电液转辙机监测系统的制作方法

本发明涉及一种电液转辙机监测系统。

背景技术：

地铁信号设备是城市轨道交通的基础设施，也是保证行车安全、提高客运效率和改善工作条件的重要基础条件。2006年，随着上海地铁4号线的开通，转辙设备开始尝试引入轨枕液压外锁闭道岔，在运营1年以来，由于轨枕液压外锁闭道岔在上海地铁内的首次运用，液压道岔本身的设计问题和维护经验不足都造成了故障偏多的现象。而且有个别故障为瞬间故障，由于缺乏必要的维护手段，维护人员对于该设备的故障隐患的分析和判断、故障后落实故障原因以及整改预防措施带来了极大的困难。

为此，维护人员急需一套基于微机监测系统之上的转辙机智能监测系统对轨枕液压外锁闭道岔的关键参数进行24小时不间断监测，并根据预设的流程和故障判断策略对转辙机故障进行故障诊断和预警，从而达到状态修和预防修的目标。从而达到提高客运效率、保证城市轨道交通的行车安全目的。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中液压道岔的电液转辙机故障偏多，维护减少，不容易分析和判断故障隐患的缺陷，提供一种电液转辙机监测系统。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种电液转辙机监测系统，其特点在于，所述电液转辙机监测系统包括：

若干监测仪，各所述监测仪与电液转辙机一一对应设置，所述监测仪具有采集模块，所述采集模块用于获取电液转辙机的电气参数；

监测站机，所述监测站机与所述监测仪通讯连接，所述监测站机读取各所述监测仪的所述电气参数，并生成功率曲线以及油压曲线。

较佳地，所述监测仪包括有存储单元，所述存储单元存储所述电气参数，所述监测站机读取所述存储单元存储的所述电气参数，并生成功率曲线以及油压曲线。由此具备了对大容量数据的管理和分配功能，并且可以回放，便于事后故障数据的查找并方便维修人员对故障原因的查找分析和故障处理。不但大大缩短了故障分析时间、增加故障处理的准确性，而且还能提高维护效率，从而节约了维护成本。

较佳地，所述监测站机通过轮询的方式读取所述存储单元存储的所述电气参数。

较佳地，所述采集模块还包括：

一电压传感器，所述电压传感器采集电液转辙机的三相电的电压参数；

一电流互感器，所述电流互感器采集电液转辙机的三相电的电流参数；

一频率传感器，所述频率传感器采集电液转辙机的三相电的频率参数；

一功率传感器，所述功率传感器采集电液转辙机的三相电的功率参数。

较佳地，所述三相电的功率参数包括三相电的分相有功功率、分相无功功率、总有功功率、总无功功率。

较佳地，所述采集模块设置在轨道旁边。

较佳地，所述采集模块包括有mcu控制器，所述mcu控制器控制所述采集模块进行采样。

较佳地，所述电液转辙机监测系统还包括通讯分机，所述监测站机通过所述通讯分机读取各所述监测仪的所述电气参数。

较佳地，所述监测站机通过rs485总线与所述监测仪通讯。

较佳地，所述监测站机根据所述电气参数生成所述功率曲线，并根据所述功率曲线拟合出所述油压曲线。

较佳地，所述监测站机预根据所述功率曲线以及所述油压曲线进行故障诊断以及预警。

较佳地，所述监测站机包括显示设备，所述功率曲线与所述油压曲线显示于所述显示设备。

本发明的积极进步效果在于：本发明实现了转辙机动作过程中油压和功率的实时测量，同时，并根据预设的故障判断策略对转辙机故障进行故障诊断和预警。本发明还可以对道岔转辙机的实时数据进行统计分析，跟踪因季节变化对液压道岔的影响，做出适合设备的维护对策，有利于维护经验的积累，提高了设备的维护质量。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的电液转辙机监测系统的结构示意图。

图2为本发明较佳实施例的电液转辙机监测系统的工作流程图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

如图1所示，本发明公开了一种电液转辙机1监测系统，电液转辙机监测系统包括若干监测仪2、通讯分机3以及监测站机4。

本实施例中包括若干监测仪2，各监测仪2与电液转辙机1一一对应设置，监测仪2具有采集模块21，采集模块21用于获取电液转辙机1的电气参数。

本实施例中还包括监测站机4，监测站机4与监测仪2通讯连接，监测站机4读取各监测仪2的电气参数，并生成功率曲线以及油压曲线。

如图1所示，本实施例的监测仪2包括有存储单元23，存储单元23存储电气参数，监测站机4读取存储单元23存储的电气参数，并生成功率曲线以及油压曲线。由此具备了对大容量数据的管理和分配功能，并且可以回放，便于事后故障数据的查找并方便维修人员对故障原因的查找分析和故障处理。不但大大缩短了故障分析时间、增加故障处理的准确性，而且还能提高维护效率，从而节约了维护成本。

本实施例中，监测站机4通过轮询的方式读取存储单元23存储的电气参数。

如图1所示，本实施例中，采集模块21还包括一电压传感器211，电压传感器211采集电液转辙机1的三相电的电压参数。

如图1所示，本实施例中，采集模块21还包括一电流互感器212，电流互感器212采集电液转辙机1的三相电的电流参数；

如图1所示，本实施例中，采集模块21还包括一频率传感器213，频率传感器213采集电液转辙机1的三相电的频率参数；

如图1所示，本实施例中，采集模块21还包括一功率传感器214，功率传感器214采集电液转辙机1的三相电的功率参数。

本实施例采集的三相电的功率参数包括三相电的分相有功功率、分相无功功率、总有功功率、总无功功率。

本实施例中，采集模块21设置在轨道旁边，对电液转辙机1进行电气参数的实施采集，并通过通讯线缆传输给监测站机4。

如图1所示，本实施例中，采集模块21包括有mcu控制器22，mcu控制器22控制采集模块21进行采样。mcu控制器22即微控制单元。mcu控制器22采用专业mcu控制器，采样频率最高可达40ms/次，通信采用rs485接口输出，可直接组网。

如图1所示，本实施例的电液转辙机1监测系统还包括通讯分机3，监测站机4通过通讯分机3读取各监测仪2的电气参数。通讯分机3可以根据实际需要设定，通过通讯分机可以实现更多的通讯数量和通讯距离。

本实施例中，监测站机4通过rs485总线与监测仪2通讯。rs485是一个定义平衡数字多点系统中的驱动器和接收器的电气特性的标准，是现有的通讯方式。

本实施例中，监测站机4根据电气参数生成功率曲线，并根据功率曲线拟合出油压曲线。其中，功率曲线可以直接由电气参数得到。油压曲线则需要通过功率曲线转换拟合得到。

油压曲线和功率曲线的对应转换关系可以通过各种方式确定。本实施例中，监测站机4将油压曲线分为三段进行拟合。监测站机4分别拟合油压初始段、油压中间段以及油压末段，分别对应功率初始段、功率中间段以及功率末段。

其中，在油压中间段，监测站机4通过二次拟合将功率转化为油压。由于油压功率曲线和油压曲线的中间部分趋势一致，是存在相对应的关系。由此只需要得到功率中间段和油压中间段的转换关系，就可以将功率中间段拟合为油压中间段。

在油压中间段，油压和功率遵循aw²+bw+c＝p，其中，a、b、c为系数，w为功率值，p为油压值。通过测试不同的对应的功率和油压，既可以得到a、b、c的值，由此确定转换关系。

对于油压初始段，根据三相电气的原理，电机启动时的瞬时功率非常大，而在此阶段，油压是从油压初始值(一般为0)缓慢增加的。因此在油压初始段是通过监测站机4将油压初始值平滑过渡到拟合最初值，从而完成油压初始段的绘制。

对于油压末段，油压在道岔动作的最后阶段依靠惯性达到最大值，而此时电机功率已经开始回落，即功率迅速跌落后，油压和功率不对应。但是此时，油压的最高值(第一尖峰值)以及第二高值(第二尖峰值)的差值是具有基本恒定的固定差值。因此，通过落在油压中间段的第二尖峰值既可以得到第一尖峰值。通过监测站机4过渡到第一尖峰值即可得到油压末段。

本发明中，通过监测站机4转换功率曲线可以得到实时的油压曲线。由此得到的油压曲线不仅不需要在道岔进行测量，而且能够表现出实时的反应电液转辙机动态。拟合油压曲线具有高精度，由此可以通过拟合油压曲线进行故障的诊断和预警，提前解决故障的隐患，防患于未然。

本实施例中，监测站机4预根据功率曲线以及油压曲线进行故障诊断以及预警。

本实施例中，监测站机4包括显示设备，功率曲线与油压曲线显示于显示设备。

如图2所示，本实施例的电液转辙机监测装置的工作流程如下：

步骤s1、开始监测。

步骤s2、判断电液转辙机是否工作，是则继续步骤s3，否则返回步骤s1。

步骤s3、采集并保存电气参数。

步骤s4、监测站机读取数据，是则继续步骤s5，否则返回执行步骤s4。

步骤s5、监测站机读取数据。

步骤s6、得到功率曲线，并拟合为油压曲线。

步骤s7、显示功率曲线和油压曲线。

步骤s8、监测结束。

本发明具有以下优点：

(1)本发明可以压缩故障延时，提高故障解决效率。可以存储各参数的实时数据，在故障发生时可以随时查看数据，在处理故障时排除了不必要的干扰，节省了时间，提高了效率。

(2)本发明可以对影响道岔的电液转辙机的重要参数进行动态监测，在运营时对这些参数进行跟踪，在电液转辙机状态发生变化后，在生产调度终端和车间终端上实时报警。提前发现了故障隐患，将故障解决在萌芽时期，使设备维修从状态维修向预防性维修转变。

(3)本发明具备了对数据的管理和分配功能，并且可以回放，便于事后故障数据的查找并方便维修人员对故障原因的查找分析和故障处理。不但大大缩短了故障分析时间、增加故障处理的准确性，而且还能提高维护效率，从而节约了维护成本。

(4)本发明对道岔转辙机的实时数据进行统计分析，跟踪因季节变化对液压道岔的影响，做出适合设备的维护对策，有利于维护经验的积累，提高了设备的维护质量。

(5)本发明方法简单，便于实施。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

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