专利名称：一种轨道交通屏蔽门绝缘特性监控系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于自动控制领域，具体涉及一种轨道交通屏蔽门绝缘特性监控系统。
背景技术：
轨道交通的屏蔽门系统是一种先进的节能环保型环控模式，它在整个站台长度上，将车站的站台区域与车行道区域分隔开来，这不仅消除了乘客误落入轨道的危险因素，同时因为站台与 隧道的有效隔离，阻断了隧道内空气与车站内空调风之间的交换，使车站成为一个独立的空调场所，有利于降低能耗、节约能源。同时减小列车运行噪音和活塞风压对乘客的影响。屏蔽门作为一道美丽的屏障，给乘客带来良好的视觉享受，提供了一个安全、舒适的候车环境。运营车辆与行走轨等电位，最高电压为DC90V或DC120V。由于屏蔽门门体结构多为金属导体，为保证上、下车乘客安全、将屏蔽门与轨道通过等电位线进行等电位连接。其结构如图I所示。车辆在正常运营状况下，最大会带有DC90V或DC120V的直流电压。屏蔽门系统接钢轨后，若不对屏蔽门系统进行绝缘安装，供电系统的回流将会通过屏蔽门流至大地，造成对车站主体钢结构的腐蚀。《地铁杂散电流腐蚀防护技术规程》中规定地铁的杂散电流电流(迷流)对城市建筑和地铁本身具有较大的腐蚀作用，为限制地铁杂散电流，降低与消除其不利影响，必须采取防护措施。对站台屏蔽门采取与车站建筑结构间绝缘安装，以防止供电系统的杂散电流通过屏蔽门系统腐蚀车站结构。地铁屏蔽门系统绝缘情况现状虽然屏蔽门系统做了很多绝缘处理，但在屏蔽门系统先期改造和后期使用的过程中，屏蔽门与车站建筑结构之间的绝缘值在日益下降，如绝缘值小于设计要求的O. 5ΜΩ将对车站建筑结构产生危害。绝缘值下降的主要原因有(I)热影响列车停站时,车辆底部及上部有大量热能排出，排热部位与绝缘处理位置接近,随着温度升高，屏蔽门与车站建筑结构之间的绝缘体变软，其抗剪强度会逐步丧失。当温度超过绝缘体的额定值时，将导致绝缘退化(寿命缩短)，还可能造成塑变或炭化，促使绝缘体的局部破裂。(2)电气影响当绝缘材料承受由地铁产生的电磁场时，绝缘材料的表面或内部空隙会发生放电。屡次放电所产生的离子电弧和离子运动将严重侵蚀绝缘材料，使其绝缘性能下降。(3)环境因素引起的影响绝缘处理位置的周围，地铁隧道里的灰尘、腐蚀性气体、水分、附着的油类和放射线等也会加速绝缘体的老化。因此，即时检测并监控绝缘材料的绝缘性能对于确保轨道交通的运行安全有着非常重要的意义。而现有的，直接针对绝缘材料进行检测的装置不仅价格昂贵、而且操作复杂、检测准确度不高。
实用新型内容本实用新型提供了一种解决上述问题的方案，提供一种全面监控、自动化程度高的一种轨道交通屏蔽门绝缘特性监控系统。本实用新型的技术方案是提供一种轨道交通屏蔽门绝缘特性监控系统，其包括后台系统和连接所述后台系统的若干个检测屏蔽门绝缘特性的传感器，其特征在于所述后台系统包括保存 所述传感器的检测数据的数据库模块，监控所述传感器的检测数据的监控模块。优选的，所述传感器包括电流检测模块、报警单元、信号输出电路、通讯电路和主控单元，所述电流检测模块、报警单元、信号输出电路和通讯电路均连接所述主控单元。优选的，所述电流检测模块包括霍尔线型元件、放大跟随电路和信号采样电路。优选的，所述通讯电路包括RS485通用接口。优选的，所述报警单元包括声光报警装置。优选的，所述电流检测模块、报警单元、主控单元、信号输出电路和通讯电路均封装在全金属的外壳中。优选的，所述通讯电路包括无线通讯装置，所述后台系统通过与所述无线通讯装置无线通讯的方式连接所述传感器。优选的，其还包括给所述电流检测模块、报警单元、主控单元、信号输出电路和通讯电路供电的蓄电池。本实用新型的一种轨道交通屏蔽门绝缘特性监控系统通过物联网技术连接多个传感器，通过传感器检测等电位线上电流的情况，从而监控绝缘材料的绝缘性能。从而实现对整个轨道交通的屏蔽门的绝缘特性进行实时监控和历史数据保存，为各种分析和回放提供可能。本实用新型的一种轨道交通屏蔽门绝缘特性监控系统可以真正实现地铁屏蔽门系统绝缘性能的预防性维护和检修，即时掌握屏蔽门的绝缘性能的衰减情况，从而避免盲目的检查、降低现场的维护费用。
图I是目前轨道交通屏蔽门的结构示意图；图2是本实用新型的一种轨道交通屏蔽门绝缘特性监控系统的结构示意图；图3是传感器的结构示意图；图4是传感器的使用示意图；图5是传感器的工作流程图。
具体实施方式
下面对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细的描述。如图2所示，本实用新型的一种轨道交通屏蔽门绝缘特性监控系统是针对地铁屏蔽门绝缘性能老化和下降提供实时监控的系统。其采用一种新型的传感器，通过检测屏蔽门与轨道之间的等电位连接线的电流值，判断屏蔽门的绝缘情况。如出现屏蔽门接地的情况，供电系统的回流将会通过等电位连接线流经屏蔽门流至大地，传感器检测到电流信号，通过有线或无线的传输网络传输给后台系统，供运行人员通过监控模块进行监控以便及时处理。后台系统的监控模块可以设置阀值，如果检测数据超过阀值，则控制传感器的报警系统进行报警。此外检测数据会实时保存到数据库模块中，方便将来回放或综合分析。如图3所示，本实用新型所用到的传感器由霍尔线性元件、放大跟随电路、信号采样电路、主控单元、信号输出电路、报警单元、通讯电路组成。霍尔线性元件是一种基于霍尔效应的磁传感器。霍尔线性元件精度高、线性度好。用它们可以检 测磁场及其变化，可在各种与磁场有关的场合中使用。由于通电导线周围存在磁场，其大小与导线中的电流成正比，故可以利用霍尔元件测量出磁场，就可确定导线电流的大小。放大跟随电路是用于将霍尔线性元件感应输出的电压值放大并提供稳定的输出值。信号采样电路是用于将放大跟随电路输出的稳定的电压值经过模数转换输出
数字量信号。主控单元主控单元作为本传感器的核心部件，由一块16位的单片机和供电系统组成，用于处理模数采样后的数字量信号、驱动报警单元同时输出有效的数字信号。信号输出电路对主控单兀输出的数字信号做数模转换，以4_20mA电流或0_5V电压信号反映绝缘电流值送给后台系统。报警单元当主控单元采集到的信号大于内部设定的报警阈值时，由主控单元发出命令驱动报警单元，报警单元可以是音响、光、灯等声光报警装置。通讯电路将主控单元需要输出的数字信号通过固定的通讯规约以RS485电平形式和后台系统通讯。电流检测模块、报警单元、主控单元、信号输出电路和通讯电路均封装在全金属的外壳中，从而大大增强其屏蔽能力，提高检测的准确性。此外还可以根据需要把它设计成便携式，通过物联网与后台系统通讯，从而增大其使用的范围。增加相应的无线通讯装置和供电的蓄电池即可。本实用新型在使用时，如图4所示。例如，某城市地铁运营分公司某车站分别设立上行侧屏蔽门系统和下行侧屏蔽门系统，每侧屏蔽门和铁轨均有一根等电位连接线。将传感器直接套装在等电位连接线上。当屏蔽门系统绝缘性能下降时，等电位连接线上会有电流增大迹象，此时传感器会在第一时间监测到数值并发送给后台系统的监控模块，供其做出预警判断，给运行人员提供有力的维护依据。本实用新型的传感器的工作流程如图5所示，由霍尔线性元件采集等电位线的电流数据，采集到数据后进行数据线型变换，然后将电流数据通过信号输出电路输出；或通过RS485接口把信号远程输出给后台系统，供其实时监控并保存历史数据。以上实施例仅为本实用新型其中的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求1.一种轨道交通屏蔽门绝缘特性监控系统，其包括后台系统和连接所述后台系统的若干个检测屏蔽门绝缘特性的传感器，其特征在于所述后台系统包括保存所述传感器的检测数据的数据库模块，监控所述传感器的检测数据的监控模块。
2.根据权利要求I所述的ー种轨道交通屏蔽门绝缘特性监控系统，其特征在于所述传感器包括电流检测模块、报警単元、信号输出电路、通讯电路和主控单元，所述电流检测模块、报警単元、信号输出电路和通讯电路均连接所述主控単元。
3.根据权利要求2所述的ー种轨道交通屏蔽门绝缘特性监控系统，其特征在于所述电流检测模块包括霍尔线型元件、放大跟随电路和信号采样电路。
4.根据权利要求2所述的ー种轨道交通屏蔽门绝缘特性监控系统，其特征在于所述通讯电路包括RS485通用接ロ。
5.根据权利要求2所述的ー种轨道交通屏蔽门绝缘特性监控系统，其特征在于所述报警单元包括声光报警装置。
6.根据权利要求2所述的ー种轨道交通屏蔽门绝缘特性监控系统，其特征在于所述电流检测模块、报警単元、主控单元、信号输出电路和通讯电路均封装在全金属的外壳中。
7.根据权利要求2所述的ー种轨道交通屏蔽门绝缘特性监控系统，其特征在于所述通讯电路包括无线通讯装置，所述后台系统通过与所述无线通讯装置无线通讯的方式连接所述传感器。
8.根据权利要求7所述的ー种轨道交通屏蔽门绝缘特性监控系统，其特征在于其还包括给所述电流检测模块、报警単元、主控单元、信号输出电路和通讯电路供电的蓄电池。
专利摘要本实用新型公开了一种轨道交通屏蔽门绝缘特性监控系统，其包括后台系统和连接所述后台系统的若干个检测屏蔽门绝缘特性的传感器，其特征在于所述后台系统包括保存所述传感器的检测数据的数据库模块，监控所述传感器的检测数据的监控模块。本实用新型的后台系统通过物联网技术连接多个传感器，通过传感器检测等电位线上电流的情况，从而监控绝缘材料的绝缘性能。从而实现对整个轨道交通的屏蔽门的绝缘特性进行实时监控和历史数据保存，为各种分析和回放提供可能。本实用新型可以真正实现地铁屏蔽门系统绝缘性能的预防性维护和检修，即时掌握屏蔽门的绝缘性能的衰减情况，从而避免盲目的检查、降低现场的维护费用。
文档编号G05B19/048GK202421820SQ201120564998
公开日2012年9月5日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者唐声阳, 朱丽平, 杨忠生, 沈启鹏, 童国道 申请人:南京鼎尔特科技有限公司