CTC中心機(jī)房電源監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

胡赟+++高強(qiáng)+++周永慶

摘 要：文章針對鐵路局CTC中心機(jī)房電源系統(tǒng)的特點(diǎn)，開發(fā)了一套中心機(jī)房電源監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過在線實(shí)時監(jiān)測技術(shù)，對外電網(wǎng)、電源屏、UPS以及蓄電池組的狀態(tài)等進(jìn)行監(jiān)測，記錄和分析相關(guān)數(shù)據(jù)，對異常狀態(tài)告警、預(yù)警，便于及時掌握中心機(jī)房電源系統(tǒng)的工作狀態(tài)。為中心機(jī)房安全可靠供電提供有效的技術(shù)支持，有效彌補(bǔ)現(xiàn)有維護(hù)模式的不足，符合鐵路安全運(yùn)營發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：CTC中心機(jī)房；監(jiān)測；報(bào)警

CTC中心機(jī)房電源監(jiān)測系統(tǒng)由采集單元、通信接口機(jī)、監(jiān)測主機(jī)組成，采用開放的標(biāo)準(zhǔn)接口設(shè)計(jì)，可接入信號集中監(jiān)測系統(tǒng)的中心服務(wù)器和終端。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

CTC中心機(jī)房電源監(jiān)測系統(tǒng)由外電網(wǎng)監(jiān)測單元、蓄電池監(jiān)測模塊、通信接口機(jī)、以及監(jiān)測主機(jī)等構(gòu)成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2 系統(tǒng)功能

2.1 外電網(wǎng)監(jiān)測

外電網(wǎng)監(jiān)測單元采用高可靠性的電磁隔離傳感器，對電力引入外電的電壓和電流信息進(jìn)行高速采集，采用數(shù)字信號處理技術(shù)對采樣信號進(jìn)行綜合分析處理，實(shí)現(xiàn)了外電網(wǎng)的運(yùn)行參數(shù)的監(jiān)測。包括外電網(wǎng)輸入的相電壓、線電壓、電流、頻率、相位角、功率；波形曲線、故障曲線、日曲線、日報(bào)表等。

2.2 電源屏監(jiān)測

系統(tǒng)通過電源屏智能接口，經(jīng)過隔離通信，分類顯示、記錄電源的電壓、電流、頻率及報(bào)警開關(guān)量等信息，及時進(jìn)行報(bào)警。

2.3 蓄電池監(jiān)測

蓄電池信息采集采用了模塊化安裝，每節(jié)電池采集充分考慮施工和應(yīng)用的方便性，采用Kelvin四線測試方法測試電池阻抗，專用的高隔離耐壓的通信總線，實(shí)現(xiàn)電池的電壓、溫度和內(nèi)阻信息。

2.4 監(jiān)測主機(jī)

監(jiān)測主機(jī)通過通信接口機(jī)實(shí)現(xiàn)與外電網(wǎng)監(jiān)測單元、電源屏智能接口、蓄電池監(jiān)測模塊的通信；對監(jiān)測信息進(jìn)行處理、記錄、統(tǒng)計(jì)、報(bào)表等；并通過網(wǎng)絡(luò)將本地監(jiān)測信息全部上傳至監(jiān)測服務(wù)器和各終端。

3 系統(tǒng)硬件

該系統(tǒng)中所有的采樣和通信，全部采用了隔離技術(shù)。

外電網(wǎng)監(jiān)測電流采樣采用了開口的穿芯互感器，與采樣對象無電氣連接關(guān)系；電壓采樣，在采樣的輸入上采用了保險(xiǎn)絲，在極端情況下，可以斷開連接，避免問題進(jìn)一步擴(kuò)大。

在蓄電池監(jiān)測模塊上，模塊工作在12V（最高15V）的電壓范圍內(nèi)，模塊的供電激勵線上串接保險(xiǎn)絲，在極端情況下，如內(nèi)部短路等，保證模塊不會出現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)。

4 系統(tǒng)軟件

監(jiān)測系統(tǒng)軟件是監(jiān)測系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、分析處理、報(bào)警、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、匯總存儲回放等功能，主要功能如下：

（1）監(jiān)測系統(tǒng)按設(shè)備分類進(jìn)行查詢及維護(hù)，支持模擬量的實(shí)時值、日報(bào)表、日曲線、月趨勢、年趨勢。

（2）歷史數(shù)據(jù)、回放文件的管理和導(dǎo)出，支持離線回放功能。

（3）曲線及各類報(bào)表的打印管理和和導(dǎo)出曲線保存功能。

（4）根據(jù)預(yù)定義的邏輯，實(shí)現(xiàn)一、二、三級實(shí)時報(bào)警和預(yù)警，聲光報(bào)警，報(bào)警歷史信息的查詢。

（5）系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)顯示，包括各設(shè)備的工作狀態(tài)和各種接口的通信狀態(tài)圖。

（6）用戶登錄、修改配置、標(biāo)調(diào)等權(quán)限的管理。

（7）軟件采用開放的標(biāo)準(zhǔn)接口設(shè)計(jì)，具備接入信號集中監(jiān)測系統(tǒng)的中心服務(wù)器和終端，便于設(shè)備的日常調(diào)看和維護(hù)。

5 結(jié)束語

該監(jiān)測系統(tǒng)自應(yīng)用以來，穩(wěn)定可靠，能夠如實(shí)反映出CTC中心機(jī)房電源系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并在異常時及時進(jìn)行報(bào)警。該系統(tǒng)有效彌補(bǔ)現(xiàn)有維護(hù)模式的不足，填補(bǔ)了CTC 中心機(jī)房電源系統(tǒng)無監(jiān)測的空白，符合鐵路發(fā)展的需求。

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