)未检测到人机接口模块(6)的输入完成信号,则人机接口模块(6)每隔10秒语音提示“请输入测试人员编号”,若完成输入则进入步骤S4。
[0010]S4:MCU模块(5)对输入的测试人员编号进行匹配,若是非法编号,则人机接口模块(6)给出语音提示“测试人员编号不正确,请重新输入”,返回步骤S2,若输入编号正确,则进入步骤S5。
[0011]S5:若MCU模块(5)未检测到人机接口模块(6)的开始测试信号,则人机接口模块
(6)每隔10秒语音提示“请按测试按键进行测试”,若检测到测试按键输入信号,进入步骤S60
[0012]S6:人机接口模块(6)给出语音提示“请等待测试完成”,MCU模块(5)的输入输出端口 Pl.1输出高电平,测试接口模块(3)接通被测对象,MCU模块(5)的输入输出端口Pl.0输出高电平,使电源控制模块(I)输出端输出电源给高压产生模块(2),进入步骤S7。
[0013]S7:MCU模块(5)的PWMl端口输出PWM信号,控制高压产生模块⑵输出高压至测试接口模块(3),MCU模块(5)通过ADl端口采集电流传感信号,MCU模块(5)计算被测对象的绝缘电阻值,计算完成进入步骤S8。
[0014]S8:MCU模块(5)将计算的绝缘电阻值与预设的绝缘电阻合格值进行比较,若计算的绝缘电阻值大于合格值,则人机接口模块(6)给出语音提示“测试完成,绝缘正常”,否则给出“测试完成,绝缘异常”的语音提示;同时,人机接口模块(6)通过LCD给出测试的绝缘电阻值和“绝缘正常”或“绝缘异常”的显示,进入步骤S9。
[0015]S9:MCU模块(5)的PWMl端口闭锁PWM信号,停止高压产生模块⑵输出高压,进入步骤S10。
[0016]SlO:MCU模块(5)将测试结果保存,进入步骤SI I。
[0017]Sll:延时60秒,人机接口模块(6)给出语音提示“重新测试请按测试按键”,延时期间若检测到测试按键按下信号,返回步骤S5,延时期间按下电源按键或延时结束,进入步骤 S12。
[0018]S12:MCU模块(5)的输入输出端口 Pl.1输出低电平,使测试接口模块(3)与被测对象断开,MCU模块(5)的输入输出端口 Pl.0输出低电平,使电源控制模块⑴输出端断开测试接口模块(3)电源,测试条件就绪灯灭,系统退出测试就绪状态。
【附图说明】
[0019]图1为本发明所述一种机车车顶绝缘测试系统的结构图。
[0020]图2为本发明所述一种机车车顶绝缘测试系统的工作流程图。
【具体实施方式】
[0021]针对机车车顶绝缘测试的安全性、测试精度和管理功能等需求,本发明提供一种机车车顶绝缘测试系统,以下结合附图对本发明的具体实施例做进一步说明。
[0022]一种机车车顶绝缘测试系统,包括电源控制模块(I)、高压产生模块(2)、测试接口模块(3)、测试条件信号输入模块(4)、MCU模块(5)、人机接口模块(6)和数据通信模块(7);其特征在于,所述电源控制模块(I)输入端连接机车DCllOV电源,输出端与高压产生模块⑵的输入端连接,电源控制模块⑴的控制信号输入端与MCU模块(5)的输入输出端口 Pl.0相连;所述高压产生模块⑵的输出端与测试接口模块(3)的输入端连接,高压产生模块⑵的信号检测和控制端分别与MCU模块(5)的ADl端口和PWMl端口连接;所述测试接口模块(3)安装于车顶绝缘子内,其输出端与被测对象相连,测试接口模块(3)的控制输入端与MCU模块(5)的输入输出端口 Pl.1相连;所述测试条件信号输入模块⑷的信号输入端与8路条件输入信号引出线连接,多路条件输入信号包括受电弓降弓信号、车顶门闭合信号、司机钥匙信号、主断路器断开信号以及4路备用输入信号,条件信号输入模块
(4)对应8路条件输入信号设有8个电平设定开关,用于将条件输入信号统一转换为8路高电平输出,8路输出信号通过与门电路输出端与MCU模块(5)的输入输出端口 Pl.2连接。
[0023]所述高压产生模块⑵采用单端反激式的变换器拓扑结构,通过MCU模块(5)的PWMl端口控制电路开关器件的导通时间,从而稳定地输出电压。
[0024]所述测试接口模块(3)核心部分为G64-A741型高压继电器。
[0025]本发明所述数据通信模块(7)包括RS232/485串行接口和USB接口,RS232/485实现将测试记录数据上传至上位机,USB接口可将装置内保存的测试记录保存在U盘中。
[0026]本发明涉及的一种机车车顶绝缘测试系统,其工作流程包括如下步骤。
[0027]S1:接通电源开关,系统上电进行初始化,MCU模块(5)的输入输出端口 Pl.0输出低电平,使电源控制模块⑴无输出,MCU模块(5)的PWMl端口闭锁输出,使高压产生模块
(2)无高压输出,进入步骤S2。
[0028]S2:MC
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