一种铁路机电设备监控装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种铁路机电设备监控装置，它包括机柜、交换机、监测监控器或光纤尾纤盒，交换机、监测监控器和光纤尾纤盒安装在机柜里，监测监控器一端通过双绞线与交换机连接，监测监控器另一端通过信号线与现场智能检测仪连接，交换机通过尾纤还与光纤尾纤盒连接，光纤尾纤盒另一端通过干线光缆与上级监控工作站连接。本发明可实时准确地监测铁路车站的环境和运行情况，根据时间、季节、实际环境和人流量，自动调节机电设备的工作状态，有效地保证铁路车站的空气质量，改善环境温度湿度，延长机电设备使用寿命，减少机电设备能量消耗，更加节能省电，使铁路机电设备的监控与管理更加简单化、智能化和统一化。
【专利说明】一种铁路机电设备监控装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及监控装置领域，特别是涉及一种铁路机电设备监控装置。
【背景技术】
[0002]随着铁路运输系统的快速发展和人们生活水平的不断提高，无论是工作人员还是旅客，对交通、出行、工作、休息、安全等环境的要求越来越高。为了满足人们的这些需求，更为了提高铁路企业的安全生产水平，及现代化管理水平，实现节能降耗的目标，铁路沿线重要建筑物，如车站、动车段(所)、办公大楼等的各类机电设备，如电力、照明、给排水、暖通空调、电扶梯、EPS等，应采用先进的计算机技术、控制技术和通信技术，对它们进行自动监视、控制和管理，以达到节省能源、节省人力、提高安全水平和管理水平的目的。
[0003]现有铁路机电设备监控装置落后，监测控制步骤复杂、周期长，获得的监测信息不准确，缺乏统一的系统管理，无法集中进行实时检测控制。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种铁路机电设备监控装置，监控智能化，易操作，监测信息更加精确，便于统一管理。
[0005]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:一种铁路机电设备监控装置，它包括机柜、交换机、监测监控器或光纤尾纤盒，交换机、监测监控器和光纤尾纤盒安装在机柜里，监测监控器一端通过双绞线与交换机连接，监测监控器另一端通过信号线与现场设备连接，交换机通过尾纤还与光纤尾纤盒连接，光纤尾纤盒另一端通过干线光缆与上级监控工作站连接。
[0006]所述的监测监控器包括遥信模块、遥测模块、遥控模块和遥调模块，遥信模块与现场设备上的遥信端子连接，遥测模块与现场设备上的遥测端子连接，遥控模块与现场设备上的遥控端子连接，遥调模块与现场设备上的遥调端子连接；
遥信模块负责监视电气开关、电气设备、机械设备的工作状态和运行情况，DI为数字遥信信号输入，遥测模块负责采集现场设备的电压、电流、功率、压力或温度参数，Al为模拟遥测信号输入，遥控模块负责控制电气设备和电气机械化设备的工作状态，DO为数字遥控信号输出，遥调模块负责设定和调整控制设备的工作参数和标准参数，AO为模拟遥调信号输出。
[0007]所述的现场设备包括送排风机、新风机组、空调机组、热交换器和给排水设备，与送排风机连接的监控装置为送排风监控装置，与新风机组连接的监控装置为新风监控装置，与空调机组连接的监控装置为空调监控装置，与热交换器连接的监控装置为热交换监控装置，与给排水设备连接的监控装置为给排水监控装置。
[0008]所述的送排风监控装置包括:
与送排风机中压差开关和电控箱相连接的遥信模块DI接口，包括风机开/关状态、手动自动/选择和风机故障报警三个监控点； 与送排风机中电控箱相连接的遥控模块DO接口，包括风机开/关控制一个监控点。
[0009]所述的新风监控装置包括:
与新风机组中电动调节阀、电动蒸汽加湿调节阀和湿温度传感器相连接的遥测模块Al接口，包括冷/热水温度测量、送风湿度测量、新风湿度测量和新风温度测量四个监控点；与新风机组中压差开关A、压差开关B、防冻开关和电控箱相连接的遥信模块DI接口，包括风机运行状态、风机开关状态、风机故障、风机跳闸警告和过滤网状态监视五个监控占.与新风机组中电动调节阀和电动蒸汽加湿调节阀相连接的遥调模块AO接口，包括冷/热水电动阀调节控制和电动蒸汽加湿阀调节控制两个监控点；
与新风机组中风阀驱动器和电控箱相连接的遥控模块DO接口，包括定风量风阀控制和风机开关控制两个控制点。
[0010]所述的空调监控装置包括:
与空调机组中风阀驱动器A、风阀驱动器B、风阀驱动器C、电动调节阀A、电动调节阀B、电动蒸汽加湿调节阀、湿温度传感器A和湿温度传感器B相连接的遥测模块Al接口，包括回风温湿度测量、新风温湿度测量、冷/热水温度测量、送风湿度测量和新风/回风定风量风阀测量十个监控点；
与空调机组中压差开关A、压差开关B、压差开关C、防冻开关、电动蒸汽加湿调节阀、电控箱A和电控箱B相连接的遥信模块DI接口，包括风机运行状态、风机开关状态、风机故障、风机跳闸警告和过滤网状态监视八个监控点；
与空调机组中风阀驱动器A、风阀驱动器B、风阀驱动器C、电动调节阀A、电动调节阀B、和电动蒸汽加湿调节阀相连接的遥调模块AO接口，包括定风量风阀调节控制、冷/热水电动阀调节控制和电动蒸汽加湿阀调节控制六个监控点；
与空调机组中电控箱A和电控箱B相连接的遥控模块DO连接，包括风机开关控制两个监控点。
[0011]所述的热交换监控装置包括:
与热交换器中温度传感器A、温度传感器B、温度传感器C和温度传感器D相连接的遥测模块Al接口，包括热源供/回水温度、循环热水供/回水温度、热水总回水管水流量和热交换器供水温度四个监控点；
与热交换器中热水循环泵A和热水循环泵B相连接的遥信模块DI接口，包括热水循环泵开关状态监视六个监控点；
与热交换器中热水交换器电动阀A和热水交换器电动阀B相连接的遥调模块AO接口，包括热水交换器电动阀控制两个监控点；
与热交换器中热水循环泵A和热水循环泵B相连接的遥控模块DO接口，包括热水循环泵控制两个监控点。
[0012]所述的给排水监控装置包括:
与给排水设备中水位传感器电控箱相连接的遥信模块DI接口，包括水箱高、低水位报警、水泵开/关状态、水泵手动/自动状态、水泵故障报警九个监控点；
与给排水设备中电控箱相连接的遥控模块DO接口，包括生活水泵开/关控制两个监控点。
[0013]它还包括通信转换器、不间断电源UPS或IP电话。
[0014]通信转换器与现场设备的现场智能监控器连接，通信转换器还与交换机连接，现场智能监控器为现场设备已配置的监控器。
[0015]不间断电源为500VA在线式UPS’ UPS 一端与监控装置连接，UPS另一端与就近的220V交流电源连接。
[0016]IP电话与交换机连接。
[0017]本发明的有益效果是:
一种铁路机电设备监控装置，可准确地监测铁路车站的环境参数和机电设备的运行状态，有效地控制送排风机、新风机组、空调机组、热交换器和给排水设备，保证铁路车站空气质量，为乘客和工作人员提供一个舒适环境；能根据时间、季节、实际环境和人流量，自动调节机电设备的工作状态，延长机电设备使用寿命，减少机电设备能量消耗，更加节能省电。
[0018]本发明可实时监测铁路运行情况、控制机电设备的工作状态，可通过监控中心集中管理，使铁路机电设备的监控与管理更加简单化、智能化和统一化。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本发明装置结构框图；
图2为本发明送排风系统应用监控结构图；
图3为本发明新风系统应用监控结构图；
图4为本发明空调系统应用监控结构图；
图5为本发明热交换系统应用监控结构图；
图6为本发明给排水系统应用监控结构图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
[0021]如图1所示，一种铁路机电设备监控装置，它包括机柜、交换机、监测监控器或光纤尾纤盒，交换机、监测监控器和光纤尾纤盒安装在机柜里，监测监控器一端通过双绞线与交换机连接，监测监控器另一端通过信号线与现场设备连接，交换机通过尾纤还与光纤尾纤盒连接，光纤尾纤盒另一端通过干线光缆与上级监控工作站连接。
[0022]所述的监测监控器为直接数字控制器DDC，DDC控制器为具有以太网接口的IQ3控制器。
[0023]所述的监测监控器包括遥信模块D1、遥测模块Al、遥控模块DO和遥调模块A0，遥信模块与现场设备上的遥信端子连接，遥测模块与现场设备上的遥测端子连接，遥控模块与现场设备上的遥控端子连接，遥调模块与现场设备上的遥调端子连接；
遥信模块负责监视电气开关、电气设备、机械设备的工作状态和运行情况，DI为数字遥信信号输入，遥测模块负责采集现场设备的电压、电流、功率、压力或温度参数，Al为模拟遥测信号输入，遥控模块负责控制电气设备和电气机械化设备的工作状态，DO为数字遥控信号输出，遥调模块负责设定和调整控制设备的工作参数和标准参数，AO为模拟遥调信号输出。
[0024]所述的监测监控器为直接数字控制器DDC，DDC控制器为具有以太网接口的IQ3控制器。
[0025]它还包括一个不间断电源UPS，不间断电源为500VA在线式UPS，UPS—端与监控装置连接，UPS另一端与就近的220V交流电源连接。
[0026]它还包括通信转换器，对于已经配置现场智能监控器的现场设备，如电扶梯系统和应急电源EPS系统，通过安装通信转换器，直接将现场设备通过现场智能监控器与交换机连接。
[0027]它还包括IP电话，IP电话与交换机连接，IP电话可以方便地实现监控主站与现场的实时通话。
[0028]所述的现场设备包括送排风机、新风机组、空调机组、热交换器和给排水设备，与送排风机连接的监控装置为送排风监控装置，与新风机组连接的监控装置为新风监控装置，与空调机组连接的监控装置为空调监控装置，与热交换器连接的监控装置为热交换监控装置，与给排水设备连接的监控装置为给排水监控装置。
[0029]( I)送排风监控装置
如图2所示，所述的送排风监控装置包括:
与送排风机中压差开关和电控箱相连接的遥信模块DI接口，包括风机开/关状态、手动自动/选择和风机故障报警三个监控点；
与送排风机中电控箱相连接的遥控模块DO接口，包括风机开/关控制一个监控点。
[0030]送排风监控装置实现了以下几个功能:
1)根据时间自动控制送风机的启动和停止，具有任意周期的实时时间控制功能；
2)监测送排风机的运行状态和故障信号，并累计运行时间；
3)排烟风机与消防信号连锁，当监测到火灾信号并确认后，自动开启排烟风机；
4)在封闭式建筑屋内设置一氧化碳CO浓度传感器，通过监测CO浓度值启停送/排风机，并相应开启新风门，可达到有效节能并保证空气质量；
5)将监控的信息发送到送排风工作站，通过彩色图形显示并记录监测到的各种参数，包括状态、启停时间、累计运行时间及其历史数据等。
[0031](2)新风监控装置
如图3所示，所述的新风监控装置包括:
与新风机组中电动调节阀、电动蒸汽加湿调节阀和湿温度传感器相连接的遥测模块Al接口，包括冷/热水温度测量、送风湿度测量、新风湿度测量和新风温度测量四个监控点；与新风机组中压差开关A、压差开关B、防冻开关和电控箱相连接的遥信模块DI接口，包括风机运行状态、风机开关状态、风机故障、风机跳闸警告和过滤网状态监视五个监控占.与新风机组中电动调节阀和电动蒸汽加湿调节阀相连接的遥调模块AO接口，包括冷/热水电动阀调节控制和电动蒸汽加湿阀调节控制两个监控点；
与新风机组中风阀驱动器和电控箱相连接的遥控模块DO接口，包括定风量风阀控制和风机开关控制两个控制点。
[0032](3)空调监控装置
如图4所示，所述的空调监控装置包括: 与空调机组中风阀驱动器A、风阀驱动器B、风阀驱动器C、电动调节阀A、电动调节阀B、电动蒸汽加湿调节阀、湿温度传感器A和湿温度传感器B相连接的遥测模块Al接口，包括回风温湿度测量、新风温湿度测量、冷/热水温度测量、送风湿度测量和新风/回风定风量风阀测量十个监控点；
与空调机组中压差开关A、压差开关B、压差开关C、防冻开关、电动蒸汽加湿调节阀、电控箱A和电控箱B相连接的遥信模块DI接口，包括风机运行状态、风机开关状态、风机故障、风机跳闸警告和过滤网状态监视八个监控点；
与空调机组中风阀驱动器A、风阀驱动器B、风阀驱动器C、电动调节阀A、电动调节阀B、和电动蒸汽加湿调节阀相连接的遥调模块AO接口，包括定风量风阀调节控制、冷/热水电动阀调节控制和电动蒸汽加湿阀调节控制六个监控点；
与空调机组中电控箱A和电控箱B相连接的遥控模块DO连接，包括风机开关控制两个监控点。
[0033]新风监控装置与空调监控装置实现了以下几个功能:
O回风温度自动控制:冬季时，根据温度传感器实测的回风温度值自动对热水阀开度进行控制，保证空调机组回风温度达到设定温度的要求；反之，夏季根据传感器实测的回风温度值自动对冷水阀开度进行控制。通过调节水阀的开度，使回风温度达到用户的设定值；在过渡季节则根据室外送入新风的温湿度参数与室内回风的参数进行对比，其结果将自动控制新风阀、回风阀、排风阀的开度，以达到自动调节混风比的作用；
2)回风湿度控制:根据湿度传感器的实测值自动对加湿阀进行控制，保证回风湿度达到用户的湿度设定值；
3)过滤网堵塞报警:当压力传感器监测到空气过滤器两端压差过大时报警，并在图形操作站上显示及打印报警，并指出报警时间；
4)空气质量调节:在重要场所设置二氧化碳测量点，根据监测控制器监测的C02测量值的浓度自动调节新风比；
5)空调机组启停控制:根据事先设定的工作时间表及节假日休息时间表，定时启停空调机组，自动统计空调机组的运行时间，提示定时对空调机组进行维护保养；
6)联锁保护控制:当监测到风机停止后，自动关闭新回排风风门、电动调节阀、电磁阀；风机启动后，当监测到其前后压差过低时故障报警，并联锁停机；当监测到温度过低时，进行防冻保护，开启热水阀，关闭新风门，停风机，并在图形操作站上显示报警；
7)节能运行，包括以下几个方面:
1、间歇运行:通过监测控制器监测环境的温度与湿度，使设备合理间歇启停，但不影响环境舒适程度；
2、最佳启动与关机:根据建筑物人员使用情况，预先开启空调设备，当监测到无人或晚间温度较低后，不启动空调设备；
3、调整设定值:通过监测控制器监测室外空气温度，自动对设定值进行调整，减少空调设备能量消耗；
4、夜间风:通过监测控制器监测夜间室外空气质量，当室外空气凉爽、质量达标时，用夜间新风充满建筑物，以节约空调能量。
[0034](4)热交换监控装置如图5所示，所述的热交换监控装置包括:
与热交换器中温度传感器A、温度传感器B、温度传感器C和温度传感器D相连接的遥测模块Al接口，包括热源供/回水温度、循环热水供/回水温度、热水总回水管水流量和热交换器供水温度四个监控点；
与热交换器中热水循环泵A和热水循环泵B相连接的遥信模块DI接口，包括热水循环泵开关状态监视六个监控点；
与热交换器中热水交换器电动阀A和热水交换器电动阀B相连接的遥调模块AO接口，包括热水交换器电动阀控制两个监控点；
与热交换器中热水循环泵A和热水循环泵B相连接的遥控模块DO接口，包括热水循环泵控制两个监控点。
[0035]热交换监控装置实现了以下几个功能:
1)热水供水温度控制:由热水温度设定值与供水管的温度值比较作PID运算，控制电动蒸汽阀的开度，保持热水供水温度；
2)温度监测:监测蒸汽温度、热水供水温度及总管供水温度，确保系统操作正确；
3)水泵的监测与控制:监测水泵的运行状态、故障状态，控制水阀的启停；
4)可根据程序安排，每次启动不同的热交换器及水泵，从而增加设备寿命。
[0036]( 5 )给排水监控装置
如图6所示，所述的给排水监控装置包括:
与给排水设备中水位传感器电控箱相连接的遥信模块DI接口，包括水箱高、低水位报警、水泵开/关状态、水泵手动/自动状态、水泵故障报警九个监控点；
与给排水设备中电控箱相连接的遥控模块DO接口，包括生活水泵开/关控制两个监控点。
[0037]给排水监控装置实现了以下几个功能:
1)监测水泵的运行状态、故障报警、手/自动转换状态，并记录运行时间；
2)水泵启停控制:监测到生活水箱低液位时，启动水泵；监测到生活水箱高液位时，停止给水泵；
3)监测到工作泵发生故障时，自动运行备用泵，并互为备用水泵实现轮换工作；
4)监测水流状态，并将水流状态显示在给排水工作站上；
5)监测水池水位高低，将高/低液位、超高溢流信息显示在给排水工作站上并报警。
[0038](6)电扶梯监控装置
对于已经配置现场智能监控器的现场设备，在机柜里加装通信转换器，现场智能监控器与通信转换器连接，通信转换器与交换机连接。如电扶梯系统和应急电源系统等。
[0039]电扶梯系统本身配备了红外线现场智能控制器，可以监测控制电扶梯的运行状态，只需在机柜里加装通信转换器，将电扶梯系统的现场智能控制器通过通信转换器与交换机连接，就能在监控主站集中控制电扶梯系统。
[0040]电扶梯系统的监测点包括:电扶梯启停状态、电扶梯运行方向状态、电扶梯故障状态、电扶梯保险装置运行状态、红外线就地启动状态和照明状态六个DI监控点；电扶梯启停控制一个DO监控点。
[0041]本发明监控装置使电扶梯系统实现了以下几个功能: I)监测电扶梯的开关状态、运行方向等信息。
[0042]2)监测电扶梯的故障状态，当发生故障时报警。
[0043]3)当监测到电扶梯上没有人或物体时，电扶梯自动停止或缓慢运行，达到节能的目的；当监测到电扶梯上有人或物体时，电扶梯自动运行。
【权利要求】
1.一种铁路机电设备监控装置，其特征在于:它包括机柜、交换机、监测监控器和光纤尾纤盒，交换机、监测监控器和光纤尾纤盒安装在机柜里，监测监控器一端通过双绞线与交换机连接，监测监控器另一端通过信号线与现场设备连接，交换机通过尾纤还与光纤尾纤盒连接，光纤尾纤盒另一端通过干线光缆与上级监控工作站连接。
2.根据权利要求1所述的一种铁路机电设备监控装置，其特征在于:所述的监测监控器包括遥信模块、遥测模块、遥控模块和遥调模块，遥信模块与现场设备上的遥信端子连接，遥测模块与现场设备上的遥测端子连接，遥控模块与现场设备上的遥控端子连接，遥调模块与现场设备上的遥调端子连接； 所述的遥信模块负责监视电气开关、电气设备、机械设备的工作状态和运行情况，DI为数字遥信信号输入； 所述的遥测模块负责采集现场设备的电压、电流、功率、压力或温度参数，Al为模拟遥测信号输入； 所述的遥控模块负责控制电气设备和电气机械化设备的工作状态，DO为数字遥控信号输出； 所述的遥调模块负责设定和调整控制设备的工作参数和标准参数，AO为模拟遥调信号输出。
3.根据权利要求1所述的一种铁路机电设备监控装置，其特征在于:所述的现场设备包括送排风机、新风机组、空调机组、热交换器和给排水设备，与送排风机连接的监控装置为送排风监控装置，与新风机组连接的监控装置为新风监控装置，与空调机组连接的监控装置为空调监控装置，与热交换器连接的监控装置为热交换监控装置，与给排水设备连接的监控装置为给排水监控装置。
4.根据权利要求3所述的一种铁路机电设备监控装置，其特征在于:所述的送排风监控装置包括: 与送排风机中压差开关和电控箱相连接的遥信模块DI接口，包括风机开/关状态、手动自动/选择和风机故障报警三个监控点； 与送排风机中电控箱相连接的遥控模块DO接口，包括风机开/关控制一个监控点。
5.根据权利要求3所述的一种铁路机电设备监控装置，其特征在于:所述的新风监控装置包括: 与新风机组中电动调节阀、电动蒸汽加湿调节阀和湿温度传感器相连接的遥测模块Al接口，包括冷/热水温度测量、送风湿度测量、新风湿度测量和新风温度测量四个监控点； 与新风机组中压差开关A、压差开关B、防冻开关和电控箱相连接的遥信模块DI接口，包括风机运行状态、风机开关状态、风机故障、风机跳闸警告和过滤网状态监视五个监控占.与新风机组中电动调节阀和电动蒸汽加湿调节阀相连接的遥调模块AO接口，包括冷/热水电动阀调节控制和电动蒸汽加湿阀调节控制两个监控点； 与新风机组中风阀驱动器和电控箱相连接的遥控模块DO接口，包括定风量风阀控制和风机开关控制两个控制点。
6.根据权利要求3所述的一种铁路机电设备监控装置，其特征在于:所述的空调监控装置包括: 与空调机组中风阀驱动器A、风阀驱动器B、风阀驱动器C、电动调节阀A、电动调节阀B、电动蒸汽加湿调节阀、湿温度传感器A和湿温度传感器B相连接的遥测模块Al接口，包括回风温湿度测量、新风温湿度测量、冷/热水温度测量、送风湿度测量和新风/回风定风量风阀测量十个监控点； 与空调机组中压差开关A、压差开关B、压差开关C、防冻开关、电动蒸汽加湿调节阀、电控箱A和电控箱B相连接的遥信模块DI接口，包括风机运行状态、风机开关状态、风机故障、风机跳闸警告和过滤网状态监视八个监控点； 与空调机组中风阀驱动器A、风阀驱动器B、风阀驱动器C、电动调节阀A、电动调节阀B、和电动蒸汽加湿调节阀相连接的遥调模块AO接口，包括定风量风阀调节控制、冷/热水电动阀调节控制和电动蒸汽加湿阀调节控制六个监控点； 与空调机组中电控箱A和电控箱B相连接的遥控模块DO连接，包括风机开关控制两个监控点。
7.根据权利要求3所述的一种铁路机电设备监控装置，其特征在于:所述的热交换监控装置包括: 与热交换器中温度传感器A、温度传感器B、温度传感器C和温度传感器D相连接的遥测模块Al接口，包括热源供/回水温度、循环热水供/回水温度、热水总回水管水流量和热交换器供水温度四个监控点； 与热交换器中热水循环泵A和热水循环泵B相连接的遥信模块DI接口，包括热水循环泵开关状态监视六个监控点； 与热交换器中热水交换器电动阀A和热水交换器电动阀B相连接的遥调模块AO接口，包括热水交换器电动阀控制两个监控点； 与热交换器中热水循环泵A和热水循环泵B相连接的遥控模块DO接口，包括热水循环泵控制两个监控点。
8.根据权利要求3所述的一种铁路机电设备监控装置，其特征在于:所述的给排水监控装置包括: 与给排水设备中水位传感器电控箱相连接的遥信模块DI接口，包括水箱高、低水位报警、水泵开/关状态、水泵手动/自动状态、水泵故障报警九个监控点； 与给排水设备中电控箱相连接的遥控模块DO接口，包括生活水泵开/关控制两个监控点。
9.根据权利要求1所述的一种铁路机电设备监控装置，其特征在于:它还包括通信转换器、不间断电源UPS或IP电话； 通信转换器与现场设备的现场智能监控器连接，通信转换器还与交换机连接，现场智能监控器为现场设备已配置的监控器； 不间断电源为500VA在线式UPS’ UPS 一端与监控装置连接，UPS另一端与就近的220V交流电源连接； IP电话与交换机连接。
【文档编号】G05B19/418GK104267703SQ201410549921
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年10月17日 优先权日:2014年10月17日
【发明者】翟纯玉, 付明, 张军, 毛虎林 申请人:成都四为电子信息股份有限公司