铁路信号DETA电源监控系统

摘要：监控设备集主监控、沟通监控、直流监控、开关量输入输出、降压硅链操控、绝缘督查继电器以及亮光继电器等功用为一体，体系能对各模块状况进行实时、精确的监测，当任何模块产生毛病，确保不间断供电并伴有声光报警。铁路信号电源监控体系设备有必要满足实时监测、毛病报警、不间断供电等首要功用，确保铁路体系安全稳定有序快速开展。

关键词：充电模块、沟通配电、直流馈电、监控设备、 电池巡检单元、绝缘监测单元

第一章  电源监控体系概述及首要任务

监控体系现在分为两种：一种是按键型还有一种是触摸屏型。：监控体系提供人机界面操作，完成体系运转参数显现，体系操控操作和体系参数设置。本规划中借用高科产品“触摸式电源监测体系”，具体阐明电源监控体系对铁路信号设备的技能需求和重要效果。

第二章  简述触摸屏电源监控设备(WW-PM5 5.0)

2.1 体系概述

触摸屏电源监控设备(WW-PM5 5.0)，将新一代工业级32位微处理器引进触摸屏监控体系的规划中，新一代监控设备集触摸屏主监控、沟通监控、直流监控、开关量输入输出、降压硅链操控、绝缘督查继电器以及亮光继电器等功用为一体，做到一机在手即可满足用户对高级监控体系的根本要求。体系选用进口5.7吋320 × 240点阵液晶触摸屏，全汉化显现，人机界面友好。摈弃同行业常规的表格式界面，旺文科技的新一代监控设备选用独有的模仿按键引导式人机界面，使得体系操作愈加形象、直观、简便。体系由WW-PM5电源体系监控设备、WW-DC电池巡检单元及WW-JY绝缘监测单元组成，具有杰出的灵活性和可扩展性。单个电池巡检单元能够检测24 节电池电压，具有108节电池电压巡检的扩展能力。电池巡检单元独家具有巡检每一节电池表面温度的功用，可满足重要用户对蓄电池可靠性的更高要求。单个绝缘监测单元可监测 32 路馈电回路的绝缘情况，最多达128 路的扩展能力可满足超大体系的需求。新一代监控设备不仅结构简单共同、集成度高、安装运用方便，并且处理速度更快（比分散式结构快10倍以上），性能更稳定。

2.2  首要技能参数

首要技能参数 ：

●作业电源：85~320VDC

● 最大功耗：≤15W

● 内部通信端口：RS485

● 后台通信端口:串口 RS485 或 RS232 （可配以太网端口）

● 电池管理：主动均浮充转化 充电限流 守时均充 温度补偿

● 操控功用：充电模块开、关机 充电模块限流 充电模块电压调节 电池均 / 浮充转化

● 告警功用：可为告警量设定继电器输出（ 1 ～ 6 ）

● 外形尺寸(高×宽×深 ): 344mm × 136mm × 102mm

● 开孔尺寸(高×宽): 330mm × 124mm

● 整机分量：≤2.5kg

2.3  体系的根本组成部件及其根本功能

●充电模块

完成AC/DC改换，完成体系最为根本的功用。

●沟通配电

将沟通电引进分配给各个充电模块，扩展功用为完成两路沟通输入的主动切换。

●直流馈电

将直流输出电源分配到每一路输出。

●监控设备集主监控、沟通监控、直流监控、开关量输入输出、降压硅链操控、绝缘督查继电器以及亮光继电器功用于一体，是电源监控体系的核心。

●电池巡检单元

支撑电池柜环境温度检测、单体电池电压、表体温度检测和告警，须和监控设备配套运用。

●绝缘监测单元

完成体系母线和回路的绝缘情况监测，产生告警信号并上报数据到监控设备，在监控设备上显现毛病具体情况。

第三章  沟通屏体系开关状况及馈出支路状况的在线监控体系

3.1 首要功用

体系由触摸屏主机和采样单元组成，其首要功用是：首要开关的状况，输入过压、欠压、缺相，输出过流，频率过高、过低，熔丝毛病、电流，输出电压、电流，输入频率，有功功率。利用辅助点原理计划及电压电流原理计划（免辅助点开关）对开关状况机馈出支路状况进行在线实时监控。

3.2 沟通配电监控体系的用途及效果

沟通配电监控体系用于沟通配电柜，适用于发电厂，变电站，通讯基站，厂矿企业等电力用户的沟通50Hz额定电压380VAC；或单相220VAC；额定作业电流250A 以下的双路配电体系中作为动力照明及配电设备的电能转化，分配与操控用。配电柜接纳两路沟通输入，经过多路分路馈出。监控首要检测两路进线沟通的电压,电流,进线开关的状况,以及馈出支路的开关状况.并能将一切的监测数据经过后来通讯传输给后来中央监控室里,让值班人做到足不出户便能了解配电体系现场的真实情况。

第四章  高频开关电源监控体系

4.1 监控体系硬件规划

操控器可输入十六个模仿量,可采样三相沟通电压、模块输出电压、模块电流、电瓶电压、电瓶电流、负载电压等。考虑8098单片机只要4个A/D转化口,规划时以两片4051芯片为多路转化开关,各模仿量经改换后送4051各输入通道口,4051的输出口连至8098芯片的模/数转化口,由程序操控4051各通道的开/关来操控采样,经过整定获得当时各模仿量数值。操控器由8098芯片的PWM口输出一个模仿量,经放大后送至电源模块操控口,进行电压调谐及限流操作等。

操控器以两片8155芯片为扩展接口,其中薄膜按键作为开关量输入,开关量输出用于动作继电器、发光二极管和蜂鸣器,一起还要处理各电源模块的输入输出操控信号,包含电压输入正常、作业正常、电扇毛病、开关机信号、电扇强迫风冷等。一切开关量都经过光电阻隔,以提高体系抗干扰能力。8155芯片的RAM单元还作为单片机的扩展RAM运用。体系显现选用液晶模块MGLS12864T,因为液晶自带驱动,简化了体系硬件规划,一起汉字显现使现场监控更为直观。操控器经过8098单片机的TXD、RXD口,由贺氏MODEM接入电话网,进行远程通讯。

4.2  监控体系软件规划

本操控器液晶为8×4汉字显现,考虑到监控的参数众多,一屏无法悉数显现,程序框架选用树状分支结构。开机初始化后,第一屏显现三个首要的参数值(沟通电压、输出电压、输出电流),参数数值动态刷新显现。若当时存在毛病,则蜂鸣器报警,液晶回转闪烁显现“毛病”,按“承认”键可进入毛病屏检查毛病内容。程序规划毛病内容可保存,以便于检查检修,按“铲除”键可铲除当时不存在的毛病。若要检查体系其它信息,在第一屏按“操作”键可换屏进入主菜单选项屏,汉字回转显现以表示当时光标的位置。经过“△”、“”键移动光标,可选择电压、电流、作业状况、参数设置等四个选项,按“承认”键可进入当时光标位置相应的选项。电压屏又细分为直流电压、沟通电压两屏,电流屏分为电源模块电流和直流电流两屏。在作业状况屏中显现当时哪个电源模块开机、电瓶均浮充、体系加减开关管等状况,一起可打开/封闭报警声音、检查体系参数信息等。在参数设置中,可显现修正均浮充电压、过压值、欠压值、限流值、均充时间、均充周期等十几个体系作业参数。为防止参数被随意修正,在进入参数设置前设置了暗码输入屏,一起程序对参数可修正规模进行主动限幅,以确保体系运转的安全性,参数值保存在串行EPROM芯片中,在其它屏下按“操作”键则返回第一屏。

程序规划中,利用守时器溢出中止,在其中止服务子程序中进行定期A/D收集和逻辑判别。鉴于收集和判别所需时间较短,在守时器溢出周期中占很小份额,这种处理不会影响主程序的运转,并且,显现内容达十几屏,这种规划简化了主程序,不需在各屏考虑采样和判别,提高了主程序的运转速度,且可操控采样速度,维护4051芯片。为了便于参数调试,程序专门作一屏整定A/D转化的系数,经过在线修正这些系数值,使显现的电压、电流值与实际值相符。规划逻辑判别各子程序时,要充分考虑实际硬件的呼应滞后及外来信号的波动,以确保体系运转精确可靠。程序规划选用模块化办法,各模块彼此独立,所用到的中心寄存器都压入堆栈,对于模块间必不可少的联络,在RAM中拓荒了若干标志单元,各模块可依据当时的作业状况在标志单元中设定标志位进行对应,其余模块依据该标志位做相应处理,从而使程序流程直观明朗,又便于调试。