[实用新型]一种牵引变电站环境实时监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及环境监测领域，尤其涉及电气化铁路牵引变电所及周围的温湿度、烟气、灯光、漏水等环境情况的牵引变电站环境实时监测装置。 

背景技术

随着我国中长期铁路网规划的实施，我国的铁路建设迎来了新一轮高峰，尤其是高速铁路成为铁路建设的重点。牵引变电所作为铁道电力牵引的专用变电所，包括分区亭、开闭所、AT所等，承担着变压、传输和转送的责任，所内存放着牵引变压器、动力变压器、自耦变压器，断路器、电流互感器和电压互感器等重要设备，变电所及其周围的环境好坏直接影响着设备的可靠性和使用寿命，进而关系到机车旅客和运输财产的安全。 

国内外已经开发了一系列变电所自动化监控装置和系统，可采集、传输和分析各类型电气设备的电压、电流、负荷等状态参数，却较少顾及变电所及其周边环境各类因素的综合影响，有少量系统关注某一种环境指标的采集或告警，例如，中国专利申请号201010612768.6“无人值守变电站运行环境远程智能调节与控制系统”主要监控环境温度，中国专利申请号201010525810.0“变电站视频及环境监控省级主站系统”主要采集环境视频数据；一些系统虽然采集多种环境数据，却并不适应变电站环境的监测安全需求，例如，中国专利申请号200510024328.8“一种环境监测控制装置”主要采集室外环境的污水、臭气和噪音数据，应用于环保领域。根据这些系统，难以全面、实时的掌握变电所内各设备良好运行所需求的温度、湿度、烟气、灯光、漏水等综合环境信息，进而根据突发或渐变的环境综合状况及时发现问题并对其处理，保障机车的可靠运行。 

发明内容

本实用新型提供了一种牵引变电站环境实时监测装置，能够同时接入3路电压型模拟传感器和1路电流型模拟传感器，实时监测牵引变电站环境的温度、湿度、烟气、灯光、漏水等情况。 

本实用新型的技术方案为： 

一种牵引变电站环境实时监测装置，包括：数字信号处理器DSP、复杂可编程逻辑器件CPLD、信号调理电路、模数转换电路、光电隔离电路、CAN总线接口驱动、供电模块、RS-232接口电路，其特征在于：信号调理电路分别与3个电压型模拟传感器、一个电流电压变换器和模数转换电路相连，电流电压变换器与一个电流型模拟传感器相连，CPLD分别与模数转换电路、DSP、RS-232接口电路相连，CAN总线接口驱动通过光电隔离电路与DSP相连，供电模块为本装置内的各器件供电。 

DSP计算处理各类环境数据的采集、调理、A/D转换、滤波、分析计算和定时输出； 

CPLD接收所述DSP处理器传送的动作命令，辅助进行模数转换、驱动外部通信； 

信号调理电路将传感器输出的模拟电压信号转变为模数转换电路量程能接受的电压信号； 

电流电压变换器将电流型模拟传感器输出的模拟电流信号转变为模数转换电路量程能接受的电压信号； 

模数转换电路对调理后的4路传感器模拟电压信号进行多位采样； 

与外部数据处理服务器相连的CAN总线接口驱动，将四路传感器的电压数据和滤波处理后的结果数据组织成数据帧，反馈给上位机； 

光电隔离电路用于所述DSP与CAN总线接口驱动之间的电气隔离； 

与所述CPLD处理器相连的RS-232接口电路，负责与上位机的数据交互，可设定初始化整定数值和进行系统维护。 

所述的3个电压型模拟传感器分别为电压型温度传感器、电压型湿度传感器、电压型光照传感器。 

所述的电流型模拟传感器为电流型烟雾传感器。 

本实用新型还包括FLASH存储器，FLASH存储器与DSP相连。用于存储编译后的DSP运行程序； 

本实用新型还包括同步动态随机存储器SDRAM，同步动态随机存储器SDRAM与 DSP相连；用于存储DSP计算过程中的大容量临时数据。 

还包括外部时钟电路，外部时钟电路分别与DSP和CPLD相连，为本装置的基准时钟。 

所述的供电模块，采用线性电源芯片，提供IO电压3.3V，内核电压1.2V。 

本实用新型能够同时连接3路电压型模拟信号传感器和1路电流型模拟信号传感器，搜集变电站的温度、湿度、烟气、光照强度、漏水程度等环境信息，便于监控中心及时发现综合环境问题并对其处理，保障机车的可靠运行。 

附图说明

图1是本实用新型的硬件结构框图； 

图2是本实用新型与数据服务器通信的线路连接图；