铁路信号智能电源屏课件5

1、 第二章 铁路信号智能电源屏工作原理第一节 系统工作原理第二节 两路切换原理第三节 稳压原理第四节 监测原理第五节 防雷原理1第四节 监控原理1监控系统的体系结构监控系统的体系结构2监控单元功能介绍监控单元功能介绍3监控单元结构树监控单元结构树4监控单元对外接口监控单元对外接口2 能够实时监控电源系统的运行数据。能够实时监控电源系统的运行数据。 实时监控电源系统的告警，并且做出反映。实时监控电源系统的告警，并且做出反映。 通过声光告警对系统故障做出提示。通过声光告警对系统故障做出提示。 对告警数据进行记录，为故障的排除提供依据。对告警数据进行记录，为故障的排除提供依据。 可以通过数据交换实现远

2、程监控。可以通过数据交换实现远程监控。 其他延伸功能。其他延伸功能。 电源监控的核心电源监控的核心监控单元监控单元34配电监控板配电监控板5J0J1J21J224Vdc24Vdc输入输入FROMFROM配电监控配电监控转接板转接板PJ1PJ1蜂鸣器和故障蜂鸣器和故障指示灯信号指示灯信号TOTO配电监控转配电监控转接板接板CJ3CJ3交流输入交流输入1,21,2路监测信号路监测信号TOTO配电监控转接板配电监控转接板CJ1CJ1开关量检测输入开关量检测输入FROMFROM配电监控转接板配电监控转接板JP1JP1模拟量检测输入模拟量检测输入FROMFROM配电监控转接板配电监控转接板JP2JP2监

3、控单元监控单元PSM-CPSM-C串口串口4 4工作状态指示灯：工作状态指示灯：正常时常亮正常时常亮通信收指示灯：通信收指示灯：正常通信时闪烁正常通信时闪烁通信发指示灯：通信发指示灯：正常通信时闪烁正常通信时闪烁JP1JP2模块监控板模块监控板数码管显示及显示通道选择数码管显示及显示通道选择状态指示灯状态指示灯拨码开关（地址及类型选择）拨码开关（地址及类型选择）71监控系统体系结构监控系统体系结构2监控单元功能介绍监控单元功能介绍3监控单元结构树监控单元结构树4监控单元对外接口监控单元对外接口8RS232/RS485/MODEM监控模块监控模块集中监控集中监控 模块模块监控单元监控单元 输入输

4、出输入输出配电监控配电监控单元单元三级集散式监控方案三级集散式监控方案嵌入式实时操作系统，嵌入式实时操作系统，故障或上电时自动复位启机故障或上电时自动复位启机9 电源屏三级监控：配电监控和模块监控，监控单元，电源屏三级监控：配电监控和模块监控，监控单元， 后后台监控台监控 配电监控：交流输入监控，配电监控：交流输入监控， 系统告警，系统告警， 输出断路器监控输出断路器监控 模块监控：模块输出电压电流，运行状态，模块监控：模块输出电压电流，运行状态， 上报监控单上报监控单元元 监控单元：电源屏系统监控，监控单元：电源屏系统监控， UPSUPS监测，上报消息给后监测，上报消息给后台监控，台监控，

5、输出信息给微机监测输出信息给微机监测 后台监控：后台监控： PowerStarPowerStar监控软件，监控软件， 远程集中监控远程集中监控 后台监控接口：后台监控接口： RS485/RS422RS485/RS422，TCP/IPTCP/IP，MODEM(MODEM(淘汰淘汰) ) 主要特点：监控体现出电源屏的智能化主要特点：监控体现出电源屏的智能化监控系统组成和各部分功能监控系统组成和各部分功能10n功能：系统输入输出数据和状态，系统告警功能：系统输入输出数据和状态，系统告警n组成：配电监控板，断路器检测板，电压电流采样板，开关量扩展板，组成：配电监控板，断路器检测板，电压电流采样板，开关

6、量扩展板， 配电监控转接板，模块监控板配电监控转接板，模块监控板两路输入电压电流监控单元配电监控板485通信口数据集中和整理电压、电流采样板断路器检测板各路输出断路器采样值采样值DHXD-SD1DHXD-SE4 DHXD-SH1模块数据模块数据模块数据485通信口12监控系统采用三级集散式监控体系，各级监控自成体系，下级监控保证在上级监控故障或不存在时能独立工作，产生告警信息；上级监控可以对下级监控的工作状态和数据进行汇总处理。第一级监控为模块监控和配电监控，监测模块信息和系统配电信息；第二级监控为监控单元为电源系统的人机交互接口，对第一级监控数据进行汇总显示和故障定位；第三级监控为后台监控，

7、监控全线电源的信息汇总。具有如下特点：13第一级：模块监控和配电监控 每个电源模块都是一个智能单元，电源模块内有一块模块监控CPU板。模块监控板的功能：采集模块的输出电压、电流值采集电源模块的工作状态，包括保护、故障、工作/备用显示该模块的保护、故障告警信息。通过RS485口与监控模块通信。配电监控的功能：对整个系统的配电状态进行监测，完成输入、输出配电的数据采集、干结点输出控制、声光报警及通信等功能。14第二级：监控单元1）显示与设置功能：能实时显示电源系统的各项运行参数、运行状态、告警状态、设置参数、系统配置数据。全汉字显示，界面友好，具有在线帮助、数据边界检查功能。2）遥测、遥信功能：监

8、控模块可对系统输入、模块输出模拟量进行遥测；实现配电系统开关量、模块状态量等信号的遥信功能。3）告警与记录功能：监控模块可根据采集到的数据对系统故障进行声光报警，产生相应的动作，同时能上报到后台主机。告警分为紧急告警、一般告警和不告警三种级别，用户可根据实际情况设定告警级别，并可为每种告警类型设定对应的继电器输出，也可设为无继电器输出。用户可查阅历史告警记录和当前记录，历史告警记录包括告警类型名、发生时间、结束时间，当前记录中则只有告警类型名和发生时间，显示顺序按发生时间的先后来显示。15第二级：监控单元4）通讯功能：监控模块具有与后台主机和下级设备通讯功能。与后台主机的通信支持MODEM、R

9、S232、RS485/RS422等方式，与下级设备的通讯支持RS485方式。5）故障回叫：在设有监控后台的电源系统中，当系统发生紧急告警时，监控模块通过MODEM向监控后台发出告警信息。用户可设置回叫次数、回叫时间间隔、回叫电话号码（最多三组），设置时必须通过密码校验。6）干结点输出功能：监控单元具有7个干接点信号输出，当系统发生任何告警时，用户可根据需要设置成其中一个干接点信号输出。16第三级：后台监控第三级：后台监控电源系统采用电源系统采用64kbpsRS42264kbpsRS422串行接口，以共线通信通道方式串行接口，以共线通信通道方式进行集中组网监测。控制中心集中监测系统工作站对全线智

10、进行集中组网监测。控制中心集中监测系统工作站对全线智能电源屏的工作情况进行远程实时动态监测和管理。能电源屏的工作情况进行远程实时动态监测和管理。174 实时监测实时监测 系统的输入输出参数、运行状态系统的输入输出参数、运行状态4 故障自诊断故障自诊断 故障定位、故障信息记录、声光告警故障定位、故障信息记录、声光告警4 故障回叫故障回叫 自动回叫预设的固定电话、手机、呼机自动回叫预设的固定电话、手机、呼机4 环境量监测环境量监测 温度、烟雾、水浸、门禁温度、烟雾、水浸、门禁18组网方式灵活多样：组网方式灵活多样：PSTNPSTN方式、专线方式、利用微机监测网等方式、专线方式、利用微机监测网等实现

11、信号电源的集中监测、统一管理实现信号电源的集中监测、统一管理远端维护指导，节约维护成本远端维护指导，节约维护成本一台监控主机可同时监控一台监控主机可同时监控255255台电源台电源。191 1、提高维护效率提高维护效率 全面监控各种类型设备及相关的环境量和安保量全面监控各种类型设备及相关的环境量和安保量 8080的初级繁琐的工作量由监控系统完成，维护的初级繁琐的工作量由监控系统完成，维护人员可以专心于人员可以专心于2020的高技术含量工作的高技术含量工作2 2、提供详实的数据记录提供详实的数据记录 通过强大的数据分析可以预先发现隐患通过强大的数据分析可以预先发现隐患 量化指标、确认维护重点量化

12、指标、确认维护重点3 3、提高的维护质量提高的维护质量 通过详实的数据保证维护力度和维护水平通过详实的数据保证维护力度和维护水平Q7Q7：监控单元有哪些作用？：监控单元有哪些作用？20小节 本节介绍了智能电源屏监控系统的组成、作用、框架和原理； 通过了解这些构成，便于掌握监控的整体设计思路，有效的利用监控系统的功能，提高工作效率；及时解决各种问题；211监控系统的体系结构监控系统的体系结构2监控单元功能介绍监控单元功能介绍3监控单元结构树监控单元结构树4监控单元对外接口监控单元对外接口22DPSM-C2 DPSM-C2 监控单元（监控单元（PZGPZG、PKXPKX系统监控单元）系统监控单元）

13、23隐形隐形拉环拉环输出节输出节点接口点接口数字数字键键背背面面正面正面液晶显液晶显示屏示屏命令命令键盘键盘方向方向键键调试调试串口串口拨码拨码开关开关电源电源开关开关USB接口接口及网口及网口Modem串口串口拨码开关拨码开关定义说明定义说明24Vdc输出输出保险保险管管24Vdc输输入入、指示指示灯灯确认确认键键外置外置Modem用用12Vdc输出输出模块监模块监测串口测串口微机监微机监测串口测串口电话电话接口接口系统监系统监测串口测串口UPS通通信串口信串口方向键用来选择；在主屏幕时，左右键用来调整液晶屏亮度；数字键：用来设置数据和按数字选择菜单；确认键：单项数据设置完成后通过确认键来确

14、认数据的更改。功能键：F1，F2，F3，F4，用来进行如上页、菜单、帮助、下页等操作；液晶屏显示各种信息；指示灯：电源指示灯显示监控单元电源情况；故障灯显示监控单元和系统工作状态；显显示示屏屏数数字字键键指指示示灯灯方方向向键键确确认认键键功功能能键键25监控单元机箱前面板说明：监控单元机箱前面板说明：复位键：在进行维护级设置后或其他异常情况可用复位键使监控系统重新启动。注：监控单元本身故障不会引起电源屏输出故障；26监控单元机箱背面说明：监控单元机箱背面说明：输出1-输出7：1-7号继电器的输出干接点；串口1：RS485/RS422接口，连接微机监测；串口2：RS232 接口，连接后台主机；

15、串口3：连接MODEM；串口4：RS485/RS422 接口；串口5：RS485/RS422 接口，连接其他智能设备UPS； 串口6：RS485/RS422 接口，系统检测串口；串口7：RS485/RS422 接口，连接模块。MODEM（+ -）：给外接MODEM 供电的电源接口；电话口：电话线输入口；4芯口：20-40VDC电源输入。27DPSM-C2 监控单元拨码开关，具体定义如下：监控单元拨码开关，具体定义如下：1- “ONON” 数据无效，数据无效，“OFFOFF” 数据有效数据有效2- “ONON” 启动启动 BIOSBIOS（可以重新加载程序）（可以重新加载程序） “OFFOFF”

16、 启动应用程序启动应用程序3、4-（备用）（备用）5-“ONON” COM2 COM2 输出微机监测协议解释输出微机监测协议解释( (拨码拨码6 6必须同时必须同时 为为“ONON”) ) “OFFOFF” COM2 COM2 与与COM8COM8功能一致功能一致6-“ONON” COM2 COM2 可用，可用，COM8 COM8 禁用禁用 “OFFOFF” COM2 COM2 禁用，禁用，COM8 COM8 可用可用7、8-（备用）（备用）28 DPSM-C2 DPSM-C2 监控单元用于监控单元用于PZG/PKXPZG/PKX系列信号智能电源屏的监控，系列信号智能电源屏的监控，它完全替代它

17、完全替代PSM-C PSM-C 监控单元。包括以下优化：监控单元。包括以下优化：（1 1） 通信口由通信口由 7 7 个（个（5 5 个个 485/422485/422，2 2个个232232）扩展为）扩展为 8 8 个（个（5 5 个个 485/422485/422，3 3个个232232）。）。（2 2）告警干结点由）告警干结点由 7 7 个扩展为个扩展为 14 14 个。个。（3 3）电源输入由单路）电源输入由单路 24V 24V 改为改为 双路双路 24V24V，同时给出双路汇合后，同时给出双路汇合后的的 24V 24V 输出口。输出口。 29（4 4）增加数据灵活设置的功能，不同配置

18、的系统可以在）增加数据灵活设置的功能，不同配置的系统可以在PCPC机上通过修改机上通过修改和加载数据来实现，彻底改变旧系统和加载数据来实现，彻底改变旧系统“每套系统必须重新改程序、重新编每套系统必须重新改程序、重新编译译”的状况。的状况。（5 5）提高模块通信处理的效率，提高了实时数据反应速度。）提高模块通信处理的效率，提高了实时数据反应速度。（6 6）增加程序在线升级的功能。）增加程序在线升级的功能。（7 7）增加微机监测通信协议解释文档自动生成的功能，改变旧系统必须）增加微机监测通信协议解释文档自动生成的功能，改变旧系统必须手工编写的状况。手工编写的状况。DPSM-C2 DPSM-C2 监

19、控单元外观结构基本上与监控单元外观结构基本上与 PSM-C PSM-C 一致，按键根据需要有调整。一致，按键根据需要有调整。DPSM-C2 DPSM-C2 的使用条件与的使用条件与 PSM-C PSM-C 完全一致。完全一致。 30小节 本节介绍了某监控单元键盘、拨码、接插件、显示屏等部件的操作和功能说明，以期到达迅速掌握使用方法，灵活应用的目的； 监控单元中设置一般不允许随意改变，要按照要求接各种设备； 监控单元本身故障不会引起电源屏输出故障；311监控系统的体系结构监控系统的体系结构2监控单元功能介绍监控单元功能介绍3监控单元结构树监控单元结构树4监控单元对外接口监控单元对外接口32DPS

20、M-C2监控单元结构树监控单元结构树主屏幕、主菜单主屏幕、主菜单33DPSM-C2监控单元结构树监控单元结构树1、系统输入、系统输入34DPSM-C2监控单元结构树监控单元结构树2、系统输出、系统输出35DPSM-C2监控单元结构树监控单元结构树3、模块输出、模块输出36DPSM-C2监控单元结构树监控单元结构树4、告警数据、告警数据37DPSM-C2监控单元告警内容监控单元告警内容l告警信息输入电压异常输入电压异常-过压、欠压、缺相、错相（以结点形过压、欠压、缺相、错相（以结点形式给出）式给出）输入开关状态输入开关状态-输入断路器跳、正常工作开关断输入断路器跳、正常工作开关断输入其它告警输入

21、其它告警-辅助电源故障、防雷故障辅助电源故障、防雷故障输出告警输出告警 -输出断输出断 模块告警模块告警 -模块故障、模块保护、模块通信中断模块故障、模块保护、模块通信中断UPS UPS 告警告警 -常用的有电池放电、电池电压低、旁路常用的有电池放电、电池电压低、旁路供电、供电、 UPSUPS状态、状态、UPSUPS输出过载、输出过载、UPSUPS输入电压异常输入电压异常38DPSM-C2监控单元结构树监控单元结构树5、系统管理、系统管理39DPSM-C2监控单元结构树监控单元结构树6、远程通讯、远程通讯40DPSM-C2监控单元结构树监控单元结构树7、UPS信息信息41DPSM-C2监控单元

22、结构树监控单元结构树8、版本信息、版本信息421、DPSM-C2监控单元实现了在线更换程序。2、DPSM-C2监控单元通过PC机配制系统参数实现了现场的灵活配置，不需要在系统配置发生变化时重新更换芯片。3、DPSM-C2监控单元的程序加载方式增加了系统的可维护性。DPSM-C2监控单元的程序加载监控单元的程序加载43监控原理监控原理PSM-C监控模块以Intel公司嵌入式CPU为主控器，以RTOS（实时多任务操作系统）为系统平台，具有如下特点：全汉字显示，具有强大的在线帮助功能；可接上级监控中心，组成电源集中监控系统；通过声光报警和显示屏提供各种工作状态、故障类型和故障部位指示；可存储多达10

23、0条历史告警记录。44PSM-CPSM-C的功能的功能（1）显示与设置功能监控模块能实时显示电源系统的各项运行参数、运行状态、告警状态、设置参数、系统配置数据。界面友好，具有在线帮助、数据边界检查功能。主要内容见表 45显显 示示 内内 容容备备 注注系统系统系统型号、系统状态、系统型号、系统状态、 公司名：（如公司名：（如“北京鼎汉技术有限公司北京鼎汉技术有限公司”）系统状态分为：系统状态分为：系统输入故障、系统输入故障、空气开关故障、空气开关故障、模块故障、正常。模块故障、正常。系统输入系统输入第一路第一路A相电压、第一路相电压、第一路B相电压、第一路相电压、第一路C相电压、相电压、 第二

24、路第二路A相相电压、第二路电压、第二路B相电压、第二路相电压、第二路C相电压、相电压、 第一路第一路A相电流、第一路相电流、第一路B相电流、第一路相电流、第一路C相电流、相电流、 第二路第二路A相电流、第二路相电流、第二路B相电流、第二路相电流、第二路C相电流、交流接触相电流、交流接触器器KM1、KM2、KM3、KM4的状态的状态根据供电方式决定根据供电方式决定显示单相或三相显示单相或三相电压、电流。电压、电流。系统输出系统输出信号机点灯电源、道岔表示电源、稳压备用电源、表示灯电源、信号机点灯电源、道岔表示电源、稳压备用电源、表示灯电源、闪光灯电源、轨道电源、轨道电源频率、局部电源、局部超闪光

25、灯电源、轨道电源、轨道电源频率、局部电源、局部超前轨道相位、直流转辙机电源、继电器电源、半自动闭塞电前轨道相位、直流转辙机电源、继电器电源、半自动闭塞电源等源等 模块输出模块输出信号机点灯电源、信号机点灯电源、 道岔表示电源、道岔表示电源、 稳压备用电源、稳压备用电源、表示灯电源、表示灯电源、 闪光灯电源、闪光灯电源、 轨道电源、轨道电源、轨道电源频率、轨道电源频率、 局部电源、局部电源、 局部超前轨道相位、局部超前轨道相位、直流转辙机电源、直流转辙机电源、 继电器电源、继电器电源、 半自动闭塞电源等半自动闭塞电源等 根据模块配置显示根据模块配置显示对应信息对应信息46显显 示示 内内 容容备

26、备 注注系统输入系统输入用户级设置：用户级设置： 交流过压告警点、交流过压告警点、 交流欠压告警点、交流欠压告警点、 交流缺相报警点交流缺相报警点维护级设置：维护级设置： 配电监控板地址、配电监控板地址、 通讯口号、通讯口号、 交流电流互感器系数、交流电流互感器系数、 轨道电路类型、区间闭塞电源断路器路数、轨道电路类型、区间闭塞电源断路器路数、 备用断路器路数备用断路器路数配电配置配电配置模块输出模块输出用户级设置：用户级设置： 输出频率过高点、输出频率过高点、 输出频率过低点、输出频率过低点、 输出相位差过高点输出相位差过高点输出相位差过低点、输出相位差过低点、维护级设置：维护级设置：模块地

27、址、通讯口号模块地址、通讯口号模块配置模块配置告告 警警告警类型、告警输出接点号告警类型、告警输出接点号告警类型可分为：告警类型可分为： 紧急告警、一般告紧急告警、一般告警、不告警警、不告警系统配置系统配置 序列号、系统类型、序列号、系统类型、 模块模块DHXD-A1至至HXD-G个数、个数、 环境监测仪个数环境监测仪个数 系统配置系统配置其其 他他屏幕保护时间、用户级密码、系统时间屏幕保护时间、用户级密码、系统时间远程通讯远程通讯波特率、本机地址、通讯密码波特率、本机地址、通讯密码 回叫次数、回叫时间间隔、电回叫次数、回叫时间间隔、电话号码（话号码（3组）组）47告告 警警 类类 别别告告

28、警警 名名 称称配配 电电 故故 障障交流输入断路器跳交流输入断路器跳输出断路器跳输出断路器跳C级防雷器故障级防雷器故障交流输入过压交流输入过压交流输入欠压交流输入欠压交流输入缺相交流输入缺相交流输入停电交流输入停电配电监控通讯中断配电监控通讯中断模模 块块 故故 障障模块输出频率过高模块输出频率过高模块输出频率过低模块输出频率过低模块保护模块保护模块故障模块故障模块通讯中断模块通讯中断（2）遥测、遥信功能监控模块可对系统输入、模块输出模拟量进行遥测；实现配电系统开关量、模块状态量等信号的遥信功能。（3）告警与记录功能监控模块可根据采集到的数据对系统故障进行声光报警，产生相应的动作，同时能上报

29、到后台主机。告警分为紧急告警、一般告警和不告警三种级别，用户可根据实际情况设定各告警的级别，并可为每种告警类型设定对应的继电器输出（1-7），也可设为无继电器输出。监控模块处理的主要告警量如表2-25所示。用户可查阅历史告警记录和当前记录，历史告警记录包括告警类型名、发生时间、结束时间，当前记录中则只有告警类型名和发生时间，显示顺序按发生时间的先后来显示。历史告警记录按循环存储方式保存最多100条，超出100条则自动清除最旧的告警记录。49（4）通讯功能监控模块具有与后台主机和下级设备通讯功能。与后台主机通讯支持MODEM、RS232、RS485三种方式，与下级设备的通讯支持RS485方式。与

30、后台RS232、RS485通讯的波特率从120019200bps可设。（5）故障回叫在设有监控后台的电源系统中，当系统发生紧急告警时，监控模块通过MODEM向监控后台发出告警信息。用户可设置回叫次数、回叫时间间隔、回叫电话号码（最多三组），设置时必须通过密码校验。（6）干接点输出功能监控单元具有7个干接点信号输出，当系统发生任何告警时，用户可根据需要设置成其中一个干接点信号输出。501监控系统的体系结构监控系统的体系结构2监控单元功能介绍监控单元功能介绍3监控单元结构树监控单元结构树4监控单元对外接口监控单元对外接口511. 与微机监测接口与微机监测接口2. 与与UPS接口接口3. 与其他设备

31、接口与其他设备接口52与微机监测间的通信接口与微机监测间的通信接口l物理接口 1 1、通讯接口：、通讯接口：RS485/RS232 RS485/RS232 接口（通用接口）。接口（通用接口）。信息传输方式：异步，起始位信息传输方式：异步，起始位1 1位，数据位位，数据位8 8位，停止位位，停止位1 1，无校验。数据传输速率：无校验。数据传输速率：9.6kb/s9.6kb/s。 2 2、通讯接口：、通讯接口：TCP/IPTCP/IP接口接口 （客专武广、郑西）（客专武广、郑西） 实现方式实现方式：增加：增加RS485RS485转转TCP/IPTCP/IP转换器。转换器。l通讯方式 监控单元与微机

32、监测的通讯方式为：监测单元主动上传监控单元与微机监测的通讯方式为：监测单元主动上传模式，定时上传一组信息，微机监测超时收不到信息认为通模式，定时上传一组信息，微机监测超时收不到信息认为通讯失败。讯失败。l通讯协议 采用采用铁路信号智能电源屏与微机监测设备通讯协议铁路信号智能电源屏与微机监测设备通讯协议 53l监控单元输出端口DPSM-C2DPSM-C2监控单元：监控单元： COM2COM2口口l连接线缆232 232 交叉连接线缆交叉连接线缆123456789123456789DB9母头DB9母头l接收端口计算机串口计算机串口（DPSM-C2DPSM-C2参数参数: 9600 8-N-1 ）l接收软件WindowsWindows下的下