[发明专利]一种双路实时信号电源监测装置及控制方法

说明书

技术领域

本发明属于铁路用电源检测技术领域，更为确切地说，是对两路三相输入电源的电压、电流进行实时采集以及对各项参数进行监测，具有采集速度快、海量数据存储、实时对输入电压、电流的谐波分析及数据通信于一体的多功能装置，特别是涉及一种双路实时信号电源监测装置及控制方法。

背景技术

随着铁路机车运行速度的不断提升，对于电能质量的要求也在不断提高。铁路信号电源屏用于为铁路各信号设备提供电源服务，其供电质量直接影响电源屏能否正常运行。但是由于铁路部分车站地处偏僻，供电情况恶劣，输入电源波形畸变严重，甚至输入电源电压经常长时间出现超出电源屏规定输入电压范围的现象，从而造成电源屏工作异常，影响铁路的正常运行。目前,为了防止其中一路断电或者异常，影响铁路系统正常运行，保证信号电源屏持续供电,因此向其输入两路不同的三相电源，并对两路三相电源同时进行检测。

目前常用的实时信号电源监测分析方法存在的问题主要有：

1）不具备实时分析能力，大量采样数据都要传给专门的分析工具去处理，导致对现场设备的存储容量要求很大,这样导致成本增加,不便于市场的推广；

2）数据采样实时性不高，大多数设备采样周期为1S，造成了在一个周期内的异常数据丢失，无法分析电网的实时性能；

3）故障波形数据保存时间短，不具备在线分析或者离线分析功能；

4）远程通信能力有限，不易实现远程监控、数据共享和长期评估与预测。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种双路实时信号电源监测装置及控制方法。

为了达到上述目的，本发明提供的双路实时信号电源监测装置包括：第一输入保护、第一电压、电流互感器、第二输入保护、第二电压、电流互感器、模拟量采集卡、CPU主板、显示屏、硬盘、告警输出单元、通讯接口和电源系统；其中：

第一电压、电流互感器和第二电压、电流互感器均为电量采集传感器，其内部均包括三个电压互感器和三个电流互感器，分别用于采集A路三相电源和B路三相电源的三相电压信号和三相电流信号；

第一输入保护为六路输入整形保护电路，其输入端与A路三相电源相连接，六个输出端分别输出A路三相电源的三相电压信号和三相电流信号，其分别与第一电压、电流互感器内部的三个电压互感器和三个电流互感器的输入端相连接；

第二输入保护为六路输入整形保护电路，其输入端与B路三相电源相连接，六个输出端分别输出B路三相电源的三相电压信号和三相电流信号，其分别与第二电压、电流互感器内部的三个电压互感器和三个电流互感器的输入端相连接；

模拟量采集卡是双路实时信号电源监测装置的采样单元，其主要用于将电压、电流互感器输出的交流信号经过其内部的信号调理单元进行整理，然后对其进行采样和模数转换，并将数模转换后所得到的采集数据传送至CPU主板；模拟量采集卡具有两路采集通道，其中每路采集通道包括六个采集输入端，共有十二个采集输入端：第一采集通道的六个采集输入端用于采集A路三相电源的三相电压信号和三相电流信号，其分别与第一电压、电流互感器内部的三个电压互感器和三个电流互感器的输出端相连接；第二采集通道的六个采集输入端用于采集B路三相电源的三相电压信号和三相电流信号，其分别与第二电压、电流互感器内部的三个电压互感器和三个电流互感器的输出端相连接；模拟量采集卡还通过数据总线与CPU主板相连接；

CPU主板是双路实时信号电源监测装置的核心单元，主要由嵌入式工业计算机处理器、存储器以及输入输出设备组成，用于控制模拟量采集卡启动采集模拟量数据，读取采集的数据并进行数据归类和存取、谐波分析、控制显示屏执行相应的命令以及控制外部设备正常工作；

显示屏包括显示器和输入模块，用于显示各种数据、图形和操作界面，用户通过输入模块输入各种控制指令和设置信息；显示屏与CPU主板相连接；

硬盘是双路实时信号电源监测装置的数据存储单元，采集的实时波形数据和历史故障波形数据均存在其中，通过CPU主板进行波形数据的写入和读出，硬盘与CPU主板相连接；

告警输出单元是双路实时信号电源监测装置的报警提示单元，其能够在CPU主板的控制下输出报警提示信号；告警输出单元与CPU主板相连接；

通讯接口是双路实时信号电源监测装置的外部通讯接口，CPU主板通过通讯接口与外部建立联系，实现数据交换；通讯接口与CPU主板相连接；

电源系统是双路实时信号电源监测装置的供电单元，主要为整个装置供电，与CPU主板相连接。

所述的显示屏中的输入模块由键盘或触摸屏或触摸板构成。