專利名稱：一種檢測(cè)軌道交通屏蔽門絕緣特性的傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種電流檢測(cè)傳感器。
背景技術(shù)：
軌道交通的屏蔽門系統(tǒng)是一種先進(jìn)的節(jié)能環(huán)保型環(huán)控模式，它在整個(gè)站臺(tái)長(zhǎng)度上，將車站的站臺(tái)區(qū)域與車行道區(qū)域分隔開來，這不僅消除了乘客誤落入軌道的危險(xiǎn)因素，同時(shí)因?yàn)檎九_(tái)與隧道的有效隔離，阻斷了隧道內(nèi)空氣與車站內(nèi)空調(diào)風(fēng)之間的交換，使車站成為一個(gè)獨(dú)立的空調(diào)場(chǎng)所，有利于降低能耗、節(jié)約能源。同時(shí)減小列車運(yùn)行噪音和活塞風(fēng)壓對(duì)乘客的影響。屏蔽門作為一道美麗的屏障，給乘客帶來良好的視覺享受，提供了一個(gè)安全、舒適的候車環(huán)境。運(yùn)營(yíng)車輛與行走軌等電位，最高電壓為DC90V或DC120V。由于屏蔽門門體結(jié)構(gòu)多 為金屬導(dǎo)體，為保證上、下車乘客安全、將屏蔽門與軌道通過等電位線進(jìn)行等電位連接。其結(jié)構(gòu)如圖I所示。車輛在正常運(yùn)營(yíng)狀況下，最大會(huì)帶有DC90V或DC120V的直流電壓。屏蔽門系統(tǒng)接鋼軌后，若不對(duì)屏蔽門系統(tǒng)進(jìn)行絕緣安裝，供電系統(tǒng)的回流將會(huì)通過屏蔽門流至大地，造成對(duì)車站主體鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕?！兜罔F雜散電流腐蝕防護(hù)技術(shù)規(guī)程》中規(guī)定地鐵的雜散電流電流(迷流)對(duì)城市建筑和地鐵本身具有較大的腐蝕作用，為限制地鐵雜散電流，降低與消除其不利影響，必須采取防護(hù)措施。對(duì)站臺(tái)屏蔽門采取與車站建筑結(jié)構(gòu)間絕緣安裝，以防止供電系統(tǒng)的雜散電流通過屏蔽門系統(tǒng)腐蝕車站結(jié)構(gòu)。地鐵屏蔽門系統(tǒng)絕緣情況現(xiàn)狀雖然屏蔽門系統(tǒng)做了很多絕緣處理，但在屏蔽門系統(tǒng)先期改造和后期使用的過程中，屏蔽門與車站建筑結(jié)構(gòu)之間的絕緣值在日益下降，如絕緣值小于設(shè)計(jì)要求的0. 5MQ將對(duì)車站建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生危害。絕緣值下降的主要原因有(I)熱影響列車停站時(shí),車輛底部及上部有大量熱能排出，排熱部位與絕緣處理位置接近,隨著溫度升高，屏蔽門與車站建筑結(jié)構(gòu)之間的絕緣體變軟，其抗剪強(qiáng)度會(huì)逐步喪失。當(dāng)溫度超過絕緣體的額定值時(shí)，將導(dǎo)致絕緣退化(壽命縮短)，還可能造成塑變或炭化，促使絕緣體的局部破裂。(2)電氣影響當(dāng)絕緣材料承受由地鐵產(chǎn)生的電磁場(chǎng)時(shí)，絕緣材料的表面或內(nèi)部空隙會(huì)發(fā)生放電。屢次放電所產(chǎn)生的離子電弧和離子運(yùn)動(dòng)將嚴(yán)重侵蝕絕緣材料，使其絕緣性能下降。(3)環(huán)境因素引起的影響絕緣處理位置的周圍，地鐵隧道里的灰塵、腐蝕性氣體、水分、附著的油類和放射線等也會(huì)加速絕緣體的老化。因此，即時(shí)檢測(cè)并監(jiān)控絕緣材料的絕緣性能對(duì)于確保軌道交通的運(yùn)行安全有著非常重要的意義。而現(xiàn)有的，直接針對(duì)絕緣材料進(jìn)行檢測(cè)的裝置不僅價(jià)格昂貴、而且操作復(fù)雜、檢測(cè)準(zhǔn)確度不高。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供了一種解決上述問題的方案，提供一種準(zhǔn)確高效、輸出方式多樣的一種檢測(cè)軌道交通屏蔽門絕緣特性的傳感器。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是提供一種檢測(cè)軌道交通屏蔽門絕緣特性的傳感器，其包括電流檢測(cè)模塊和報(bào)警單元，所述電流檢測(cè)模塊和報(bào)警單元均連接主控單元，其特征在于其還包括和所述主控單元連接的信號(hào)輸出電路以及通訊電路。優(yōu)選的，所述電流檢測(cè)模塊包括霍爾線型元件、放大跟隨電路和信號(hào)采樣電路。優(yōu)選的，所述通訊電路包括RS485通用接口。優(yōu)選的，所述報(bào)警單元包括聲光報(bào)警裝置。優(yōu)選的，所述電流檢測(cè)模塊、報(bào)警單元、主控單元、信號(hào)輸出電路和通訊電路均封裝在全金屬的外殼中。優(yōu)選的，所述通訊電路包括無線通訊裝置。優(yōu)選的，其還包括給所述電流檢測(cè)模塊、報(bào)警單元、主控單元、信號(hào)輸出電路和通訊電路供電的蓄電池。本實(shí)用新型的一種檢測(cè)軌道交通屏蔽門絕緣特性的傳感器通過檢測(cè)等電位線上電流的情況，從而監(jiān)控絕緣材料的絕緣性能。其具有精度高、線性好、頻帶寬、響應(yīng)快、過載能力強(qiáng)和不損失測(cè)量電路能量等優(yōu)點(diǎn)。針對(duì)軌道交通行業(yè)的復(fù)雜的電磁干擾情況，傳感器可采用金屬外殼封裝，以具備較高屏蔽性。本實(shí)用新型的一種檢測(cè)軌道交通屏蔽門絕緣特性的傳感器可以真正實(shí)現(xiàn)地鐵屏蔽門系統(tǒng)絕緣性能的預(yù)防性維護(hù)和檢修，即時(shí)掌握屏蔽門的絕緣性能的衰減情況，從而避免盲目的檢查、降低現(xiàn)場(chǎng)的維護(hù)費(fèi)用。

圖I是目前軌道交通屏蔽門的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的一種檢測(cè)軌道交通屏蔽門絕緣特性的傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型的一種檢測(cè)軌道交通屏蔽門絕緣特性的傳感器的使用示意圖；圖4是本實(shí)用新型的一種檢測(cè)軌道交通屏蔽門絕緣特性的傳感器的工作流程圖。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。本實(shí)用新型的一種檢測(cè)軌道交通屏蔽門絕緣特性的傳感器是針對(duì)地鐵屏蔽門絕緣性能老化和下降開發(fā)出的一款檢測(cè)地鐵屏蔽門接地電流的傳感器。通過檢測(cè)屏蔽門與軌道之間的等電位連接線的電流值，判斷屏蔽門的絕緣情況。如出現(xiàn)屏蔽門接地的情況，供電系統(tǒng)的回流將會(huì)通過等電位連接線流經(jīng)屏蔽門流至大地，傳感器檢測(cè)到電流上升，給出報(bào)警信號(hào)給運(yùn)行人員來及時(shí)處理。如圖2所示，本實(shí)用新型的一種檢測(cè)軌道交通屏蔽門絕緣特性的傳感器由霍爾線性元件、放大跟隨電路、信號(hào)采樣電路、主控單元、信號(hào)輸出電路、報(bào)警單元、通訊電路組成?；魻柧€性元件是一種基于霍爾效應(yīng)的磁傳感器?；魻柧€性元件精度高、線性度好。用它們可以檢測(cè)磁場(chǎng)及其變化，可在各種與磁場(chǎng)有關(guān)的場(chǎng)合中使用。由于通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)，其大小與導(dǎo)線中的電流成正比，故可以利用霍爾元件測(cè)量出磁場(chǎng)，就可確定導(dǎo)線電流的大小。放大跟隨電路是用于將霍爾線性元件感應(yīng)輸出的電壓值放大并提供穩(wěn)定的輸出值。信號(hào)采樣電路是用于將放大跟隨電路輸出的穩(wěn)定的電壓值經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換輸出
數(shù)字量信號(hào)。主控單元主控單元作為本傳感器的核心部件，由一塊16位的單片機(jī)和供電系統(tǒng)組成，用于處理模數(shù)采樣后的數(shù)字量信號(hào)、驅(qū)動(dòng)報(bào)警單元同時(shí)輸出有效的數(shù)字信號(hào)。 信號(hào)輸出電路對(duì)主控單兀輸出的數(shù)字信號(hào)做數(shù)模轉(zhuǎn)換，以4_20mA電流或0_5V電壓信號(hào)反映絕緣電流值送給監(jiān)控系統(tǒng)。報(bào)警單元當(dāng)主控單元采集到的信號(hào)大于內(nèi)部設(shè)定的報(bào)警閾值時(shí)，由主控單元發(fā)出命令驅(qū)動(dòng)報(bào)警單元，報(bào)警單元可以是音響、光、燈等聲光報(bào)警裝置。通訊電路將主控單元需要輸出的數(shù)字信號(hào)通過固定的通訊規(guī)約以RS485電平形式和監(jiān)控系統(tǒng)通訊。電流檢測(cè)模塊、報(bào)警單元、主控單元、信號(hào)輸出電路和通訊電路均封裝在全金屬的外殼中，從而大大增強(qiáng)其屏蔽能力，提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性。此外還可以根據(jù)需要把它設(shè)計(jì)成便攜式，通過物聯(lián)網(wǎng)與監(jiān)控系統(tǒng)通訊，從而增大其使用的范圍。增加相應(yīng)的無線通訊裝置和供電的蓄電池即可。本實(shí)用新型的一種檢測(cè)軌道交通屏蔽門絕緣特性的傳感器在使用時(shí)，如圖3所示。例如，某城市地鐵運(yùn)營(yíng)分公司某車站分別設(shè)立上行側(cè)屏蔽門系統(tǒng)和下行側(cè)屏蔽門系統(tǒng)，每側(cè)屏蔽門和鐵軌均有一根等電位連接線。將本實(shí)用新型的傳感器直接套裝在等電位連接線上。當(dāng)屏蔽門系統(tǒng)絕緣性能下降時(shí)，等電位連接線上會(huì)有電流增大跡象，此時(shí)傳感器會(huì)在第一時(shí)間監(jiān)測(cè)到數(shù)值并同時(shí)做出預(yù)警判斷，給運(yùn)行人員提供有力的維護(hù)依據(jù)。本實(shí)用新型的一種檢測(cè)軌道交通屏蔽門絕緣特性的傳感器的工作流程如圖4所示，由霍爾線性元件采集等電位線的電流數(shù)據(jù)，采集到數(shù)據(jù)后進(jìn)行數(shù)據(jù)線型變換，然后將電流數(shù)據(jù)通過信號(hào)輸出電路輸出；另可以根據(jù)需要，設(shè)定閥值，超過閥值則通過聲光報(bào)警器；或通過RS485接口把信號(hào)遠(yuǎn)程輸出給其他監(jiān)控系統(tǒng)，供它們實(shí)時(shí)監(jiān)控并保存歷史數(shù)據(jù)。以上實(shí)施例僅為本實(shí)用新型其中的一種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種檢測(cè)軌道交通屏蔽門絕緣特性的傳感器，其包括電流檢測(cè)模塊和報(bào)警單元，所述電流檢測(cè)模塊和報(bào)警單元均連接主控單元，其特征在于其還包括和所述主控單元連接的信號(hào)輸出電路以及通訊電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種檢測(cè)軌道交通屏蔽門絕緣特性的傳感器，其特征在于所述電流檢測(cè)模塊包括霍爾線型元件、放大跟隨電路和信號(hào)采樣電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種檢測(cè)軌道交通屏蔽門絕緣特性的傳感器，其特征在于所述通訊電路包括RS485通用接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種檢測(cè)軌道交通屏蔽門絕緣特性的傳感器，其特征在于所述報(bào)警單元包括聲光報(bào)警裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種檢測(cè)軌道交通屏蔽門絕緣特性的傳感器，其特征在于所述電流檢測(cè)模塊、報(bào)警單元、主控單元、信號(hào)輸出電路和通訊電路均封裝在全金屬的外殼中。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種檢測(cè)軌道交通屏蔽門絕緣特性的傳感器，其特征在于所述通訊電路包括無線通訊裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種檢測(cè)軌道交通屏蔽門絕緣特性的傳感器，其特征在于其還包括給所述電流檢測(cè)模塊、報(bào)警單元、主控單元、信號(hào)輸出電路和通訊電路供電的蓄電池。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種檢測(cè)軌道交通屏蔽門絕緣特性的傳感器，其包括電流檢測(cè)模塊和報(bào)警單元，所述電流檢測(cè)模塊和報(bào)警單元均連接主控單元，其還包括和所述主控單元連接的信號(hào)輸出電路以及通訊電路。本實(shí)用新型的一種檢測(cè)軌道交通屏蔽門絕緣特性的傳感器通過檢測(cè)等電位線上電流的情況，從而監(jiān)控絕緣材料的絕緣性能。其具有精度高、線性好、頻帶寬、響應(yīng)快、過載能力強(qiáng)和不損失測(cè)量電路能量等優(yōu)點(diǎn)。針對(duì)軌道交通行業(yè)的復(fù)雜的電磁干擾情況，傳感器可采用金屬外殼封裝，以具備較高屏蔽性。本實(shí)用新型可以真正實(shí)現(xiàn)地鐵屏蔽門系統(tǒng)絕緣性能的預(yù)防性維護(hù)和檢修，即時(shí)掌握屏蔽門的絕緣性能的衰減情況，從而避免盲目的檢查、降低現(xiàn)場(chǎng)的維護(hù)費(fèi)用。
文檔編號(hào)G01R31/12GK202383191SQ20112056499
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者唐聲陽, 朱麗平, 楊忠生, 沈啟鵬, 童國道 申請(qǐng)人:南京鼎爾特科技有限公司