用于地铁对屏蔽门底部绝缘件的绝缘性能监测报警装置

1.本实用新型涉及城市轨道交通安全技术领域，尤其是涉及一种用于地铁对屏蔽门底部绝缘件的绝缘性能监测报警装置。


背景技术：

2.随着城市轨道交通的快速发展，地铁安全问题日益被人们所重视，地铁所有新建线路都采用了屏蔽门系统。屏蔽门系统中屏蔽门的绝缘设计一般是通过等电位线缆连接钢轨与屏蔽门各金属元件实现等电位连接并处于高电位，屏蔽门上部、底部安装绝缘件来实现对地绝对绝缘，其绝缘电阻能够保证在0.5mω以上。
3.但因为安装上的差异性，工作的环境(空气温湿度变化、机械振动、绝缘材料的老化腐蚀以及各种粉尘等等)的影响，实际屏蔽门底部绝缘件的绝缘电阻往往随着使用时间的推移达不到设计要求，而且每个绝缘件的磨损情况是不同的，不同现有对等电位线缆检测预警系统已经很完备了，但是由于底部绝缘件难以检修，对于其监测预警是缺少的，定期的检修难以及时发现问题，而站台处于相对低电位，屏蔽门与站台存在电位差，底部绝缘件的绝缘处理可以防止跨步电压形成，有效的保护乘客的生命及财产安全，尤为重要，故需要加装一种用于地铁屏蔽门底部绝缘件绝缘性监测装置来确保绝缘性的有效性。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于地铁对屏蔽门底部绝缘件的绝缘性能监测报警装置。
5.本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
6.一种用于地铁对屏蔽门底部绝缘件的绝缘性能监测报警装置，包括底座、绝缘件绝缘性能检测器、检测防护壳、电压连接组件、整体式plc以及地面警示灯带，所述绝缘件绝缘性能检测器安装设置于所述检测防护壳内，所述检测防护壳安装设置于所述底座上，所述电压连接组件与所述检测防护壳一体式连接，所述绝缘件绝缘性能检测器还经所述整体式plc与所述地面警示灯带相连接。
7.进一步地，所述的绝缘件绝缘性能检测器包括用于作为电源的压电陶瓷换能器、与所述压电陶瓷换能器并联的电压测量仪器以及与所述压电陶瓷换能器串联的开关继电器、运算放大器、模数转换器和无线i/o模块，所述无线i/o模块与所述整体式plc中的plc通信模块相连接。
8.进一步地，所述的检测防护壳上设有多个孔状散热结构，所有所述孔状散热结构所对应的孔均匀分布设置于所述检测防护壳的板面上。
9.进一步地，所述的底座通过双头拴柱固定于t型焊接板上。
10.进一步地，所述的电压连接组件包括正极组件以及负极组件，所述正极组件以及负极组件分别与所述检测防护壳的两侧一体式连接。
11.进一步地，所述的正极组件采用电导线的弹簧夹，由锥轴承、弹簧伸缩部件和连接
夹组成。
12.进一步地，所述的负极组件采用铜棒，并作接地连接。
13.进一步地，所述孔状散热结构所对应的孔的深度为3mm～5mm，所述检测防护壳内还设置有厚度为3mm，带有5kv绝缘胶垫的绝缘板。
14.进一步地，所述的弹簧伸缩部件采用弹簧伸缩杆，所述弹簧伸缩杆的横向伸缩距离为
±
20mm，所述弹簧伸缩杆的内芯直径不小于2mm。
15.进一步地，所述的连接夹由上下支架、弹性抓和螺栓组成，所述上下支架弯制而成，内嵌所述弹性抓，所述螺栓的可调节量为
±
10mm。
16.与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
17.(1)与现有的地铁屏蔽门绝缘监控系统相比，本实用新型可以对屏蔽门底部绝缘件绝缘性进行监测与失效报警，不会影响列车的正常运行，为底部绝缘件的检修与更换节约了时间、提高了效率，不会因绝缘性的完全失效而导致站台旅客伤亡与财产损失。
18.(2)及时、准确、实时的检测地铁屏蔽门底部绝缘件绝缘性，并可将该系统集成到屏蔽门安全系统中。
19.(3)为底部绝缘件的检修与更换节约了时间、提高了效率，同时装置还具有防潮、防水以及散热功能，适用于多种环境下地铁屏蔽门底部绝缘件绝缘性监测。
附图说明
20.图1是本实用新型的外型正视结构示意图。
21.图2是本实用新型的外型仰视结构示意图。
22.图3是本实用新型的检测防护壳的内部结构图。
23.图4是本实用新型的电路原理图。
24.图5是本实用新型的流程图。
25.图中标记说明：
26.1—t型焊接板、2—检测防护壳、3—底座、4—正极组件、5—负极组件、a—孔状散热结构、b—绝缘板、c—锥轴承、d—弹簧伸缩部件、e—连接夹。
具体实施方式
27.下面将结合本实用新型实施例中的附图，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，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。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的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。
28.本发明的具体技术原理如下：
29.为了实现地铁屏蔽门底部绝缘件绝缘性监测的目的，该设备系统技术流程特征如下：压电陶瓷换能器为绝缘件绝缘性检测设备提供电源，电压测量仪器输出端与开关继电器连接，通过远程无线i/o模块与控制开关状态的整体式plc连接，并且与运算放大器的输入端连接，运算放大器输出端与模数转换器的输入端连接，模数转换器输出端于用来根据采集到电压值计算出绝缘电阻大小并判断绝缘电阻值大小是否正常的整体式plc连接，当绝缘电阻大小不正常时，整体式plc与地面警示灯带连接，如图4所示，该电路逻辑对应的具
体监测预警过程如图5所示。
30.进一步，高精准度高抗阻转换器通过远程无线i/o模块与整体式plc中plc通信模块连接。
31.进一步，整体式plc通过无线i/o模块控制其输出继电器的状态，可实现一对多的灵活配置。
32.为了实现地铁屏蔽门底部绝缘件绝缘性监测加装设备安装的可行性、适应性，该装置包括绝缘件绝缘性检测设备，该设备内部电子组件集合与检测防护壳、电压连接装置、底座连接而成完整的绝缘件绝缘性检测设备。内部电子组件设置在检测防护壳箱体内，电压连接装置与内部电子组件连接，安装在检测防护壳箱体的两侧，底座与检测防护壳箱体由螺栓打孔固定连接。
33.进一步地，检测防护壳可在极限温度、潮湿以及震动等等环境下对箱体内部安装的检测设备内部电子组件有效的支撑保护作用，同时采用孔状散热结构，均匀分布在板上，检测防护壳箱体底部装有绝缘板与绝缘套，使地铁屏蔽门底部绝缘件绝缘性监测加装设备整体对其他设施设备实现绝对绝缘，防止该装置产生的电流影响其他设备的正常工作。
34.进一步地，电压连接装置和检测防护壳箱体是一体，没有多余的连接工艺，保证了结构的整体性。正极采用电导线的弹簧夹，由锥轴承、弹簧伸缩装置与连接夹组成，锥轴承与弹簧伸缩装置实现对连接夹安装位置的调整，极大方便了该设备的连接与拆卸，其中连接夹安装有弹性抓与螺栓，具有可调节性，更好更方便的实现与屏蔽门底座支撑顶杆式的连接。
35.具体实施例
36.从图1和图2可以看出其中检测防护壳安装在屏蔽门底部绝缘件下t型焊接板的上面，起到支撑固定以及保护设备的作用，高强度双头拴柱门底座在下t型焊接板开长圆孔固定，再由高强度锚栓固定在土木结构里，其中高强度双头拴柱高度可调节量为
±
5mm，在实际安装时双头拴柱使其具有了可调节性的特点，方便普通技术工人理解并安装调节拆卸，底座与检测防护壳箱体由螺栓打孔固定连接，电压连接装置和检测防护壳箱体是一体连接工艺，保证了结构的整体性。内部电子组件设置在检测防护壳箱体内，电压连接装置安装在检测防护壳箱体的两侧。
37.绝缘件绝缘性检测设备，内部组件由压电陶瓷换能器、电压测量仪器、开关继电器、运算放大器、模数转换器和无线i/o模块焊接组成。
38.本实施例中，采用高频高稳定压电陶瓷换能器为绝缘件绝缘性检测设备提供电源；电压测量仪器采用内部电阻大、测量误差小(在un
±
20％范围内，un为被测电压的额定值)、灵敏度高、使用极限温度
‑
50℃～+80℃、相对湿度：20％～90％(40℃下)的轻质小型仪器；极限高低温、耐潮湿、振动稳定、冲击稳定密封微型过压继电器；采用静态功耗低运算放大器、高精度高阻抗模数转换器；采用can总线通讯的高灵敏度、远距离、抗干扰性性强的远程无线i/o模块。
39.压电陶瓷换能器为绝缘件绝缘性检测设备提供电源，无线i/o模块安装在检测防护壳内靠近轨道的一侧并于与plc通信模块连接，电压测量仪器并联到电路中，过压继电器触点串联电路中，低运算放大器、高精度高阻抗模数转换器串联电路中。
40.如图3所示，检测防护壳，防护壳采用一种材质轻、强度高，耐候性和耐腐蚀性好的
材料。
41.检测防护壳孔状散热结构a是将孔开在检测防护壳上，多孔状散热结构作为散热有效的方法之一，孔的深度不易过深，否则检测防护壳箱体易发生变形，与内部组件过近，导致因外力使得内部电子组件损毁，孔的深度也不宜过浅，过浅会造成检测防护壳防尘效果下降，因此孔的深度控制在3～5mm之间较为合适。孔设计为长圆形且孔均匀的分布在板上，每个孔之间的间隔适度。
42.检测防护壳绝缘板b，在实际组装中，扣件通过绝缘板打孔，将绝缘板这种复合板紧密贴合在一起，并用装有绝缘套的支撑组装结构支撑绝缘板。
43.电压连接装置，正极采用电导线的弹簧夹，由锥轴承、弹簧伸缩装置与连接夹组成，其中轴承内孔直径不小于2mm，可供导线穿孔通过，弹簧伸缩装置中弹簧伸缩杆横向伸缩距离
±
20mm伸缩杆内芯直径不小于2mm，可供导线穿孔通过，连接夹由上下支架、弹性抓和螺栓组成，上下支架弯制而成，内嵌弹性抓，螺栓可调节
±
10mm；负极接地采用专用铜棒作接地连接，接地极埋入地下深度应不小于3cm。
44.电压连接装置以电连接的方式连接内部电子组件，可以增加其可靠性，减少电能损耗提高供电质量，使设备充分发挥作用。其中锥轴承与弹簧伸缩装置实现对连接夹安装位置的调整，极大方便了普通技术工人的连接与拆卸，其中连接夹安装有弹性抓与螺栓，具有可调节性，更好更方便的实现与屏蔽门底座支撑顶杆式的连接。
45.地面警示灯带与整体式plc控制，与plc通信模块连接，地面警示灯带埋设在屏蔽门底部支撑件的上方，与车站站台面水平。
46.整体式plc通过无线i/o模块控制其输出继电器的状态实现一对多的灵活配置。
47.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。