专利名称：接触网开关智能监控系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及控制领域，尤其涉及ー种接触网开关智能监控系统。
背景技术：
目前通常可以使用接触网隔离开关进行电分段，但部分隔离开关仍是手动操作，不仅效率低，而且也会给操作员带来安全隐患。另ー方面，采用微机监控方式的情况下，通信距离比较短；而由于接触网隔离开关使用现场一般电、磁场、辐射情况又无法达到无线通 信的标准，所以通信距离比较受限。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种可对接触网隔离开关进行监控的系统。为了解决上述问题，本实用新型提供了ー种接触网开关智能监控系统，包括多个被控単元，各连接ー个接触网隔离开关，用于检测所连接的接触网隔离开关的开关状态，及根据控制指令控制所连接的接触网隔离开关；主控单元，连接多个被控単元，从所连接的述被控単元获取开关状态并上报；调度系统，与一个或多个所述主控单元相连，接收主控单元上报的开关状态，并通过所述主控单元下发所述控制指令给所述被控单元。进ー步地，所述主控単元与被控单元之间通过光纤或通信线连接，通信方式采用点对点。进ー步地，所述主控单元安装在变电所内或通信机械室内。进ー步地，安装在变电所内的主控单元包括控制屏，用于显示开关状态，及接收对于ー个或多个接触网隔离开关的开关控制指令；通信模块，用于从各被控单元接收开光状态，并将所述开关控制指令发送给连接相应接触网隔离开关的被控单元。进ー步地，安装在通信机械室内的主控单元包括路由器，用于将开关状态发送给调度系统，及从调度系统接收对于ー个或多个接触网隔离开关的开关控制指令；协议转换器，用于将开关状态转换成调度系统所需的协议格式后发送给所述路由器，以及将所述路由器接收的开关控制指令转换为接触网隔离开关所需的协议格式；光纤收发器，用于从各被控单元接收开光状态发送给所述协议转换器，并将从所述协议转换器接收的开关控制指令发送给连接相应接触网隔离开关的被控单元。进ー步地，所述的系统还包括光纤集线器，连接所述主控単元及连接了被控单元的光缆。进ー步地，所述调度系统包括远程接入単元，与所述路由器相连。[0021]进ー步地，所述远程接入単元包括用干与所述路由器通信的主通信处理模块；输入输出处理模块，与所述主通信处理模块相连；开关量输入接ロ模块，与所述输入输出处理模块相连；开关量输出接ロ模块，与所述输入输出处理模块相连；电源模块，用于给上述四个模块供电。进ー步地，所述远程接入单元还包括24V备用电源，由两块12V，7Ah免维护蓄电池串联组成。进ー步地，所述远程接入单元还包括 光纤通讯接ロ，包括10/100M以太网及RS-485总线。本实用新型用一体化的系统实现对接触网隔离开关的监控，避免了人工操作的危险；另外可选择采用光缆通信方式来増加监控距离。
图I是实施例一的接触网隔离开关监控系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对本实用新型的技术方案进行更详细的说明。需要说明的是，如果不冲突，本实用新型实施例以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本实用新型的保护范围之内。实施例一，ー种接触网开关智能监控系统，如图I所示，包括多个被控単元，各连接ー个接触网隔离开关，用于检测所连接的接触网隔离开关的开关状态，及根据控制指令控制所连接的接触网隔离开关；主控单元，连接多个被控単元，从所连接的述被控単元获取开关状态并上报；调度系统，与一个或多个所述主控单元相连，接收主控单元上报的开关状态，并通过所述主控单元下发所述控制指令给所述被控单元。本实施例中，主控单元作为对上端调度系统的接ロ，与被控单元之间通过光纤或通信线连接，通常距离长时采用光纤；通信方式采用点对点。本实施例中，被控单元就地安装在接触网开关附近。检测开关状态，包括，开关/刀闸位置、远方/就地状态、ROM、开入、开出、自动校正、采样通道等的故障信号等。被控单元对接触网隔离开关的控制包括，合闸，分闸，故障复位等。被控单元有RS232、RS485通讯方式可选，可与两个以上的主站进行通信，将采集和处理信息向上发送并接受上级站的控制命令。提供标准规约接ロ，如IEC870-5-101、DNP3. O 等。本实施例中，所述被控単元可配置的參数有本机地址、通信波特率、校验方式；就地、远方操作设置,可以实现远方操作闭锁；时间设置、远方对时；采样通道任意配置变比类型，若外部互感器发生变化，更改通道配置后即可正确计算;需要上送的遥测量的计算表达式以及遥测量在遥测报文中的位置；运行參数(分合闸脉宽、遥信去抖延时等參数)；测控板间配置信息的整板复制。本实施例中的被控单元还可记录并及时上报开关状态变化和发生改变的时间。若SOE(Sequence of Event,事件顺序)被成功配置后,则产生SOE事件时,測控装置自动把事件记录保存到E2PR0M中，以保证掉电不丢失。每块测控插件可保存40条记录信息，并可根据需要进行扩展。本实施例中的被控单元还可具有自诊断、自恢复功能，发现终端的内存、时钟、I/O等异常马上记录并上报；具有上电及软件自恢复功能。 本实施例中的被控单元还可具有调试功能，可通过测控板前面板上的标准RS232维护ロ进行当地调试及维护。本实施例中，主控单元可安装在被控单元附近的变电所或者是通信机械室内。通过通信线连接被控单元。本实施例中，安装在变电所内的主控单元具体可以包括控制屏，用于显示开关状态，及接收对于ー个或多个接触网隔离开关的开关控制指令；通信模块，用于从各被控单元接收开光状态，并将所述开关控制指令发送给连接相应接触网隔离开关的被控单元。本实施例中，安装在通信机械室内的主控单元具体可以包括路由器，用于将开关状态发送给调度系统，及从调度系统接收对于ー个或多个接触网隔离开关的开关控制指令；协议转换器，用于将开关状态转换成调度系统所需的协议格式后发送给所述路由器，以及将所述路由器接收的开关控制指令转换为接触网隔离开关所需的协议格式；光纤收发器，用于从各被控单元接收开光状态发送给所述协议转换器，并将从所述协议转换器接收的开关控制指令发送给连接相应接触网隔离开关的被控单元。本实施例中，所述被控単元可以但不限于包括15路遥信通道，及6路遥控通道；遥信的对象可包括开关位置、故障位置、远控位置、雷击、高温等；遥控对象可包括控合、控分、故障复位等。本实施例中，主控单元可以但不限于包括4个以太网通信ロ，4个RS485/RS232串ロ ；可连接7个被控单元。本实施例中，所述调度系统可以包括远程接入単元(RTU)，与所述路由器相连。本实施例中，所述远程接入単元具体可以包括用干与所述路由器通信的主通信处理模块，可以但不限于为32位高性能CPU ；输入输出处理模块,与所述主通信处理模块相连；开关量输入(遥信)接ロ模块，与所述输入输出处理模块相连；开关量输出(遥控)接ロ模块，与所述输入输出处理模块相连；这三个模块可采用高性能的芯片；[0072]电源模块，用于给上述四个模块供电。还可以包括单模光纤接ロ，用于对本远程接入単元的运行状态进行有效的监控。本实施例中，所述远程接入単元具有遥控、遥信、时钟同步、事件顺序记录、多种通信规约、分布式网络通信、当地或远方在线装载或更新应用软件、设置參数、远程诊断维护及大容量等功能。本实施例中，所述远程接入单元还可包括24V备用电源，由两块12V，7Ah免维护蓄电池串联组成，确保交流电源失电后RTU装置正常工作7小时以上。 本实施例中，所述远程接入単元平时可用220V交流输入自动无间隔切换电源，输出为220V交流输出(非电源模块，自带隔离开关)，及24V直流电源模块输出。功率小于或等于45W，可进行短路保护及过载保护，故障消失后自动恢复。本实施例中，所述远程接入単元的开关量输入(遥信)接ロ模块的通道为光电隔离开关量输入(干/湿接点)，隔离电压是直流2500V，供电方式为内部24V或外部供电(最大电流)，去抖时间为IOms (软件可设定)，工作方式为状态输入、SOE记录或脉冲计数；S0E分辨率为1ms。本实施例中，所述远程接入単元的开关量输出(遥控)接ロ模块的通道为8路继电器干节点，触点特性为8A，交流240V ;5A，直流30V ;工作方式为开关量输出或合/分闸控制对；脉冲宽度可设定。本实施例中，所述远程接入単元还可以包括光纤通讯接ロ，包括10/100M以太网及RS-485总线。本实施例中，所述远程接入単元的绝缘电阻可达到GB/T 13729-2002所规定的要求。输入、输出回路对地和各回路之间的绝缘电阻不低于20ΜΩ (正常条件下测试)和I. OM Ω (恒定湿热条件下测试)。绝缘强度达到或超过GB/T 13729-2002所规定的要求。本实施例中，所述光缆可采用8芯单模光缆，芯径9 μ m,波长1330mm，偏差不超过± I μ m，包层不圆度小于I %，抗弯性能满足现场的环境、安装和使用条件，护层表面光滑平整，无气泡。光缆化学性能阻燃(满足GJB148光缆总规范要求)。本实施例中，所述接触网开关智能监控系统还可以包括光纤集线器，连接所述主控単元及连接了被控单元的光缆。本实施例中的光纤集线器可采用单模8 ロ，SC跳线接头。壁挂或导轨式安装，可采用无风扇标准IU 19英寸金属机箱结构，DB9孔RS232接ロ、电源及RS485接ロ、光ロ可采用ST、SC、FC(可选)，RS232/RS485透明传输，波特率自适应，无需改动用户协议。电源、光收、发数据有指示灯显示。可采用全贴片エ艺エ业级设计，有效的避免回路电压、浪涌、感应雷击、静电、热插拔损伤设备。本实施例中，所述接触网开关智能监控系统还可以包括机箱，用于放置所述主控单元或被控单元。所述机箱的箱体可由钢板及骨架组成，采用钢性好，有一定耐热能力的不锈钢，钢板厚度不小于2mm。盘内辅助钢板厚度不应小于1.6mm。制成的面板及屏架应有足够的机械强度，以保证元件安装及操作时无摇晃，盘面板及盘架无变形。箱体为全密封防尘不锈钢机箱，装置外壳防护符合GB4208外壳防护等级。机箱采取必要的防静电及电磁辐射干扰的防护措施。箱体上装设接地螺栓，控制箱体的活动金属构件及金属门与箱体之间用铜线牢固连接，以保证机箱可靠接地。 所述机箱的安装方式，在户外可用接触网杆上支架固定，底部距地面高度约I. 3m,在户内可配柜或者壁挂安装。 与接触网隔离开关的机箱可采用电缆连接，接口分界在连接端子排外侧。设置在牵引变电所、分区所内的控制屏可通过综合自动化系统监控单元实现调度所远方控制，定为采用RS232接口，隔开控制屏与综合自动化系统监控单元的接口分界在隔开控制屏通信接口(或端子排)外侧。设置在车站通信机械室内的监控主站与通信专业的分界点在2M接口(G. 703)，2M接口(G. 703)以外的所有设备(光纤收发器、协议转换器及路由器等)均由所变或场站调度提供；通信规约可采用IEC-101通讯规约。当然，本实用新型还可有其他多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的 情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型的权利要求的保护范围。
权利要求1.ー种接触网开关智能监控系统，其特征在于，包括 多个被控単元，各连接ー个接触网隔离开关，用于检测所连接的接触网隔离开关的开关状态，及根据控制指令控制所连接的接触网隔离开关； 主控单元，连接多个被控単元，从所连接的述被控単元获取开关状态并上报； 调度系统，与一个或多个所述主控单元相连，接收主控単元上报的开关状态，并通过所述主控単元下发所述控制指令给所述被控单元。
2.如权利要求I所述的系统，其特征在干 所述主控単元与被控单元之间通过光纤或通信线连接，通信方式采用点对点。
3.如权利要求I所述的系统，其特征在干 所述主控単元安装在变电所内或通信机械室内。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，安装在变电所内的主控单元包括 控制屏，用于显示开关状态，及接收对于ー个或多个接触网隔离开关的开关控制指令； 通信模块，用于从各被控单元接收开光状态，并将所述开关控制指令发送给连接相应接触网隔离开关的被控单元。
5.如权利要求3所述的系统，其特征在于，安装在通信机械室内的主控单元包括 路由器，用于将开关状态发送给调度系统，及从调度系统接收对于ー个或多个接触网隔离开关的开关控制指令； 协议转换器，用于将开关状态转换成调度系统所需的协议格式后发送给所述路由器，以及将所述路由器接收的开关控制指令转换为接触网隔离开关所需的协议格式； 光纤收发器，用于从各被控单元接收开光状态发送给所述协议转换器，并将从所述协议转换器接收的开关控制指令发送给连接相应接触网隔离开关的被控单元。
6.如权利要求I到5中任一项所述的系统，其特征在于，还包括 光纤集线器，连接所述主控単元及连接了被控单元的光缆。
7.如权利要求I到5中任一项所述的系统，其特征在于，所述调度系统包括 远程接入単元，与所述路由器相连。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述远程接入単元包括 用干与所述路由器通信的主通信处理模块； 输入输出处理模块，与所述主通信处理模块相连； 开关量输入接ロ模块，与所述输入输出处理模块相连； 开关量输出接ロ模块，与所述输入输出处理模块相连； 电源模块，用于给上述四个模块供电。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述远程接入单元还包括 24V备用电源，由两块12V，7Ah免维护蓄电池串联组成。
10.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述远程接入单元还包括 光纤通讯接ロ，包括10/100M以太网及RS-485总线。
专利摘要本实用新型公开了一种接触网开关智能监控系统，包括多个被控单元，各连接一个接触网隔离开关，用于检测所连接的接触网隔离开关的开关状态，及根据控制指令控制所连接的接触网隔离开关；主控单元，连接多个被控单元，从所连接的述被控单元获取开关状态并上报；调度系统，与一个或多个所述主控单元相连，接收主控单元上报的开关状态，并通过所述主控单元下发所述控制指令给所述被控单元。本实用新型用一体化的系统实现对接触网隔离开关的监控。
文档编号G05B19/418GK202649791SQ20122022361
公开日2013年1月2日 申请日期2012年5月17日 优先权日2012年5月17日
发明者刘仁辉, 李航 申请人:北京国际系统控制有限公司