淺談智能安全用電系統(tǒng)在軌道交通中的應(yīng)用

    、軌道交通安全用電智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案
          軌道交通安全用電智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)如圖 1 所示,由監(jiān)測(cè)終端、傳感器、集中器和顯控中心組成。其中采集終端實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和處理,并設(shè)置有電力載波模塊,用于數(shù)據(jù)傳輸;傳感器包括多個(gè)電流傳感器、1 個(gè)剩余電流傳感器和多個(gè)溫度傳感器,用于將各相電流、剩余電流和各處溫度參數(shù)轉(zhuǎn)化為可供監(jiān)控終端采集的電信號(hào);集中器通過(guò)電力載波多個(gè)監(jiān)測(cè)終端通信,對(duì)各監(jiān)控終端的數(shù)據(jù)進(jìn)行打包處理,傳輸各顯控中心;顯控中心包括計(jì)算機(jī)、監(jiān)控軟件和報(bào)警器,為操作人員提供數(shù)據(jù)顯示、處理、參數(shù)設(shè)計(jì)和火災(zāi)預(yù)警。
    1.1?傳感器選型
          本系統(tǒng)每個(gè)監(jiān)控終端安裝3個(gè)開(kāi)口式電流傳感器,分別套在 A、B、C 三相的進(jìn)線電纜上,用于測(cè)量 A、B、C 三相的工作電流。另外使用個(gè)大測(cè)量值為 1 A 的剩余電流傳感器,套在 A、B、C、N 電纜上,用于測(cè)量剩余電流。電流傳感器的輸出為電壓或電流模擬信號(hào),量程由所測(cè)量配電電纜的額定工作電流決定,量程不小于額定工作電流的 2 倍。本系統(tǒng)選用 PT100 鉑電阻溫度傳感器,在電控柜總電源進(jìn)線處 A、B、C 三相各安裝個(gè),并固定好,用于測(cè)量電纜線的表面溫度;在電控柜空曠處安裝個(gè) PT100 鉑電阻型溫度傳感器,用于測(cè)量環(huán)境溫度,溫度傳感器的輸出為電阻信號(hào)。
    1.2?智能監(jiān)測(cè)終端硬件功能
          智能監(jiān)測(cè)終端的硬件電路板基于AD芯片+STM32F407**處理芯片進(jìn)行設(shè)計(jì),引出RS485 總線用于對(duì)外通信。由于溫度傳感器輸出為電阻信號(hào),無(wú)法直接采集,本系統(tǒng)采用恒流源芯片將電阻信號(hào)轉(zhuǎn)為微電壓信號(hào),再經(jīng)運(yùn)放電路放大后,由監(jiān)控終端進(jìn)行采集。此外,為了解決PT100電阻信號(hào)的非線性問(wèn)題,提高溫度采集精度,在**處理芯片中進(jìn)行查表處理。硬件電路板支持通信地址及閾值參數(shù)的讀寫(xiě),通信地址及閾值參數(shù)寫(xiě)入 FLASH 中,掉電不丟失。安裝調(diào)試探測(cè)器時(shí),使用小型觸摸顯示屏,就地查看采集數(shù)據(jù)并設(shè)定閾值。電路板上預(yù)留指示燈和 D0 接口,出現(xiàn)溫度報(bào)警時(shí)可以通過(guò) D0 接口輸出對(duì)無(wú)源干接點(diǎn),作為2.3?智能監(jiān)測(cè)終端軟件功能本項(xiàng)目智能監(jiān)控終端軟件基于 STM32F407 **處理芯片進(jìn)行開(kāi)發(fā),具體功能有:使用 FSMC 總線進(jìn)行AD 采集;電力載波通信協(xié)議對(duì)接;溫度計(jì)算查表;輸出存儲(chǔ)(掉電數(shù)據(jù)不丟失);電流信號(hào)處理(采用APFFT 算法)。
    1.3?顯控設(shè)備功能
          本系統(tǒng)的顯控設(shè)備在設(shè)計(jì)時(shí),充分考慮人機(jī)交付友好性,具有如下功能。
          (1)在線監(jiān)測(cè)功能:顯控設(shè)備實(shí)時(shí)接收各監(jiān)測(cè)終端的數(shù)據(jù),并對(duì)各節(jié)點(diǎn)的用電狀態(tài)和電參數(shù)進(jìn)行顯示;對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ),可方便調(diào)取歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線繪制,監(jiān)測(cè)各時(shí)段的電參數(shù)變化情況。
          (2)異常報(bào)警功能:當(dāng)通過(guò)采集的數(shù)據(jù),判斷出現(xiàn)短路、漏電、過(guò)溫等故障時(shí),立刻進(jìn)行聲光報(bào)警,并在顯示屏幕上顯示異常情況和位置,使得操作人員*做出判斷,采取應(yīng)對(duì)措施。
          (3)多個(gè)報(bào)警信號(hào)處理:監(jiān)控設(shè)備能顯示監(jiān)控報(bào)警信號(hào)的總數(shù),當(dāng)有多個(gè)監(jiān)控報(bào)警信號(hào)輸入時(shí),監(jiān)控設(shè)備按時(shí)間順序顯示報(bào)警信息,在不能同時(shí)顯示所有的監(jiān)控報(bào)警信息時(shí),未顯示的信息能手動(dòng)可查。顯控設(shè)備硬件電路板解析監(jiān)控終端上傳的信號(hào),預(yù)留LCD顯示接口、觸摸按鍵接口、RS485、RS232接口,可直接在 LCD 顯示屏上顯示監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和報(bào)警信息,也可通過(guò) RS485 或 RS232 接口與計(jì)算機(jī)相連,在計(jì)算機(jī)上顯示監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和報(bào)警信息。上位機(jī)軟件默認(rèn)采用輪詢方式與監(jiān)控終端進(jìn)行通信,按照地址逐個(gè)提取監(jiān)控終端的數(shù)據(jù),輪詢時(shí)間及主界面數(shù)據(jù)刷新時(shí)間應(yīng)可設(shè)置。上位機(jī)軟件主界面能夠?qū)崟r(shí)顯示多臺(tái)探測(cè)器測(cè)試的電流、剩余電流值、電纜線溫度、環(huán)境溫度等參數(shù),并能夠存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)、報(bào)警日志。操作人員可以設(shè)定電流和溫度的報(bào)警閾值、預(yù)警閾值,當(dāng)采集數(shù)值**過(guò)報(bào)警閾值時(shí),將自動(dòng)啟動(dòng)聲光報(bào)警器并發(fā)送手機(jī)短信通知相關(guān)責(zé)任人。
     
    二、安科瑞安全用電智能監(jiān)測(cè)平臺(tái)架構(gòu)和硬件選型
          本平臺(tái)的整體結(jié)構(gòu)如圖所示:
     
    硬件配置:
     
          1、平臺(tái)服務(wù)器:建議按照我方提供配置標(biāo)準(zhǔn)購(gòu)買,或者客戶自己租用阿里云資源。
    硬件配置:(如申請(qǐng)阿里云可忽略)
    2、現(xiàn)場(chǎng)硬件配置
    方案:100A以下回路,開(kāi)口式互感器
     
    方案二:100A以下回路,普通互感器,會(huì)增加施工量
    方案三:100A以下回路,普通電流互感器,探測(cè)器和無(wú)線模塊分開(kāi),可適用多回路
          配置針對(duì)1個(gè)回路,剩余電流互感器根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)回路電流大小選擇。
    運(yùn)行條件
    1)瀏覽器運(yùn)行設(shè)備:
          臺(tái)式電腦(Windows XP以上),安卓系統(tǒng)或IOS系統(tǒng)手機(jī)(android 或IOS4.0及以上版本)。
    2)瀏覽器端運(yùn)行環(huán)境:
          Windows系統(tǒng)下使用谷歌、火狐、360(速模式)等瀏覽器訪問(wèn)。
    主要技術(shù)指標(biāo) 
          數(shù)據(jù)上傳頻率:2分鐘
          通信方式:RS485、2G/3G/4G
          并發(fā)訪問(wèn)量:>=10000
          歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ):>=3年
     
    三、結(jié)論
          軌道交通安全用電智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要是對(duì)軌道交通用電安全狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,將電力載波通信和全相位快速傅里葉變換(APFFT)算法相結(jié)合,方面安裝改造方便,另方面**了采集精度,可以對(duì)軌道交通用電回路電流過(guò)大、短路、溫度過(guò)高等情況進(jìn)行提預(yù)警,提采取措施,避免嚴(yán)重事故的發(fā)生。該系統(tǒng)不僅可用于軌道交通行業(yè),也能用于工廠商業(yè)領(lǐng)域安全用電監(jiān)測(cè)。

    安科瑞電子商務(wù)(上海)有限公司專注于工業(yè)絕緣檢測(cè)裝置,儲(chǔ)能EMS能源管理解決方案,企業(yè)能耗管理,安全用電解決方案,智慧用電等, 歡迎致電 18721098782

  • 詞條

    詞條說(shuō)明

  • 公交車安全用電

    1. 方案背景 在公交候車亭等車時(shí),市民看到的夜間炫彩燈光、電子廣告牌、雨天。2018年6月8日,廣東多地暴雨,對(duì)母女在佛山的公交站觸電身亡,事發(fā)后,交通部門(mén)關(guān)閉區(qū)內(nèi)所有公交站電源,組織人力連夜開(kāi)展排查。而類似的公交站觸電身亡事故在昆明、??凇⒋筮B都有見(jiàn)諸報(bào)道。 為**市民的安全出行,我司根據(jù)公交站用電的特殊情況,綜合利用電力傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù),提供了解決此類問(wèn)題的整體方案。 2.

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