轨道交通电力贯通供电在线监测运维管理系统的制作方法

本发明涉及轨道交通电力智能管理领域，尤其涉及轨道交通电力贯通供电在线检测运维管理。

背景技术：

我国轨道交通的电力供电部门所负责的电力贯通供电系统主要是为轨道交通的信号、通信和其他专业提供电力，作用十分重要。其电力供电线路主要由10kv配电所、信号专用变电所、区间箱式变电所和电力电缆构成。在实际运行过程中，由于电缆线路均敷设于电缆沟内，故障发生后故障点不易定位和发现。区间箱式变电所设置于户外，环境条件恶劣，容易发生非法侵入、水害、雨害和高低温状况，造成电气受到破坏，电气绝缘恶化等问题。所以发生故障后，严重影响了轨道交通的行车安全，且抢修十分不便。

当前尚无技术手段进行轨道交通电力贯通供电故障在线检测和运维的有效管理，轨道交通电力贯通供电在线检测运维管理系统在此领域尚属空白。

技术实现要素：

本发明的目的就是解决轨道交通电力贯通供电故障在线检测和运维管理问题。轨道交通电力贯通供电在线检测运维管理系统实现了轨道交通电力供电部门区间箱式变电所和电力电缆的在线实时监控，为铁路电力线路的故障排查和抢修提供了有效手段，及时发现设备隐患，减少了故障扩大的概率。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

轨道交通电力贯通供电在线检测运维管理系统，包括监控主机、通信通道、通信处理机、电缆故障检测装置、环境安全检测装置、弧光接地检测装置、电缆接头测温装置和所属各类传感器构成。

监控主机通过通信通道与通信处理机连接，进行数据交换。通讯处理机分别连接电缆故障检测装置、环境安全检测装置、弧光接地检测装置和电缆接头测温装置，并与各装置进行数据通信，并将数据汇总后上传至监控主机。当电缆故障检测装置、环境安全检测装置、弧光接地检测装置和电缆接头测温装置的传感器感受到箱式变电站和电力电缆发生故障后，故障数据将及时上传至监控主机并报警。相关人员可通过监控主机查询相关数据，确定故障性质、位置，通知检修人员及时检修现场设备，消除隐患，排除故障。

所述监控主机为设置于运维管理单位的一套计算机硬件设备和其上面运行的软件。

所述通信通道为轨道交通各站点之间的通信通道，通信通道满足轨道交通电力贯通供电在线检测运维管理监控主机通信处理机之间的数据交换要求。

所述通信处理机为设置于区间箱式变电所内的与电缆故障检测装置、环境安全检测装置、弧光接地检测装置和电缆接头测温装置相连接，并满足数据交换要求的硬件设备。

所述电缆故障检测装置，其含有电力电缆故障波形传感器，可以检测电力电缆故障发生时所产生的波形。波形数据通过电力电缆故障检测装置上传至轨道交通电力贯通供电在线检测运维管理系统监控主机。

所述环境安全检测装置，其含有环境安全检测传感器包括：门锁传感器、温度传感器、湿度传感器、水浸传感器和振动传感器，可以检测箱式变电站的站门、环境温度、内部湿度、内部水位和箱体的振动情况。将上述内容通过环境安全检测装置上传至轨道交通电力贯通供电在线检测运维管理系统监控主机。

所述弧光接地检测装置，其含有弧光接地检测传感器，当箱式变电站内部高压母线间电气绝缘降低时，传感器将检测到该数据，数据通过弧光接地检测装置上传至轨道交通电力贯通供电在线检测运维管理系统监控主机。

所述电缆接头测温装置，其含有电缆头温度传感器安装于箱式变电站内各电力电缆接头处，当箱式变电站内电力电缆的接头由于氧化、松动等原因造成温度升高时。温度数据将通过电缆接头测温装置上传至轨道交通电力贯通供电在线检测运维管理系统监控主机。

技术方案：本发明提出的对轨道交通电力贯通供电故障在线检测和运维的有效管理是通过设置监控主机，并通过通信通道与通信处理机连接，进行数据交换。通讯处理机分别连接电缆故障检测装置、环境安全检测装置、弧光接地检测装置和电缆接头测温装置，并与各装置进行数据通信，并将数据汇总后上传至监控主机。当电缆故障检测装置、环境安全检测装置、弧光接地检测装置和电缆接头测温装置的传感器感受到箱式变电站和电力电缆发生故障后，故障数据将及时上传至监控主机并报警。相关人员可通过监控主机查询相关数据，确定故障性质、位置，通知检修人员及时检修现场设备，消除隐患，排除故障。

本发明的有益效果：本发明解决了轨道交通电力贯通供电故障在线检测和运维管理存在的问题。轨道交通电力贯通供电在线检测运维管理系统实现了轨道交通电力供电部门区间箱式变电所和电力电缆的在线实时监控，为铁路电力线路的设备隐患及时发现、故障排查和抢修提供了有效手段，大大提高了轨道交通电力贯通供电系统的智能化管理水平。

附图说明

图1为轨道交通电力贯通供电在线检测运维管理系统结构示意图。

图2为通信处理机结构示意图。

图3为电缆故障检测装置结构示意图。

图4为环境安全检测装置结构示意图。

图5为弧光接地检测装置结构示意图。

图6为电缆接头测温装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明。

如图1所示，轨道交通电力贯通供电在线检测运维管理系统，包括监控主机、通信通道、通信处理机、电缆故障检测装置、环境安全检测装置、弧光接地检测装置、电缆接头测温装置和所属各类传感器构成。

监控主机通过通信通道与通信处理机连接，进行数据交换。通讯处理机通过通信线缆与电缆故障检测装置、环境安全检测装置、弧光接地检测装置和电缆接头测温装置连接，并与进行数据通信，将数据汇总后上传至监控主机。

所述监控主机，采用通用型工业控制计算机和图形软件系统构成，设置于适用于轨道交通电力供电部门监控中心。

所述接通信通道为通信部门提供轨道交通电力供电部门监控中心至现场箱式变电站的专用网络通道。

所述电缆故障检测装置，设置于箱式变电站内，通过通信线缆与通信处理机连接，处理电力电缆故障波形传感器所检测到的电力电缆故障发生时所产生的波形，上传至通信处理机。

所述环境安全检测装置，设置于箱式变电站内，通过通信线缆与通信处理机连接，采集门锁传感器、温度传感器、湿度传感器、水浸传感器和振动传感器信号，并上传至通信处理机。

所述弧光接地检测装置，设置于箱式变电站内，通过通信线缆与通信处理机连接，通过光纤采集弧光接地检测传感器信号，当高压母线间电气绝缘降低时，弧光接地检测传感器将检测到该数据，数据通上传至通信处理机。

所述电缆接头测温装置，设置于箱式变电站内，通过通信线缆与通信处理机连接，通过无线方式采集电缆头温度传感器信号，温度数据将通过上传至通信处理机。

如图2所示，通信处理机由处理器、数据存储模块、电源模块、通信接口模块、1#通信口、2#通信口、3#通信口、4#通信口和5#通信口组成。处理器利用通信接口模块所连接的2#通信口、3#通信口、4#通信口和5#通信口分别通过通信线缆与电缆故障检测装置、环境安全检测装置、弧光接地检测装置和电缆接头测温装置连接并进行数据通信。处理器利用通信接口模块所连接的1#通信口通过通信通道与监控主机连接，将收到的电缆故障检测装置、环境安全检测装置、弧光接地检测装置和电缆接头测温装置的报警数据转发至监控主机，数据存储模块实现处理器的数据存储功能，电源模块为处理器提供电源供应。

如图3所示电缆故障检测装置由处理器、数据存储模块、电源模块、通信接口模块、波形高速采样模块和电力电缆故障波形传感器组成，设置于箱式变电站内。装置通过电力电缆故障波形传感器实时采集电力电缆的电气数据波形，波形高速采样模块处理电力电缆故障波形传感器所检测到的电力电缆故障发生时所产生的波形，并发送给处理器进行数据处理。经过处理的数据通过通信接口上传至通信处理机。通过通信处理机将处理后波形数据发送至监控主机。

如图4所示环境安全检测装置由处理器、数据存储模块、电源模块、通信接口模块、状态采样模块、直流模拟量采样模块和环境传感器（包括：门锁、振动、水浸、温度和适度传感器）组成，设置于箱式变电站内。装置通过环境传感器实时采集箱式变电站的门锁状态箱体震动状态、人口井水位、箱变内温度和湿度，通过状态采样模块、直流模拟量采样模块将采集数据发送给处理器进行数据处理。经过处理的数据通过通信接口上传至通信处理机。通过通信处理机将处理后波形数据发送至监控主机。

如图5所示弧光接地检测装置由处理器、数据存储模块、电源模块、通信接口模块、光纤接入模块和弧光接地检测传感器组成，设置于箱式变电站内。装置通过弧光接地检测传感器实时采集箱式变电站的高压侧各段母线接地绝缘数据，数据通过光纤传输至光纤接入模块，并发送给处理器进行数据处理。经过处理的数据通过通信接口上传至通信处理机。通过通信处理机将处理后弧光接地数据发送至监控主机。

如图6所示电缆接头测温装置由处理器、数据存储模块、电源模块、通信接口模块、无线射频模块和电缆头温度传感器组成，设置于箱式变电站内。装置通过电缆头传感器实时采集箱式变电站的高压侧线路电缆头温度数据，数据通过无线射频通道传输至无线射频接入模块，并发送给处理器进行数据处理。经过处理的数据通过通信接口上传至通信处理机。通过通信处理机将处理后电缆头温度数据发送至监控主机。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。