一种地铁杂散电流采集装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种地铁杂散电流采集装置，包括AC/DC模块、第一电压采集电路、第二电压采集电路、ADC模块、CPU及485隔离电路；所述AC/DC模块与外部交流电源连接，并将交流电压信号转换成直流电压信号提供给ADC模块及CPU；所述第一电压采集电路与参比电极连接，所述第二电压采集电路与地铁轨道连接；所述ADC模块用于将所述参比电压信号及所述地铁轨道电压信号分别转换为两路数字信号并输送给CPU；CPU对两路数字信号进行逻辑运算，并将运算结果通过485隔离电路输送至外部的排流柜。本发明专利技术通过采集及对比参比电极和地铁轨道电压信号，以识别地铁杂散电流的大小，并将识别结果发送给外部的排流系统，从而实现杂散电流的及时排放，确保了地铁的稳定运行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及地铁杂散电流监控领域，更具体地说，涉及一种地铁杂散电流采集装置。
技术介绍
城市轨道交通的供电系统一般采用直流供电，并以轨道作为回流的通路。正因为是直流供电，随着城市轨道交通的运营，轨道不可能与地绝对的绝缘，从而有部分电流从轨道下泄到地层中去，而这部分电流即被称之为杂散电流。地铁杂散电流是一种有害的电流，杂散电流会使隧道、高架桥和道床等的混凝土结构中的钢筋以及地铁沿线的埋地金属管线等埋入地铁的金属导体发生严重的电化学腐蚀。杂散电流流入金属导体处，金属导体的对地电位为负，此处为阴极区。杂散电流流出金属导体处，金属导体的对地电位为正，此处为阳极区。由金属电化学腐蚀原理可知，金属电化学腐蚀只发生在阳极区。与自然腐蚀不同，杂散电流腐蚀集中于局部区域，腐蚀强烈，腐蚀速度很快。因此杂散电流腐蚀会严重缩短轨道系统的使用寿命，破坏混凝土的结构并降低其结合强度与耐久性，引发安全事故，影响地铁的安全运营，危及乘客的人身安全。要对因杂散电流腐蚀损坏的混凝土结构进行维修和更换是十分艰难的，所以,认识杂散电流的特点,正确评估其带来的危害,在问题恶化前及时进行处理是地铁建设和运营中的一个重大难题。因此，实现对城市轨道交通杂散电流的自动监测，提前预防杂散电流的危害，对城市轨道交通的安全、可靠运行来说具有重要的意义。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种地铁杂散电流采集装置，其包括AC/DC模块、第一电压采集电路、第二电压采集电路、ADC模块、CPU及485隔离电路；所述AC/DC模块的输入端与外部的交流电源连接，并将所述交流电源输入的交流电压信号转换成第一路直流电压信号及第二路直流电压信号，并
分别提供给所述ADC模块及所述CPU；所述第一电压采集电路的输入端与参比电极连接，用于采集参比电压信号，所述第二电压采集电路的输入端与地铁轨道连接，用于采集地铁轨道电压信号；所述ADC模块的输入端分别连接所述第一电压采集电路的输出端及第二电压采集电路的输出端，所述ADC模块的输出端连接所述CPU，所述ADC模块用于将所述参比电压信号及所述地铁轨道电压信号分别转换为第一路数字信号及第二路数字信号，并输送给所述CPU；所述CPU对第一路数字信号及第二路数字信号进行逻辑运算，并将运算结果通过所述485隔离电路输送至外部的排流柜。作为本专利技术的一个优选的实施方式，所述ADC模块的输出端与所述CPU之间串联有隔离电路，所述隔离电路用于隔离所述第一路数字信号及第二路数字信号。作为本专利技术的一个优选的实施方式，所述AC/DC模块的输出端与所述CPU之间还串联有DC/DC模块，所述DC/DC模块用于对所述第二路直流电压信号进行直流斩波处理。作为本专利技术的进一步改进，所述AC/DC模块与所述交流电源之间依次串联有保险丝及EMC滤波模块，所述保险丝用于提供过载保护，所述EMC滤波模块用于抑制强电磁干扰及电火花干扰。作为本专利技术的进一步改进，其还包括与所述CPU连接的显示模块，所述显示模块用于显示所述采集装置当前的运行状态及收发数据状态。作为本专利技术的进一步改进，所述显示模块包括电源灯、运行灯、485隔离电路收发灯，所述电源灯显示所述交流电源是否接通，所述运行灯显示所述采集装置是否处于正常运行状态，所述485隔离电路收发灯用于显示所述采集装置与所述485隔离电路之间的收发数据状态。作为本专利技术的进一步改进，其还包括与所述CPU连接的地址选择开关，所述地址选择开关用于设置所述采集装置的IP地址，以方便外部管理控制系统对所属采集装置进行定位及管理。作为本专利技术的进一步改进，所述地址选择开关包括8路拨码开关。本专利技术提供了一种地铁杂散电流采集装置，其具有如下技术效果：其通过采集及对比参比电极和地铁轨道电压信号，以识别地铁杂散电流的大小，并将
识别结果发送给外部的排流系统，从而实现杂散电流的及时排放，确保了地铁的稳定运行。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为本专利技术提供的地铁杂散电流采集装置在一个具体实施例中的结构原理框架图。具体实施方式参见图1，在一个具体实施例中，本专利技术的地铁杂散电流采集装置包括AC/DC模块13、第一电压采集电路15、第二电压采集电路16、ADC模块17、CPU19及485隔离电路20。所述AC/DC模块13的输入端与外部的交流电源2连接，所述AC/DC模块13将所述交流电源2输入的交流电压信号转换成第一路直流电压信号及第二路直流电压信号，并分别提供给所述ADC模块17及所述CPU19。本实施例中，所述交流电源为220V标准交流电源，所述第一路直流电压信号为-5V～5V的直流电压，所述第二路直流电压信号为5V的固定直流电压。为了满足CPU19对不同直流电压的需求，所述AC/DC模块13与所述CPU19之间还串联有DC/DC模块14，所述DC/DC模块14对所述第二路直流电压信号进行直流斩波处理，通过斩波处理，所述DC/DC模块14能够提供给所述CPU19的直流电压包括3.3V、1.8V及1.0V。所述第一电压采集电路15的输入端与参比电极3连接，用于采集参比电压信号，所述参比电极3(具体实施时，参比电极是一个原电池)的负极接地，其用于产生-2.5V～2.5V的参比电压信号。所述第一电压采集电路15将采集到的-2.5V～2.5V的参比电压信号放大到0～5V之间，并输送至所述ADC模块17。所述第二电压采集电路16的输入端与地铁轨道4连接，用于采集地铁轨道电压信号，所述铁轨道电压信号的大小为-250V～250V。所述第二电压采集电路16将采集到的-250V～250V的地铁轨道电压信号放大到0～5V之间，并输送至
所述ADC模块17。所述ADC模块17的输入端分别连接所述第一电压采集电路15的输出端及第二电压采集电路16的输出端，所述ADC模块17的输出端连接所述CPU，所述ADC模块17用于将放大后的所述参比电压信号及所述地铁轨道电压信号分别转换为第一路数字信号及第二路数字信号，并输送至所述CPU19。所述CPU19对所述第一路数字信号及所述第二路数字信号进行逻辑运算，并将运算结果通过所述485隔离电路20输送至外部的排流柜5。本实施例中，所述CPU19对所述第一路数字信号及所述第二路数字信号进行差值运算，并将该差值通过所述485隔离电路20输送至排流柜5。所述排流柜5比较该差值与预定值的大小，当该差值大于预定值时，排流柜5判断杂散电流过大，做出排流处理。本实施例中，所述ADC模块17的输出端与所述CPU19之间串联有隔离电路18，所述隔离电路18用于隔离所述第一路数字信号及第二路数字信号。所述AC/DC模块13与所述交流电源2之间依次串联有保险丝11及EMC滤波模块12，所述保险丝11用于提供过载保护，防止输入的交流电压过大，损坏所述地铁杂散电流采集装置；所述EMC滤波模块12用于抑制雷电等强电磁干扰及电火花干扰对所述地铁杂散电流采集装置的损害。本实施例中，本专利技术的地铁杂散电流采集装置还本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地铁杂散电流采集装置，其特征在于，其包括AC/DC模块、第一电压采集电路、第二电压采集电路、ADC模块、CPU及485隔离电路；所述AC/DC模块的输入端与外部的交流电源连接，并将所述交流电源输入的交流电压信号转换成第一路直流电压信号及第二路直流电压信号，并分别提供给所述ADC模块及所述CPU；所述第一电压采集电路的输入端与参比电极连接，用于采集参比电压信号，所述第二电压采集电路的输入端与地铁轨道连接，用于采集地铁轨道电压信号；所述ADC模块的输入端分别连接所述第一电压采集电路的输出端及第二电压采集电路的输出端，所述ADC模块的输出端连接所述CPU，所述ADC模块用于将所述参比电压信号及所述地铁轨道电压信号分别转换为第一路数字信号及第二路数字信号，并输送给所述CPU；所述CPU对第一路数字信号及第二路数字信号进行逻辑运算，并将运算结果通过所述485隔离电路输送至外部的排流柜。

【技术特征摘要】
1.一种地铁杂散电流采集装置，其特征在于，其包括AC/DC模块、第一电压采集电路、第二电压采集电路、ADC模块、CPU及485隔离电路；所述AC/DC模块的输入端与外部的交流电源连接，并将所述交流电源输入的交流电压信号转换成第一路直流电压信号及第二路直流电压信号，并分别提供给所述ADC模块及所述CPU；所述第一电压采集电路的输入端与参比电极连接，用于采集参比电压信号，所述第二电压采集电路的输入端与地铁轨道连接，用于采集地铁轨道电压信号；所述ADC模块的输入端分别连接所述第一电压采集电路的输出端及第二电压采集电路的输出端，所述ADC模块的输出端连接所述CPU，所述ADC模块用于将所述参比电压信号及所述地铁轨道电压信号分别转换为第一路数字信号及第二路数字信号，并输送给所述CPU；所述CPU对第一路数字信号及第二路数字信号进行逻辑运算，并将运算结果通过所述485隔离电路输送至外部的排流柜。2.如权利要求1所述的地铁杂散电流采集装置，其特征在于：所述ADC模块的输出端与所述CPU之间串联有隔离电路，所述隔离电路用于隔离所述第一路数字信号及第二路数字信号。3.如权利要求1所述的地铁杂散电流采集装置，其特征在于：所述AC/DC模块的输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：逯海军，陈栩，李进，张官勇，郭伟，王维，邢志兵，张金奎，
申请(专利权)人：南京大全自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32