轨道交通接触网可视化接地系统的制作方法

本实用新型属于轨道交通检修领域，具体涉及轨道交通接触网可视化接地系统。

背景技术：

轨道交通设备在日常的维护保养过程中需要接触网频繁的接挂地线，根据轨道交通操作规章制度，挂接地线涉及到办理准许作业手续、个人安全防护准备、前往作业区域、验电放电、挂接地线、拆除地线、撤出作业区域、归还作业设备、作业完毕交付等诸多环节，操作流程繁琐。目前，行业内主要采用人工挂接地线的方式，由于流程繁琐，更兼设备种类繁多、维护天窗时间受限等因素影响，人工作业方式存在劳动强度大、工作效率低、安全保障性低、人力成本高等诸多弊端，进而影响到系统设备整体的维护保养效果。

技术实现要素：

本实用新型的目的是：提供轨道交通接触网可视化接地系统，用以克服上述现有技术中的缺陷。

本实用新型所采用的技术解决方案是：

轨道交通接触网可视化接地系统，其特殊之处在于：包括可视化接地装置和上位机；

所述可视化接地装置包括主控器、采样电路、电动隔离开关和通讯模块，所述采样电路包括采样电阻和电压变送器，所述采样电阻通过电压变送器与主控器连接，电动隔离开关通过继电器与主控器连接，电动隔离开关包括动触头和静触头，采样电阻跨接在动触头和静触头之间，主控器通过通讯模块与上位机相互通讯。

进一步的，所述采样电路的数量为3个且相互之间为并联关系。

进一步的，所述可视化接地装置包括柜体，柜体上设置与主控器连接的模式开关，包括远程模式、本地电动模式和本地手动模式。

进一步的，所述柜体内设置与主控器连接的照明灯，柜体上设置与主控器连接的巡视照明按钮。

进一步的，所述柜体上设置柜门，柜门上设置与主控器连接的门控机械开关。

进一步的，所述电动隔离开关上设置与主控器连接的辅助输出触点。

进一步的，所述柜门上设置有电磁锁，电磁锁通过所述继电器与主控器连接。

进一步的，所述柜体上设置有与主控器连接的指示灯。

进一步的，还包括与所述通讯模块连接的摄像头。

进一步的，所述柜体上设置与主控器连接的电压显示模块。

本实用新型的有益效果是：

本技术方案与传统的人工挂接地线相比，主要的特点是由以“人”为主转变为以“设备”为主，即利用现代化的电子、通信、网络、软件、自动化等技术替代了传统的人工作业方式，不需要“人”到现场就可以实现所有操作。客观上提高了作业的安全性、降低了劳动强度、降低了人力成本，而且由于设备可24小时连续工作，随时下达命令即可快速执行，也大幅度提高了作业的工作效率。由于充分考虑轨道交通行业对安全性能的要求，系统设计时对验电过程采用三冗余验电技术，对接地动作采用多重联锁控制技术，因此还具有人工不可比拟的安全性能。

附图说明

图1是本实施例提供的结构示意框图。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本实施例提供一种轨道交通接触网可视化接地系统，包括可视化接地装置和上位机；

可视化接地装置包括主控器、采样电路、电动隔离开关和通讯模块，采样电路包括采样电阻和电压变送器，采样电阻通过电压变送器与主控器连接，电动隔离开关通过继电器与主控器连接，电动隔离开关包括动触头和静触头，采样电阻跨接在动触头和静触头之间，主控器通过通讯模块与上位机相互通讯。

优选的，采样电路的数量为3个且相互之间为并联关系。

优选的，可视化接地装置包括柜体，柜体上设置与主控器连接的模式开关，包括远程模式、本地电动模式和本地手动模式。

优选的，柜体内设置与主控器连接的照明灯，柜体上设置与主控器连接的巡视照明按钮。

优选的，柜体上设置柜门，柜门上设置与主控器连接的门控机械开关。

优选的，电动隔离开关上设置与主控器连接的辅助输出触点。

优选的，柜门上设置有电磁锁，电磁锁通过继电器与主控器连接。

优选的，柜体上设置有与主控器连接的指示灯。

优选的，还包括与通讯模块连接的摄像头。

优选的，柜体上设置与主控器连接的电压显示模块。

工作原理详述如下：

可视化接地装置最终通过“电动隔离开关”实现接触网的接地操作：开关动触头引线至接触网，静触头引线至钢轨(即大地)。

主控器是装置控制核心，其它部件工作都围绕主控器展开。主控器主要完成接触网电压、模式开关状态、按钮状态、隔离开关状态等信息的采集，取得信息后，内部进行数据信息的计算、逻辑分析、判断，最终将结果输出到显示、照明变化、电磁锁、指示灯、开关动作、报警提示等部件上。各功能模块基于事件触发和并行处理的机制，并非顺序执行。

具体工作细节如下：

主控器电压采集

采样电阻跨接在电动隔离开关的动、静触头两端，采集接触网对地电压，电压值传送到电压变送器输入端，电压变送器通过变送电路将该电压整定为标准的电流信号并传递给主控器模拟量输入接口，主控器采集该信号并进行滤波、比较、分析判断得出当前接触网电压值。该电压值一方面由主控器发送给“电压显示模块”显示，另作为判断有、无电(及验电)的依据。

主控器之前的采集电路为三路，采集的数值也为三个，为三冗余检测提供依据。

主控器的状态采集

分闸、合闸、消警、巡检等按钮以及模式开关的变化为开关量变化，直接传递给主控器的DI输入接口，变化状态反映了操作的需求，主控器跟据去求并结合当前状态数据做出判断并输出给对应的部件执行；

模式开关：主控器根据模式开关的输入状态确定接地装置当前所执行的工作模式：远程、本地电动、本地手动，模式开关由人工本地选择设定；

分闸、合闸按钮：本地电动的模式下，主控器检测到按下按钮，则执行相应的分合闸操作，消警按钮：主控器对运行状态有实时的报警状态判断，如电压超限、隔离开关故障、通信故障等，出发报警条件，主控器启动报警输出(声光蜂鸣器响、闪烁)，此时人工按下消警按钮，则输出声光停止，可进行检修维护；

巡视照明按钮：例行设备巡视过程中，主控器检测到按下按钮，自动点亮内部照明灯，方便巡视，事后无需处理，延时自行熄灭；

开门检测开关：柜门打开时，主控器自动检测门控机械开关状态变化，自动点亮内部照明灯，方便查看，关门过程反之；

隔离开关的状态：主控器实时检测电动隔离开关的辅助输出触点，主要是开关的状态反馈，作为执行分合闸操作的前提逻辑条件。

主控器的状态输出

与主控器相关的输出功能有内部照明、指示灯、电动隔离开关、电磁锁。其中电动隔离开关、电磁锁需要中间输出中间模块(继电器)进行驱动。

指示灯标识当前隔离开关的分合状态，红色灯亮为开关合，绿色亮为分；

主控器通过中间继电器模块驱动电磁锁电气回路控制电磁锁。当接触网电压存在时，电磁锁不能打开，反之可以。

主控器在需要驱动隔离开关时，通过中间继电器模块控制开关分合闸的电器回路。

通信模块以及摄像头

主控器本身支持以太网通信，摄像头也具有以太网通信接口，具有两路以太网通信输入的通信模块可以将主控器和摄像头转换为光口并接入光纤网络上传至上位机。

上位机可分为三级，一级装置监控，二级站级监控，三级中心监控，三级间通过光纤以太网通信。一级装置监控设置多个可视化接地装置，具有在网电压指示，模式开关分别指示远程控制、本地电动控制、本地手动控制，电磁锁只有在接触轨(网)无电情况下才可打开，指示灯用以指示有电(红色亮)或无电(绿色亮)，分合闸指示灯，分合闸操作按钮，接地开关，电动直流220V电压供电。三级中心监控，包括中心服务器、交换机、系统软件。

监控系统主站：即系统中心，也是整个系统的调度指挥中心，负责系统内所有设备运行状态信息的汇总和对所有设备控制指令的下达。由中心服务器、网络设备和系统中心软件构成，设置在OCC的电调席旁；

车站级监控主机：以下简称站控主机。系统的二级中心，对系统中心负责，管理所辖的可视化接地装置，在正线以站为单位，安装在牵引所车站控制室，停车场和车辆段不设置；

子站：可视化接地装置，接收系统中心或站控主机的控制命令并执行，同时采集相关的设备运行数据并发送给系统中心或站控主机。安装在正线牵引所轨道旁边或车辆段(停车场)；

当系统工作时，可视化接地装置实时读取接触网(轨)的在网电压(同时采集三组数据，通过“三冗余验电”算法计算)并显示在在电压显示模块；可视化接地装置支持三种工作模式：远程、电动、手动，可通过模式开关切换。“远程”模式，系统中心软件通过通信网下达数据读取指令给站一级装置监控，可视化接地装置收到指令后将对应的数据状态信息发送给系统中心软件；中心软件下达分(或合)闸指令给相应的可视化接地装置，接地装置执行命令，进行验电、放电、分合闸(挂接(拆除)地线)的操作；“电动”模式，作业人员需在现场，通过“验电、分合闸按钮”实现进行验电、放电、分合闸(挂接(拆除)地线)的操作；“手动”模式，操作人员需在现场，通过手动摇柄实现分合闸操作。在操作过程中，指示灯指示验电结果，分合闸指示指示分合闸状态，若验电结果“有电”，则电磁锁闭锁。整个过程中，系统中心读取可视化接地装置的视频信息。

三冗余验电：

系统采用三只高精密高隔离电压变送器，三个测量结果进行实时比对；同时，三只电压变送器即使有一只出现故障，另外两只仍然可以反映测量结果。系统实时监测三只传感器的测量结果，某一只出现问题，系统的报警功能会第一时间通知用户进行设备维护。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。