一种接触网故障指示器的制作方法

本技术涉及轨道交通监测，特别是涉及一种接触网故障指示器。

背景技术：

1、随着我国城市轨道交通技术的迅速发展，地铁的安全稳定运行已受到广泛关注，地铁及相关用电设备在实际运行中如若出现故障等不良问题，将产生断电，严重影响列车运行，故针对城市轨道交通供电系统的接触网技术性能及故障分析进行深入研究具有重要意义；接触网是一种特殊形式的供电设备，它可以把电源系统与列车电气系统相连接，为地铁列车提供电力，但是接触网在线路敷设和工作环境等方面受诸多因素影响，如列车弓形、运行组织形式等，其特殊的受电弓耦合形式直接决定了其与其他轨道交通设备有本质区别，同时不能配置同样的备用设备，也决定了接触网存在的脆弱性和特殊性；故充分发挥接触网性能，采取有效措施处理各种接触网故障，才能更好地发挥其巨大的价值和应用空间。

2、接触网的质量和工作状态直接影响机车供电的安全和可靠性。根据地铁运维经验，当支撑接触网的绝缘子上面有灰尘或凝露时，绝缘子绝缘性能将会下降，导致接触网对地放电，严重情况下会造成接触网对地产生短路故障，对人身和设备安全造成威胁。目前地铁运维人员通常在接触网发生故障后通过工作人员到隧道中巡查找到故障点，这样工作效率和准确性较低。因此研制一种能够快速找出接触网绝缘损坏故障点的装置极为重要。

技术实现思路

1、本发明目的就是针对现有接触网在发生故障时需人工隧道巡查找到故障点导致检修工作效率低和准确性低等缺陷，提供一种接触网故障指示器，通过在架空地线或者架空地线与绝缘子之间的导线上安装故障指示器，通过故障指示器检测泄漏电流，当泄漏电流超过设定值后，利用故障指示器上传告警信息并点亮故障指示灯，便于目前地铁运维人员在接触网发生故障后快速找到故障点。为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

2、一种接触网故障指示器，包括电源及温控模块、采集及调理模块、led指示电路、cpu主控模块、充电电压和电池电压检测电路、储存电路及lora通讯模块，所述电源及温控模块包括风力发电回路、锂电池充电回路、温控电路、3.7～5v升压回路及3.7～3.3v降压回路，所述采集及调理模块包括霍尔采集回路及调理回路，所述霍尔采集回路内设置有霍尔传感器和霍尔开关；所述风力发电回路与锂电池充电回路相连接，所述锂电池充电回路内的锂电池与3.7～5v升压回路和3.7～3.3v降压回路相连接，所述3.7～5v升压回路的另一端通过mos管与霍尔采集回路和调理电路相连接，所述3.7～3.3v降压回路的另一端与cpu主控模块相连接；所述温控电路一端与锂电池充电回路内的锂电池相连接，另一端与cpu主控模块的另一端相连接；所述led指示电路通过mos管与锂电池充电回路内的锂电池直接连接，所述储存电路和lora通讯模块均与cpu主控模块相连接；所述充电电压和电池电压检测电路一端与锂电池充电回路内的锂电池相连，另一端与cpu主控模块相连接，所述mos管均与cpu主控模块建立通讯连接，所述cpu主控模块上还连接有滚动开关。

3、优选的，所述锂电池的电池容量为2500mah、输出电压为3.7v。

4、优选的，所述锂电池充电回路内设置有充电管理芯片，所述充电管理芯片采用友台半导体的tp4056。

5、优选的，所述风力发电回路内设置有整流二极管，所述整流二极管采用辰达行电子的b5819w。

6、优选的，所述温控电路内设置有温度传感器，所述温度传感器采用友台半导体的ds18b20u。

7、优选的，所述3.7～5v升压回路采用升压boost电路设计，所述3.7～5v升压回路内设置有升压转换芯片，所述升压转换芯片采用南京微盟的高效pfm同步升压dc-dc转换芯片me2188a50pg。

8、优选的，所述3.7～3.3v降压回路采用降压ldo电路设计，所述3.7～3.3v降压回路内设置有降压转换芯片，所述降压转换芯片采用南京微盟ldo芯片me6206a33xg。

9、优选的，所述霍尔开关采用tmr1302t，所述霍尔传感器的霍尔芯片采用oh495a。

10、优选的，所述cpu主控模块采用的cpu型号为stm32l051c8t6。

11、优选的，所述储存电路内设置有带电可擦可编程只读存储器，所述带电可擦可编程只读存储器采用意法半导体的m24256-brmn6tp。

12、优选的，所述lora通讯模块采用带透传功能的工业级低功耗无线模块lm400tu。

13、本实用的有益效果：

14、本实用通过在架空地线或者架空地线与绝缘子之间的导线上安装能够监测泄漏电流的故障指示器，当泄漏电流超过设定值后，被故障指示器检测到，便会上传告警信息并点亮故障指示灯，便于地铁运维人员在接触网发生故障后快速找到故障点，极大的提高了地铁运维人员在接触网发生故障后通过人工到隧道中巡查找到故障点的效率，使得工作检修效率和准确性大大提高；且本实用通过采用隧道风作为故障指示器的风动力来源，经济环保，利用风能实现对锂电池的电能供应。

技术特征：

1.一种接触网故障指示器，其特征在于，包括电源及温控模块、采集及调理模块、led指示电路、cpu主控模块、充电电压和电池电压检测电路、储存电路及lora通讯模块，所述电源及温控模块包括风力发电回路、锂电池充电回路、温控电路、3.7～5v升压回路及3.7～3.3v降压回路，所述采集及调理模块包括霍尔采集回路及调理回路，所述霍尔采集回路内设置有霍尔传感器和霍尔开关；所述风力发电回路与锂电池充电回路相连接，所述锂电池充电回路内的锂电池与3.7～5v升压回路和3.7～3.3v降压回路相连接，所述3.7～5v升压回路的另一端通过mos管与霍尔采集回路和调理电路相连接，所述3.7～3.3v降压回路的另一端与cpu主控模块相连接；所述温控电路一端与锂电池充电回路内的锂电池相连接，另一端与cpu主控模块的另一端相连接；所述led指示电路通过mos管与锂电池充电回路内的锂电池直接连接，所述储存电路和lora通讯模块均与cpu主控模块相连接；所述充电电压和电池电压检测电路一端与锂电池充电回路内的锂电池相连，另一端与cpu主控模块相连接，所述mos管均与cpu主控模块建立通讯连接，所述cpu主控模块上还连接有滚动开关。

2.根据权利要求1所述的一种接触网故障指示器，其特征在于，所述锂电池的电池容量为2500mah、输出电压为3.7v。

3.根据权利要求2所述的一种接触网故障指示器，其特征在于，所述锂电池充电回路内设置有充电管理芯片，所述充电管理芯片采用友台半导体的tp4056。

4.根据权利要求1所述的一种接触网故障指示器，其特征在于，所述风力发电回路内设置有整流二极管，所述整流二极管采用辰达行电子的b5819w。

5.根据权利要求1所述的一种接触网故障指示器，其特征在于，所述温控电路内设置有温度传感器，所述温度传感器采用友台半导体的ds18b20u。

6.根据权利要求1所述的一种接触网故障指示器，其特征在于，所述3.7～5v升压回路采用升压boost电路设计，所述3.7～5v升压回路内设置有升压转换芯片，所述升压转换芯片采用南京微盟的高效pfm同步升压dc-dc转换芯片me2188a50pg。

7.根据权利要求1所述的一种接触网故障指示器，其特征在于，所述3.7～3.3v降压回路采用降压ldo电路设计，所述3.7～3.3v降压回路内设置有降压转换芯片，所述降压转换芯片采用南京微盟ldo芯片me6206a33xg。

8.根据权利要求1所述的一种接触网故障指示器，其特征在于，所述霍尔开关采用tmr1302t，所述霍尔传感器的霍尔芯片采用oh495a。

9.根据权利要求1所述的一种接触网故障指示器，其特征在于，所述cpu主控模块采用的cpu型号为stm32l051c8t6。

10.根据权利要求1所述的一种接触网故障指示器，其特征在于，所述储存电路内设置有带电可擦可编程只读存储器，所述带电可擦可编程只读存储器采用意法半导体的m24256-brmn6tp。

11.根据权利要求1所述的一种接触网故障指示器，其特征在于，所述lora通讯模块采用带透传功能的工业级低功耗无线模块lm400tu。

技术总结
一种接触网故障指示器，包括电源及温控模块，其电源及温控模块又包括风力发电回路，风力发电回路与锂电池充电回路相连接，锂电池充电回路内的锂电池与3.7～5V升压回路和3.7～3.3V降压回路相连接，3.7～5V升压回路的另一端通过MOS管与霍尔采集回路和调理电路相连接，3.7～3.3V降压回路的另一端与CPU主控模块相连接；温控电路一端与锂电池相连接，另一端与CPU主控模块相连接；LED指示电路通过MOS管与锂电池直接连接，储存电路和Lora通讯模块均与CPU主控模块相连接；充电电压和电池电压检测电路一端与锂电池相连，另一端与CPU主控模块相连接；本实用能够上传告警信息并点亮故障指示灯，便于目前地铁运维人员在接触网发生故障后快速找到故障点。

技术研发人员：王攀,谢悦海,凌旺,何天华,周震,陈文轶,周承军
受保护的技术使用者：广州市扬新技术研究有限责任公司
技术研发日：20230113
技术公布日：2024/1/12