[发明专利]城市轨道交通低压配电系统管控终端

说明书

技术领域

    本发明属于城市轨道交通配电管控技术领域，具体涉及一种城市轨道交通低压配电系统管控终端。

背景技术

建立具有“自愈、集成、预测、优化”智能化特征的城市轨道交通低压配电系统，是提升轨道交通正常运营、科学管控水平的重要保障。目前本领域公知的利用多功能数字仪表、智能断路器、以太网网关、PLC控制器等元件堆积组合方法搭建的“准”智能化系统，虽能实现轨道交通降压变电所低压进线断路器、母联断路器、三级负荷总开关、重要馈线回路的遥测、遥控、遥信功能，但因断路器自带的智能脱扣器和数字仪表的测量信息各自独立，不能有效统一整合和共享、不能共建内在的状态评判和信息预测模型，故距离上述真智能化特征的要求尚有一定差距。此外，上述方法及系统还存在对断路器附件（如脱扣器）性能要求过高导致的成本较高、各组成元件通讯规约不一致时组网困难、各元件类别不同时功能差异性大、自动化水平不均衡、结构模式不简洁和统一、维护不方便等缺陷，在实际工程应用难以有效发挥作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种城市轨道交通低压配电系统管控终端，克服上述现有技术存在的技术缺陷。

本发明所采用的技术方案是：

城市轨道交通低压配电系统管控终端，其特征在于：

包含有主机及其接口环节、向前测控通道环节和向后测控通道环节；

所述主机及其接口环节包含有DSP系统模块、CPLD逻辑与组合系统模块、单片机系统模块、3号磁耦合器、4号磁耦合器、以太网口模块、和串行通信口模块；DSP系统模块通过标准SPI总线和单片机系统模块相连、通过通用并行输入/输出口与CPLD逻辑与组合系统模块相连；单片机系统模块经3号磁耦合器和4号磁耦合器隔离后，分别与以太网口模块和串行通信模块相连；

所述向前测控通道环节包含有回路三相电压检测模块、回路三相电流检测模块、回路剩余电流检测模块、信号调理模块、回路温湿度检测模块、遥信量检测模块、1号磁耦合器和2号磁耦合器；回路三相电压检测模块、回路三相电流检测模块和回路剩余电流检测模块的输出端经信号调理模块后，与主机及其接口环节中DSP系统模块的A/D输入端相连；回路温湿度检测模块的输出端经1号磁耦合器隔离后，接至主机及其接口环节中DSP系统模块的I²C端口；遥信量检测模块的输出端经2号磁耦合器隔离后，接至主机及其接口环节中CPLD逻辑与组合系统模块的通用输入/输出端口；

所述向后测控通道环节包含有1号功率光电耦合器、2号功率光电耦合器、3号功率光电耦合器、4号功率光电耦合器、断路器合闸开出回路、断路器分/跳闸开出回路、故障报警开出回路和备用开出回路；断路器合闸开出回路、断路器分/跳闸开出回路、故障报警开出回路和备用开出回路分别经1号功率光电耦合器、2号功率光电耦合器、3号功率光电耦合器、4号功率光电耦合器隔离驱动后，接入主机及其接口环节中CPLD逻辑与组合系统模块。

所述向前测控通道环节中的回路三相电压检测模块包括三只并列设置的交流电压传感器，回路三相电流检测模块包括三只并列设置的交流电流传感器，回路剩余电流检测模块设置一只剩余电流探测器，回路温湿度检测模块设置一只数字式温湿度传感器。

所述主机及其接口环节中还包含有键盘模块和液晶显示模块；

键盘模块直接与单片机系统模块的通用输入/输出端口相连；

液晶显示模块通过自身总线与单片机系统模块相连。

本发明具有以下优点：

一、从物理形态上能使低压开关柜输出回路实现“一次+二次”的二元化结构，即开关本体+智能终端装置。开关本体完成回路的开断功能，其余保护、控制、状态监测、测量、计量等功能均由智能终端装置集成实现。这样使得配电设备高度集成，占地小、免维护及操作界面友好，满足轨道交通车站面积寸土寸金之特点。

二、完成该回路的智能脱扣保护，包括三段式过电流保护（或可选反时限保护）、不平衡电流/电压保护、电压过低保护、电压过高保护、电压错序保护、电压缺相保护、晃电保护、合相过负荷保护、低频保护、绝缘保护、工艺保护等，保护曲线能够在现场灵活调整。开关本体携带的电子或热磁脱扣附件可以取消或减少配置作为回路的后备保护，降低成本。此效果可使轨道交通内数量繁多庞杂的设备系统用电安全性、可靠性提高，防止因出现较大供电故障的导致轨道交通的瘫痪。