智能防护盒系统的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本专利涉及一种铁路轨道保护装置，具体为一种智能防护盒系统。
【背景技术】
[0002]目前国内电气化铁路90%以上采用25Hz相敏轨道电路，防护盒是铁路行车必不可少的设备，其主要作用是减少25Hz信号电流在轨道电路传输中的衰耗，以及50Hz牵引电流对JRJC型轨道断电器和二元二位继电器轨道线圈上产生的干扰电压。目前采用的25Hz防护盒人机交互性差，必须使用采集继电器与轨道测试盘组合工作，无法实现实时轨道电压和相位差显示，且兼容性差、功能单一，其技术局限性日益显现，因此急需研发出一款新型的满足现代化铁路行车需要的智能型防护盒。本专利针对以上技术问题，提供一种智能防护盒系统，实现高精度磁隔离模块进行隔离采集、高精度AD采样芯片进行数据采样、动态脱离电路进行安全保障、高亮LED及按键进行人机交互，新型的、安全可靠的、能够完全兼容并替代现有防护盒。
【发明内容】
[0003]本专利正对以上技术问题，提供一种智能防护盒系统。目的在于实现磁隔离模块进行隔离采集、AD采样芯片进行数据采样、动态脱离电路进行安全保障、高亮LED及按键进行人机交互，实现脱离原有的采集继电器与轨道测试盘工作、实时对轨道电压和相位差进行显示、实时检测防护盒品质因数、对工频干扰及移频信号的频谱图进行图形、对轨道电压设置门限值、对防护盒数据进行集中检测。
[0004]本专利的具体技术方案如下:
[0005]智能防护盒系统，由智能防护盒、CAN总线、站间监测主机组成，智能防护盒通过CAN总线连接到站间监测主机，智能防护盒由25Hz防护盒连接采集板卡，采集板卡上设置自动脱离模块、隔离模块、电源模块、AD采集模块、MCU主模块、显示模块、CAN通信模块，自动脱离模块分别连接隔离模块、AD采集模块;AD采集模块另连接MCU主模块，MCU主模块分别连接显示模块、CAN通信模块、按键下载模块。
[0006]本专利采用磁隔离模块进行隔离采集、AD采样芯片进行数据采样、动态脱离电路进行安全保障、高亮LED及按键进行人机交互，实现脱离原有的采集继电器与轨道测试盘工作、实时对轨道电压和相位差进行显示、实时检测防护盒品质因数、对工频干扰及移频信号的频谱图进行图形、对轨道电压设置门限值、对防护盒数据进行集中检测等功能，达到安全可靠、兼容并替代现有防护盒。
[0007]防护盒实现数据采集并对轨道电压、相位差进行显示，通过CAN总线将数据上传到站间监测主机上进行图形显示。防护合连接CAN总线，CAN总线与站间监测主机连接数据交换。
[0008]本结构采用数据的隔离采集与“故障一安全”的设计原则，实现轨道电压、相位差的实时显示，实现品质因数、工频干扰、移频信号频谱分量数据的实时传输。25Hz相敏轨道电路智能型防护盒通过高精度磁隔离模块进行隔离，高速数字处理芯片实现对轨道电路输入电压和相位进行实时监测，轨道电路信息可通过自带显示屏进行显示，并同时传输到监测主机通过液晶屏进行显示，省去轨道测试盘、监测采集继电器两种设备，当发生工频电流干扰、移频信号窜频的情况，上传的防护盒各项数据在监控终端进行图形显示，供电务维护工作者快速有效地掌握发生信号干扰和窜频的轨道区段，提高故障分析处理的效率，并能通过防护盒内部电感L，电容C的电压，计算出品质因素，实时监测防护盒的工作状态。动态脱离电路:动态脱离电路可实现“故障一安全”的设计原则，当采集板卡出现故障时，此电路可实现采集板卡与防护盒的物理脱离，不影响防护盒的正常工作。采用高速数字电路，数字滤波，抗干扰强，有效解决50HZ不平衡牵引电流以50HZ谐波及各种杂波对轨道电压的干扰，并可有效滤除各种杂波，使测量轨道电压的幅值和相位更加稳定准确。品质因数监测:通过对采集轨道电路的频率、L、C两端电压、相位差等数据进行采集实时计算出防护盒的品质因数，从而对防护盒防护性能提供参考依据。工频干扰:根据对50Hz频谱分量幅度值实现工频干扰报警，对工频干扰导致的“闪红”现象提供故障分析依据并缩小故障排查范围。频谱分析图:对移频信号频谱分量进行实时监测，对移频信号窜频并导致故障时的故障分析提供依据并缩小排查范围。轨道电压门限值:根据不同的防护盒设置不同的门限电压，可有效遏制因分路不良导致的故障。
【附图说明】
[0009]图1为本专利的结构示意图；
[0010]图2为本专利中智能防护盒的结构示意图；
[0011]图3为本专利中站间监测主机的结构示意图。
[0012]其中，11——智能防护盒、12——CAN总线、13——站间监测主机、I——25Hz防护盒，10 米集板卡、2 自动脱尚模块、3 隔尚模块、 电源模块、9 AD米集模块、5--MCU主模块、6--显不模块、一7一CAN通彳目模块、8--按键下载模块。4电源模块、
14——CAN通信卡、15——工控主机、16——电源模块、17——配套软件。
【具体实施方式】
[0013]下面结合【具体实施方式】对本专利作进一步说明。
[0014]智能防护盒系统，由智能防护盒、CAN总线、站间监测主机组成，其特征在于:智能防护盒通过CAN总线连接到站间监测主机，智能防护盒由25Hz防护盒连接采集板卡，采集板卡上设置自动脱离模块、隔离模块、电源模块、AD采集模块、MCU主模块、显示模块、CAN通信模块，自动脱离模块分别连接隔离模块、AD采集模块;AD采集模块另连接MCU主模块，MCU主模块分别连接显示模块、CAN通信模块、按键下载模块。电源模块给各部件提供电源。
[0015]防护盒、CAN通信总线、站间监测主机构成，防护盒实现数据采集并对轨道电压、相位差进行显示，通过CAN总线将数据上传到站间监测主机上进行图形显示。
[0016]实现数据的隔离采集与“故障一安全”的设计原则，实现轨道电压、相位差的实时显示，实现品质因数、工频干扰、移频信号频谱分量数据的实时传输。
[0017]站间监测主机由CAN通信卡、工控主机、电源模块、控制软件组成，实现对防护盒提供工作电压通过与防护盒的通信实现相关设置及图形显示功能。
[0018]其中，隔离模块采用的是北京耀华德昌电子有限公司、北京世特美测控技术有限公司型号:DYHGQl;电源转换模块采用的是，北京益宏泰科技发展有限责任公司、广州金升阳科技有限公司，型号WD6-P0W; AD采集模块采用的是，德州仪器、亚诺德半导体，型号AD7606 ;MCU主模块采用的是，microchip、意法半导体，型号STM32F103; CAN通讯模块采用的是，广州致远电子股份有限公司、亚诺德半导体，型号CTM8251A;站间监测主机采用的是，成都研皓电子科技有限公司、成都研吉智能科技有限公司，型号，工控主机:ECC1606;工业显示器:PPC-15-HVGA ；工控键盘:YH-KMF ；防护盒采用的是:西安嘉信铁路器材有限公司、西安铁路信号有限责任公司，型号HF4-25HZ。
[0019]将防护盒设备安装到专用的机柜上，按照使用规范分别接入轨道电压、局部电压，将CAN通信总线接入测试后，通过按键分别对各防护盒设置不同的CANID、报警阀值后即可正常使用。
[0020]本专利实现数据的隔离采集与“故障一安全”的设计原则，实现轨道电压、相位差的实时显示，实现品质因数、工频干扰、移频信号频谱分量数据的实时传输。
【主权项】
1.智能防护盒系统，由智能防护盒、CAN总线、站间监测主机组成，其特征在于:智能防护盒通过CAN总线连接到站间监测主机，智能防护盒由25Hz防护盒连接采集板卡，采集板卡上设置自动脱离模块、隔离模块、电源模块、AD采集模块、MCU主模块、显示模块、CAN通信模块，自动脱离模块分别连接隔离模块、AD采集模块;AD采集模块另连接MCU主模块，MCU主模块分别连接显示模块、CAN通信模块、按键下载模块。
【专利摘要】本专利涉及一种铁路轨道保护装置，具体为一种智能防护盒系统。智能防护盒通过CAN总线连接到站间监测主机，智能防护盒由25Hz防护盒连接采集板卡，采集板卡上设置自动脱离模块、隔离模块、电源模块、AD采集模块、MCU主模块、显示模块、CAN通信模块，自动脱离模块分别连接隔离模块、AD采集模块；AD采集模块另连接MCU主模块，MCU主模块分别连接显示模块、CAN通信模块、按键下载模块。本专利实时对轨道电压和相位差进行显示、实时检测防护盒品质因数、对工频干扰及移频信号的频谱图进行图形、对轨道电压设置门限值、对防护盒数据进行集中检测，设备安全可靠、兼容性强。
【IPC分类】B61L1/20, B61L1/18
【公开号】CN205292684
【申请号】
【发明人】钟剑, 吴勇
【申请人】钟剑
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年11月26日