一种信号监测防雷分线柜及实现方法
【专利摘要】本发明公开一种在铁路机械信号室内使用的信号监测防雷分线柜及实现方法，包括有壳体和设置在壳体内具有连接室外设备和室内设备的分线底座，分线底座上连接对信号线路进行防护的防雷模块和对信号线路进行监测的采集模块。本发明的信号监测防雷分线柜将防雷、监测点设计在分线底座上，避免了室内设备监测配线凌乱，相互干扰；使防雷分线柜具有分线、防雷、监测功能；采集模块对信号线路在分线底座处对信号线路进行监测，能及时准确的对获取的被监测线路的电流、电源、开关量信息并进行处理，由采集机模块对监测到的数据进行分析，可以提前对故障隐患进行预警和告警，以方便室内外故障的迅速定位，减少电务维修处理的延误时间。
【专利说明】一种信号监测防雷分线柜及实现方法
【技术领域】
[0001]本发明公开一种信号监测防雷分线柜，特别是一种在铁路信号机械室内使用的信号监测防雷分线柜。
【背景技术】
[0002]火车的正常运行，需要获得正确的信号和指令，这些信号和指令都是通过设置在铁路轨道上或附近、以及火车站内信号机械室内的设备来完成的；这些设备必须正确、可靠的执行指令和传输信号，才能保障火车的正常运行，因此需要对这些设备进行有效的防护和监控。过去，所有的室外设备的信号线通过分线盘，再连接相应的室内设备，这些信号线路没有进行雷电防护，导致设备经常被损坏，后来有防雷分线柜，在分线盘处对进入室内的信号线集中防雷保护，设备被雷电损坏的情况有所改善；但是，防雷分线柜没有预留监测采集接口，防雷分线柜不能对信号线路和/或信号设备进行监测。
[0003]室外设备进户电缆经过分线盘，连接到相应的组合架上，现在监测系统对各种设备信号进行监测的采集点，除电源测试和绝缘测试外都从各组合架的组合侧面端子取条件，由于每种信号设备使用了不同的组合架，无法对所有设备进行集中采集。
[0004]由于当前铁路信号及其设备的分线、防护与采集分散在不同的地方，未进行集中采集，存在采集传感器位置分散，采集模拟量信息单一，配线施工复杂、混乱，采集线在室内可能发生相互干扰，导致监测的故障信息不准确等现状，且存在不能提前对故障隐患进行预警和告警等问题。不利于对现场维修人员及时、准确的处理设备故障。
【发明内容】
[0005]针对上述提到的现有技术中的分线、防雷、监测分散导致的问题，本发明将现有铁路信号防雷、分线及采集作重新设计，使防雷、分线、监测三个功能集中在一起，将室内、夕卜的设备及其信号线路进行集中在分线盘的一点上进行防雷和采集。以方便室内外故障的迅速、准确定位，提前对故障隐患进行预警和告警，减少电务维修处理时间。
[0006]本发明解决其技术问题采用的技术方案是:一种信号监测防雷分线柜，具有连接室外设备和室内设备的分线底座，在所述的分线底座上同时连接有防雷模块和采集模块，对信号线路进行防护和采集。
[0007]一种信号检测防雷的实现方法，该方法为将接室外设备和室内设备信号线路的分线、防雷和监测信息的采集集中在分线柜处实现。
[0008]本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括:所述的分线底座上有进线分线端子和出线分线端子，以及防雷引接端子和采集引接端子。
[0009]本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括:所述的分线底座上还预留有内部通讯接口。
[0010]本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括:所述的分线底座上还设置有遥信干接点。[0011]本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括:所述的分线底座上还设置有鉴别销。
[0012]本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括:还设置有采集机模块，所述的采集机模块通过内部通讯总线与采集模块进行数据通讯并管理采集模块，通过外部通讯总线对外传输数据。
[0013]本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括:还设有由采集机模块进行
管理的声光告警板。
[0014]本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括:还设有横行汇流条和纵向汇流条，横向汇流条与分线底座中的防雷地线相连接，纵向汇流条链接横向汇流条，纵向汇流条上设有地线断接装置，地线断接装置的状态由所述的采集机模块进行监控。
[0015]本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括:所述的防雷模块和采集模块都可热拔插的安装在分线底座上。
[0016]本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括:所述的采集模块可以同时对多路电流、电压，防雷模块遥信干接点开关量并同时进行处理。
[0017]本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括:所述的分线柜内设有分线底座，室外设备的信号线连接在分线底座的进线分线端子上，室内设备信号线连接在对应的出线分线端子上，以及用于连接防雷模块的防雷引接端子和用于连接采集模块的采集引接端子分别设置在分线底座上。
[0018]本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括:所述的防雷模块采用可热拔插式连接在防雷引接端子上。
[0019]本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括:所述的采集模块通过可拔插方式连接在采集引接端子上。
[0020]本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括:所述的分线柜内设有采集机模块，各个采集模块通过内部通讯总线与采集机模块相连接，采集机模块上设有用于与站机进行通讯的外部通讯总线。
[0021]本发明的有益效果是:本发明的信号监测防雷分线柜将防雷、采集点设计在分线底座上，避免了室内设备采集配线凌乱，相互干扰；使防雷分线柜具有分线、防雷、采集功能；采集模块对信号线路在分线底座处对信号线路进行采集，能及时准确地获取的被监测线路的电流、电压信息，防雷模块故障开关量信息并进行处理，从而使铁路信号集中监测系统可以对采集到的数据进行分析，可以提前对故障隐患进行预警和告警，以方便室内外故障的迅速、准确定位，减少电务维修处理时间。
[0022]下面将结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为本发明信号监测防雷分线柜原理图。
[0024]图2为本发明信号监测防雷分线柜另一原理图。
[0025]图3为本发明信号监测防雷分线柜结构正面示意图。
[0026]图4为本发明信号监测防雷分线柜背面示意图。
[0027]图中，1-采集模块，2-采集机模块，3-横向汇流条，4-纵向汇流条，5-声光告警板，6-防雷模块，7-分线底座。
【具体实施方式】
[0028]本实施例为本发明优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本发明保护范围之内。
[0029]本发明解决其技术问题采用的具体实施例是:如图1所示，一种信号监测防雷分线柜，包括有壳体和设置在壳体内具有连接室外设备和室内设备的分线底座，在所述的分线底座上连接对信号线路进行防护的防雷模块，和在分线底座上连接有对信号线路进行采集的采集模块。室外设备的信号线路，连接到信号监测防雷分线柜上的分线底座上，再通过分线底座对应连接相应室内设备，在这个分线底座上连接上防雷模块，防雷模块与被保护线路的距离最短，可以有效的对该线路进行保护。同时，在分线底座上连接采集模块，对经过的信号线路进行采集、监测，可以准确的获取信号线路的电压、电流，以及防雷模块故障开关量等信息，及时了解、判断关联设备的工作状态；防雷模块和采集模块都直接连接在分线底座上，将分线、防雷、采集三个功能集中为一体，形成一个全新的信号监测防雷分线柜，避免了室内设备防雷、采集时配线凌乱、相互干扰，可以方便室内外故障的迅速定位，减少电务维修处理时间，这些积极效果这是以往任何设备都不具备的。请结合参看附图3，如图3所示，本实施例中，信号监测防雷分线柜可布置为9层分线底座层，每层可设置13只分线底座及其相应的防雷模块和采集模块，同时在最下层还设有电源零层，用于供电。当然信号监测防雷分线柜中设置的层数以及每层设置的分线底座数量，可以依据实际情况灵活变更。此外，单独设置一层放置采集机模块，以及电源等其它设施。
[0030]本实施例中，分线底座上有进线侧和出线侧分线端子，进线侧分线端子用于室外设备进户电缆的接入，出线侧分线端子用于室内设备电缆的接入，进线侧分线端子和出线侧分线端子连接在一起。本实施例中，以六组进出分线端子为例，对本发明结构进行具体说明，其在分线底座上设置六组进线分线端子和六组出线分线端子，可实现六根线缆的室内外分线，本实施例中，每组分线端子(包括进线分线端子和出线分线端子)做成双联端子(即冗余设计)，方便并线进行线路测试检查等日常运维工作。本实施例中，分线端子为方便灵活可靠的配线引接，可采用铁路信号常用的笼式弹簧连接端子，也可使用螺钉紧固端子等其他类型的小型接线端子。本实施例中，在底座上还设有用于检测进线侧分线端子和出线侧分线端子之间电流的电流传感器。
[0031]本实施例中，在分线底座上的进线侧和出线侧分线端子之间设置防雷引接端子，防雷模块连接在防雷引接端子上，一方面实现防雷模块与被保护设备线缆的最短距离引接功能，可引自分线端子进线与出线之间的任意一点，例如分线端子进线侧、分线端子出线侦牝或其中间任意一点；在分线底座上设置防雷地线引出端子，防雷模块跨接在防雷引接端子与防雷地线引出端子之间，实现防雷模块与防雷接地线的最短距离引接功能，以尽可能减少雷电浪涌过电流泄放时的感生电压。本实施例中，防雷模块与分线底座上的防雷引接端子为可拔插式连接，当防雷模块出现故障时，有利于更换模块。防雷模块与防雷引接端子的连接方式不限于本实施例的可拔插方式，也可以使用焊接、铆接等任何可以将防雷模块固定并连通被保护信号线路的方式。
[0032]本实施例中，在分线底座上还设有遥信干接点，所述的遥信干接点用于检测防雷模块在不在位或者是否是好的，本实施例中，遥信干接点可输出两种状态，即当防雷模块劣化或不在位为一种状态，防雷模块在位且良好为另一种状态，用于引入到采集模块实现防雷模块是否在位或劣化的检测，防雷模块由好变坏或由在位变到不在位时通过一机械连杆触发遥信干接点的状态翻转，每个分线底座可以设置三组遥信干接点。本实施例中，所述遥信干接点为一种可输出两种状态的干节点开关，当然，也可以是其它类型的具有两种状态的无源器件。遥信干接点通过采集引接端子与采集模块相连接。
[0033]本实施例中，在所述的分线底座上还设有鉴别销，鉴别销配合防雷模块使用，可实现不同规格型号防雷模块与分线底座间的防插错设计，每个防雷模块采用两个鉴别销，每个鉴别销有六种方向，亦即总共可区别三十六种防雷模块。
[0034]本实施例中，在分线底座设置有用于连接采集模块的采集引接端子。采集模块通过采集引接端子实现对被采集信号线路的电流、电压，分线底座上防雷模块故障检测遥信干接点开关量的采集。采集电压的采集引接端子设在进线分线端子或出线分线端子上或设置在进线分线端子和出线分线端子之间都可以，采集电流的采集引接端子设置在底座内的电流传感器引出线上，被采集信号线缆通过但不连接电流传感器，以实现被采集信号线路电流隔离采集。本实施例中，遥信干接点上也同时连接有采集引接端子，用于将遥信干接点输出的开关量输出给采集模块。同时分线底座上预留内部通讯总线接口插座，用于采集模块与采集机模块内部通讯总线连接。本实施例中采用欧式焊接式连接器插座进行板对板连接可插拔采集模块，以实现多路电压、多路电流等模拟量的采集处理，以及防雷模块不在位或劣化脱扣告警的多路开关量的采集处理。采用板对板可拔插连接方式，减少了采集的配线，同时有利与采集模块的故障维修。当然，采集模块与分线底座的连接方式并不限此，也可以从分线底座中引出线连接采集模块，还可以用焊接、铆接等方式将采集模块接在分线底座上，只要是从分线底座上对信号线路进行采集，都是本发明构思的范围。
[0035]本发明实施例进一步还包括:如图2所示，在所述的信号监测防雷分线柜内还设置有采集机模块，在采集机模块设置有内部通讯总线和外部通讯总线；通过分线底座由内部通讯总线将采集模块与采集机模块连接起来，进行数据通讯和管理；采集机模块对所获取的信息进行分析处理；采集机模块还可以通过外部通讯总线对外传输数据。本实施例中，电源零层的正面固定安装有采集机模块底座，采集机模块通过拔插方式连接于采集机模块底座上,且采集机模块通过内部总线与采集模块电连接,通过内部总线实现对位于同一根内部总线上的采集模块进行数据通讯与管理，对采集模块发送上来的采集数据进行处理，同时，采集机模块通过外部总线与站机连接，通过与站机相连的外部总线实现与站机的通讯与管理。由于采集机模块对监测到的数据分析管理，可以实现提前对故障隐患进行预警和告警，帮助运维人员对信号设备有效管理和确保火车的正常运行。
[0036]本实施例中，在信号防雷分线柜内还设有声光告警板，声光告警板连接在采集机模块上，声光告警板由采集机模块控制，如当防雷模块的劣化或不在位时，被采集模块监测至IJ，经采集机模块处理后，在声光告警板上发出声光告警；当地线断接装置与地线断开时，被采集机模块监测到，在声光告警板发出声光告警；信号防雷分线柜内的电源故障时，采集机模块控制在声光告警板上发出声光告警；当采集模块发生故障时，也可以发出相应的声光告警。本实施例中，在声光告警板上还设置有消声按钮，可以将告警声音关闭。
[0037]本实施例中，在信号防雷分线柜内还有横向汇流条和纵向汇流条，本实施例中，每层分线底座上设有一个横向汇流条，将同一层的防雷模块地线连接在一起再与纵向汇流条相连接，横向汇流条用于与同一层中的分线底座中的防雷地线相连接，纵向汇流条用于连接所有的横向汇流条。本实施例中的横向汇流条或纵向汇流条，由铜或者其它金属制成的导体。本实施例中，在纵向汇流条上设有地线断接装置。在正常情况下，地线断接装置将信号防雷分线柜内的防雷地线与外部的防雷接地连接导通，当对信号设备进行绝缘检查时，地线断接装置可以将信号防雷分线柜内的防雷地线与外部的防雷接地断开，地线断接装置
的断开与导通状态由所述的采集机模块进行监控，当断开时，在声光告警板上进行声光告
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目O
[0038]本实施例中，所述的防雷模块和采集模块都可热拔插的安装在分线底座上。防雷模块与分线底座的连接方式为可热拔插式连接，当防雷模块出现故障需要更换时，可将坏的防雷模块直接拔出，更换上新的防雷模块；同样，采集模块与分线底座之间也为热拔出方式连接，当采集模块需要更换时，能够方便的、并不影响通讯线路就可以完成。
[0039]本发明同时保护一种铁路信号线路监测采集、防雷、分线的实现方法，该方法主要为将接室外设备和室内设备的分线、防雷和对信号线路监测信息的采集集中在分线柜处实现。其中，分线柜内设有分线底座，室外设备的信号线连接在分线底座的进线分线端子上，室内设备信号线连接在对应的出线分线端子上，以及用于连接防雷模块的防雷引接端子和用于连接采集模块的采集引接端子分别设置在分线底座上。本实施例中，防雷模块采用可热拔插式连接在防雷引接端子上，采集模块通过可拔插方式连接在采集引接端子上。分线柜内设有采集机模块，各个采集模块通过内部通讯总线与采集机模块相连接，采集机模块上设有用于与站机进行通讯的外部通讯总线。
[0040]本发明的信号监测防雷分线柜将防雷、监测点设计在分线底座上，避免了室内设备监测配线凌乱，相互干扰；使防雷分线柜具有分线、防雷、监测功能；采集模块对信号线路在分线底座处对信号线路进行监测，能及时准确的对获取的被监测线路的电流、电源、开关量信息并进行处理，由采集机模块对监测到的数据进行分析，可以提前对故障隐患进行预警和告警，以方便室内外故障的迅速定位，减少电务维修处理的延误时间，采集机模块对数据处理后，可以通过外部通讯总线，将信息传输到车站内的监测站机，方便对设备的远程监控和管理。
【权利要求】
1.一种信号监测防雷分线柜，包括有壳体和设置在壳体内具有连接室外设备和室内设备的分线底座，其特征是:所述的分线底座上连接对信号线路进行防护的防雷模块和对信号线路进行采集的采集模块。
2.根据权利要求1所述的信号监测防雷分线柜，其特征是:所述的分线底座上设有用于连接室外设备的进线分线端子、用于连接室内设备的出线分线端子，以及用于连接防雷模块的防雷引接端子和用于连接采集模块的采集引接端子。
3.根据权利要求1所述的信号监测防雷分线柜，其特征是:所述的分线底座上还设置有遥信干接点。
4.根据权利要求1所述的信号监测防雷分线柜，其特征是:所述的分线底座上还设置有鉴别销。
5.根据权利要求1所述的信号监测防雷分线柜，其特征是:所述的分线柜内还设有采集机模块，所述的采集机模块通过内部通讯总线与采集模块进行数据通讯并管理采集模块，采集机模块通过外部通讯总线对外传输数据。
6.根据权利要求1所述的信号监测防雷分线柜，其特征是:所述的分线柜内还设有由采集机模块进行管理的声光告警板。
7.根据权利要求1所述的信号监测防雷分线柜，其特征是:所述的分线柜内还设有横行汇流条和纵向汇流条，横向汇流条与分线底座中的防雷地线相连接，纵向汇流条连接所有的横向汇流条。
8.根据权利要求7所述的信号监测防雷分线柜，其特征是:所述的纵向汇流条上设有地线断接装置，地线断接装置的状态由所述的采集机模块进行控制。
9.一种铁路信号线路防雷分线及监测信号采集的实现方法，其特征是:所述的方法为将接室外设备和室内设备信号线路的分线、防雷和监测信息的采集集中在分线柜处实现。
10.根据权利要求9所述的信号检测防雷的实现方法，其特征是:所述的分线柜内设有分线底座，室外设备的信号线连接在分线底座的进线分线端子上，室内设备信号线连接在对应的出线分线端子上，以及用于连接防雷模块的防雷引接端子和用于连接采集模块的采集引接端子分别设置在分线底座上。
11.根据权利要求10所述的信号检测防雷的实现方法，其特征是:所述的防雷模块采用可热拔插式连接在防雷引接端子上。
12.根据权利要求10所述的信号检测防雷的实现方法，其特征是:所述的采集模块通过可拔插方式连接在采集引接端子上。
13.根据权利要求10所述的信号检测防雷的实现方法，其特征是:所述的分线柜内设有采集机模块，各个采集模块通过内部通讯总线与采集机模块相连接，采集机模块上设有用于与站机进行通讯的外部通讯总线。
【文档编号】H02G3/08GK103915793SQ201410161898
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年4月22日 优先权日:2014年4月22日
【发明者】张帆, 郭丰明, 陈建译, 张海轩, 郭浩, 郭殷壮 申请人:深圳科安达电子科技股份有限公司