[发明专利]动车组车顶高压箱状态监测系统及监测方法

说明书

本发明公开了一种动车组车顶高压箱状态监测系统及监测方法。监测系统，包括监控系统以及监测单元，监测单元包括以下监测单元之一或任意的组合：环境信息监测单元、母排温度监测单元、泄漏电流监测单元以及图像/视频监测单元；监控系统获取监测单元的监测数据并进行高压箱故障诊断。动车组车顶高压箱故障监测方法，根据监测系统的监测数据进行环境故障判定、母排故障判定、设备绝缘故障判定、设备异常定性判定。本发明采用先进的传感技术、通讯技术和控制技术，实时监测高压箱内部环境信息、高压设备状态信息和图像/视频信息，结合故障预警策略，及时提供安全预警，对于保障动车组高压系统安全运行具有重要的意义。

技术领域

本发明涉及监测技术领域，具体涉及一种动车组车顶高压箱状态监测系统及监测方法。

背景技术

动车组车顶高压设备直接暴露于空气中，受到外界污秽、冰雪、沙尘、高低温等环境因素影响，容易导致设备的绝缘部分发生沿面放电或体击穿故障。近年来，为解决该问题，车顶高压箱快速发展和应用，即将高压断路器、高压隔离开关、电压互感器、电流互感器、电缆终端等高压设备集中安装在金属箱体内部。

动车组高压箱安装在带受电弓的车顶，以标动为例，每辆车8编组，包括两个受电弓的车厢，3车和6车。

动车组车顶高压箱常见的故障包括：设备短路、绝缘放电、高压箱内温度超标等，高压箱内部温湿度、气压等环境信息和高压设备运行状态会直接影响动车组的安全运行。对高压箱的状态进行监控，并及时反馈高压箱故障，可以使高压箱发生故障时及时作出反应，避免动车组的运行故障。目前，市场上尚没有针对动车组高压箱状态信息的状态监测系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种车顶高压箱状态信息在线监测与故障预警系统，用于实施监测箱体内部环境信息(温度、湿度、气压等)、设备状态信息(母排温度、外绝缘泄漏电流)和图像/视频信息，结合高压箱故障预警策略，综合评估定量数据监测和定性图像/视频分析，研判可能出现的设备故障，及时给出预警信息。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

动车组车顶高压箱状态监测系统，包括监控系统，以及监测单元，所述监测单元包括以下监测单元之一或任意的组合：用于采集高压箱内环境信息的环境信息监测单元、用于采集母排温度信息的母排温度监测单元、用于采集高压箱内设备外绝缘泄漏电流的泄漏电流监测单元以及用于采集高压箱内设备放电图像的图像/视频监测单元；所述监控系统获取监测单元的监测数据并进行高压箱故障诊断。

优选的，所述监控系统包括设置于每个车顶高压箱内的车辆级监控主机，以及列车级监控中心，每个车顶高压箱监测单元采集的数据反馈至相应的车辆级监控主机，每个车辆级监控主机获取的监测数据均传递至列车级监控中心。

优选的，所述列车级监控中心包括故障诊断单元，进一步包括与监测单元对应的以下故障诊断模块之一或任意组合：

用于根据环境信息监测单元反馈的环境信息生成环境预警信号的环境故障诊断单元；

用于根据母排温度监测单元反馈的母排温度信息生成母排温度预警信号的母排温度故障诊断单元；

用于根据泄漏电流监测单元反馈的泄漏电流信息生成泄漏电流预警信号的泄漏电流故障诊断单元；

用于根据图像/视频监测单元反馈的图像信息生成设备状态信号的设备异常定性判定单元。

优选的，所述车辆级监控中心进一步包括故障预警单元，所述故障预警单元根据故障诊断单元的诊断信息生成故障预警信息。

优选的，所述故障预警信息为分级预警信息。

优选的，所述环境信息监测单元包括温度传感器、湿度传感器及气压传感器；所述母排温度监测单元包括至少一个母排温度传感器；所述泄漏电流监测单元包括至少一路电流传感器；所述图像/视频监测单元包括摄像机。