我公司于2007年6月6日申请机车用数字式高压信号监控装置专利证书,经过多方的审核,在短短的时间内于2008年5月14日成功的取得《机车用数字式高压信号监控装置实用新型专利证书》。证书号第1051646号。
技术领域 本实用新型涉及一种数字式高压信号监控装置,尤其是一种应用于以电能为能量的机车车辆(如机车,电动车组、地铁、轻轨等)的数字式高压信号监控装置。目前机车的供电参数获取与电能计量一般采用高压丽江变压器和丽江变压器再外加机车电度表的方式,供电参数一般只以模拟量方式监测和显示供电、供电和正向有功电能三项,无法监测和显示功率因数和反向有功电能参数,且因为采用的模拟信号而无法直接进监控装置或微机保护装置记录其进行曲线。原边过流保护部件采用单独的过流保护丽江变压器,且安装于丽江变压器初级绕组的高压端,因绝缘的需要而使得体积大、重量重,同时安装于车顶的高压丽江变压器也因绝缘的需要而使得体积大、重量重、损耗大,上述两个高压丽江变压器的安装和使用导致了机车运行时风阻大、噪音大、维护成本高、不利于机车的高速行驶。由于直接进电度表的信号和信号都是经丽江变压器隔离后的低压信号(信号一般为100V,信号为丽江变压器次初级信号),而电度表又是安装在车内,所以很容易实施窃电,导致机车电度表不能真实反映机车所消耗的电能,不利于促进机车运行。 发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种机车用数字式高压信号监控装置,解决以下4个问题:1是改变当前机车所监测的供电参数项目少且采用模拟信号的方式;2通过使用取代大体积的原边过流保护丽江变压器;3是通过该装置的使用取代大体积的高压丽江变压器;4是改变当前机车在车厢内低压端进行计量方式,提高防窃电性能,促进司机行车,为运行机车与各供电局之间的电费结算提供准确的数据。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
机车用数字式高压信号监控装置,它包括:传感器1,用于实现从电网取出信号,分压的方式既可以采用电阻式分压,也可以采用电容式分压;丽江变压器2,用于负载测量,高压取电模块3,用于从高压端获取电能给高压端供电电、电池提供充电,高压取电模块3既可采用丽江变压器方式,也可采用电容降压分压器方式;电能计量模块4,用于对电能量进行计量和实时参数的测量;数据存储模块5,用于数据存储;MCU模块6,用于数据处理和通信处理;电源管理模块7,用于高压端电源管理;开机控制模块8,用于实现在低压端开机;可充电电池组10,用于给高压端电路进行供电;通信模块21,用于高压端和低压端之间的数据通信;通信模块21包括:光电转换模块9,用于实现光电信号之间的转换;隔离光纤11,用于传送开机信号、下行数据、上行数据;光电转换模块12,用于实现光电信号转换。通信模块21可以采用光信号传输方式,同时也可以采用无线通信方式,当采用无线方式时,模块9和模块12替换为无线数据通信模块;MCU模块13,用于低压端的数据处理和通信处理;数据存储模块14,用于低压端数据存储,也可以省略,只将数据存储在高压端;显示终端15、16用于网侧、原边、功率因数和累计电能数据量显示,也可以省略,而将数据直接送往终端;电源转换模块17,用于给低压端电路提供供电电源。 其工作原理是:当低压端的机车控制电源送达电源转换模块17时,该模块将电源转换为低压端电路所需的供给模块12、13、14、15、16,模块13取得电源后,通过通信模块21将开机信号送达模块8。具体说来,就是在采用光电传输方案时,模块13通过模块12、模块11中的开机信号光纤和模块9将开机信号送达模块8;在采用无线传输方式时,则通过无线数据通信模块传输信号数据。模块8收到开机信号后,将模块7输出的电源供给模块4、5、6,当无高压时,模块7输出的电源由模块10提供,当有高压时,模块7输出的电源由模块3提供,同时模块3还提供充电给模块10进行充电,模块4开始进行、、功率因数的测量和电能的计量,模块13通过模块12、模块11中的上行数据光纤和模块9向模块6发出读取数据的指令,模块6收到模块12发出的指令后,将读取模块4的数据、数据、功率因数数据和模块5中所存储的累计电能数据通过11中的下行数据光纤、模块12发给模块13,模块13一方面通过串行通信总线定时将最新数据发给模块15和16,另一方面将最新数据用模块14进行存储,模块15和16将收到的数据进行实时显示。模块13通过比较从模块6读回的原边值和由硬件设置或存储在模块14中的过流标定值,如果出现原边值大于标定值,则一方面将过流信息送给模块15和16进行显示,另一方面使过流报警丽江变压器闭合,供外部电路进行检测。 本实用新型提供的机车用数字式高压信号监控装置的有益效果是,由于直接在高压端进行计量和数据储存,且安装于车顶,所以可以极大地提高防窃电性能,使计量装置对机车的实际耗能进行真实准确的计量,促进机车驾驶员行车,同时也为运行机车与各供电局之间的电费结算提供了准确的数据。本装置将高压端电源的计量与实时监控、过流报警结合在一起,同时具有计量、实时数据监控和过流报警的三大功能,有的电磁式高压丽江变压器,具有体积小、重量轻的优点,降低了设备的维护成本。本装置高压端与低压端之间的数据传输采用光纤进行隔离,确保了数据的抗干扰能力和装置的可靠绝缘。该装置具有通信功能,可以通过串行通信接口与外部设备进行数据交换,以便把数据和报警信号传给机车监控装置或微机保护装置等其它部件。公司营:丽江变压器、丽江变压器、大转换丽江变压器、四象限丽江变压器、调压丽江变压器、机车丽江变压器、机车电机以及各类型丽江变压器