专利名称：地铁杂散电流腐蚀在线监测装置的利记博彩app
专利说明
一、技术领域本实用新型涉及一种地铁杂散电流腐蚀在线监测装置，尤其适合于地铁或轻轨系统中杂散电流腐蚀的在线监测。
二背景技术：
地铁或轻轨系统的供电通常采用直流供电，利用钢轨作为返回线，非常容易产生杂散电流，杂散电流会引起附近埋地结构物，如自来水管、煤气管、电缆和钢筋混凝土结构物的腐蚀，造成严重的后果，所以尽量减少杂散电流腐蚀，监测杂散电流引起的金属腐蚀情况，是地铁建设中必须考虑的问题。地铁杂散电流腐蚀情况是通过监测金属结构或管线的极化电位、钢轨的轨道电位综合分析得到。通常地铁杂散电流腐蚀的监测，多采用临时携带仪表、现场布线的测量方法。该方法主要有以下弊端1、杂散电流对隧道主体结构钢及金属管线的腐蚀主要是电化学反应长期作用产生的结果。而现场临时布线测量，不能反映地铁全部运行时间的杂散电流情况，测量结果有一定随机性，可信度不高；2、由于是局部测量，测量结果不能反映整个地铁线路杂散电流分布情况；3、现场测量的工作条件及隧道空间限制，给测量带来不便和危险。
三、技术内容1.发明目的本实用新型的目的在于提供一种地铁杂散电流腐蚀在线监测装置，一种可以实时在线监测地铁金属结构、沿路管线的极化电位以及钢轨的轨道电位的变化情况，并把所有监测的信息远程传送到中央控制室的微机管理系统中，为地铁运行维护人员提供维护依据。
2.技术方案本实用新型地铁杂散电流腐蚀在线监测装置，由一单片机电路和6个电极组成，单片机电路由单片机、A/D转换器、串行接口芯片及复位带看门狗电路组成，电极为埋于地下的参比电极和结构钢测量端子、排流网测量端子、轨道和大地电连接组成。单片机电路由单片机、A/D转换器、复位带看门狗电路、标准RS485串行接口组成。测量测壁结构钢的极化电压，由埋在结构钢附近的参比电极1的引出端和结构钢的测量端子引出端DV2进入由差动放大器进行信号变换，其输出与多路转换开关相连，埋在排流网附近的参比电极2的引出端和排流网的测量端子引出端进入另一差动放大器进行信号变换，其输出与多路转换开关相连，由轨道引出端和大地引出端经过电阻分压，其输出与多路转换开关相连。该数据采集装置可以检测测量点的结构钢极化电位、整体道床排流网极化电位以及钢轨电位。结构钢的极化电位是通过测量结构钢引出测量端子与预先埋在结构钢附近的参比电极之间的电压得到，整体道床排流网极化电位是通过测量排流网引出测量端子与预先埋在排流网附近的参比电极之间的电压得到，钢轨电位是通过测量钢轨与大地之间的电压直接得到。一般情况下，地铁系统中杂散电流腐蚀的某个测量点需要检测以上3个参数，而整个地铁沿线有若干个测量点，所以数据采集装置配有标准的RS485接口，可以通过RS485总线网络把测量数据传送到中央控制室微机管理系统中去。数据采集装置每隔一定时间进行一次数据采集，分别采集3个信号，采集过程中单片机控制多路转换开关，分时对每个信号进行采集，把对应的3个信号经过AD转换器转换为数字量送入指定内存存储起来。杂散电流腐蚀是长期累计的结果，所以真正的腐蚀指标是通过判断一段时间内极化电位的正向平均值是否超过规定的指标。一段时间内极化电位的正向平均值等于这段时间内所采集的瞬时值之和除以所采集的次数减去自然本体电位。自然本体电位是半夜列车停运后没有杂散电流影响时所测的各个极化电位。因为每个数据采集装置都通过标准RS485总线与微机管理系统连接，所以微机系统每到预先设定时间可以自动向各个数据采集装置发布本体电位的校正命令，每个数据采集装置自动进行本体电位校正。同时，数据采集系统把每一段时间所采集的轨道电位的最大值也送入指定内存。这样数据采集装置采集计算的有关杂散电流腐蚀的有效数据为结构钢在一段时间极化电位的正向平均值、排流网一段时间极化电位的正向平均值和轨道电位一段时间的最大值。微机管理系统与每个数据采集装置的通讯采用主从式通讯结构，每个数据采集装置都有自己的分站通讯地址，其地址存储在串行的EEPROM内。微机管理系统每段时间向各个数据采集装置要以上三个数据，形成数据库供操作人员进行查询，当某个测量点所测的数值超过规定极限值，发出报警信号。
3.技术效果本实用新型地铁杂散电流腐蚀在线监测装置，可以实时在线测量地铁隧道内结构钢筋、整体道床内的排流网杂散电流引起的腐蚀情况。可以通过综合布线构成标准RS485总线结构，形成整个地铁线路杂散电流综合监测系统，各个监测点的数据采集装置可以同时测量结构钢一段时间极化电位的正向平均值、排流网一段时间极化电位的正向平均值和轨道电位一段时间的最大值，并远程传输到中央控制室的微机管理系统中，为减少地铁的杂散电流腐蚀，保证地铁系统的安全运行，提供可靠的数据，具有广泛的实用性。
四
附图是本实用新型数据采集装置电路原理图。
五具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的一个实施作进一步说明本实用新型地铁杂散电流腐蚀在线监测装置，整个装置为一个单片机控制的数据采集装置，IC1为单片机，采用89C52，它是整个装置的控制核心，AD转换器选用双积分式AD(IC2ICL7135)；测量测壁结构钢的极化电压，由埋在结构钢附近的(Cu/CuSO4)参比电极1的引出端(DV1)和结构钢的测量端子引出端(DV2)进入由电阻(R8、R9、R10)和(R11)与运算放大器(IC4OP07)构成的差动放大器进行信号变换，其输出为(AI0)，与多路转换开关(IC34052)的(X0)相连；测量整体道床排流网的极化电压，由埋在排流网附近的(Cu/CuSO4)参比电极2的引出端(DV3)和排流网的测量端子引出端(DV4)进入由电阻(R12、R13、R14)和(R15)与运算放大器(IC5OP07)构成的差动放大器进行信号变换，其输出为(AI1)，与多路转换开关(IC34052)的(X1)相连。测量钢轨电位，由轨道引出端(DV5)和大地引出端(DV6)经过电阻(R16)和(R17)分压，其输出为(AI2)，与多路转换开关(IC34052)的(X2)相连。单片机(IC189C52)的(P1.4、P1.5)分别与多路转换开关(IC34052)的(A、B)相连，控制输入AI0、AI1和AI2与(IC34052)的输出(X)导通，用于程序分时采集3路输入信号。多路转换开关(IC34052)的输出(X)与AD转换器(IC2ICL7135)的(INH)相连，用于把输入的模拟信号进入AD转换器的模拟输入端。单片机(IC189C52)的(P0)口和(IC1P20、P21、P22、P23)分别与AD转换器(IC2ICL7135)的数据线和控制线相连，用于读取AD转换器所转换的数字量，单片机(IC189C52)的(P1.6)与AD转换器(IC2ICL7135)的(R/H)端相连，用于控制启动AD转换。(IC6X25045)为复位、看门狗和串行EEPROM三位一体芯片，单片机(IC189C52)的(P1.0)与(IC6X25045)的(CS)端相连，用于定时向看门狗电路发脉冲和向串行EEPROM读和写数据的片选线，单片机(IC189C52)的(P1.1)端与(IC6X25045)的(SI)端相连，用于向串行EEPROM写数据，单片机(IC189C52)的(P1.2)端与(IC6X25045)的(SCK)端相连，用于与串行EEPROM进行读写数据时发同步脉冲，单片机(IC189C52)的(P1.3)端与(IC6X25045)的(SO)端相连，用于从串行EEPROM读数据，单片机(IC189C52)的(RESET)端与(IC6X25045)的(RST)端相连，当系统上电时或按键(SW1)按下时，产生高电平复位信号，用于单片机复位，电阻(R1)为复位的辅助电阻，电容(C1)对复位信号起滤波作用。整个数据采集装置配有标准RS485接口，是通过串行通讯转换芯片(IC1175LBC184)来实现，为保证系统通讯的可靠性，系统中主CPU部分与RS485转换电路部分是通过光电耦合器进行光电隔离的，所以系统的工作电源有两套电源，分别为VCC和+5V，其参考地也有两个，GND和GND1，两个电源和地都是独立的，没有直接的电气联系。单片机(IC189C52)的(P1.7)端与非门(IC7B74HC04)的(3)脚相连，非门起驱动作用，非门(IC7B74HC04)的(4)脚与光电耦合器(IC10TLP521-1)的(1)脚相连，电源VCC通过电阻(R6)与光电耦合器(IC10TLP521-1)的(2)脚相连，光电耦合器(IC10TLP521-1)的(3)脚与GND1相连，+5V通过电阻R7与(IC10TLP521-1)的(4)脚相连，同时此管脚与串行通讯转换芯片(IC1175LBC184)的(RE，DE)相连，单片机(IC189C52)的(P1.7)脚经过光电耦合器(IC10TLP521-1)光电转换，控制(IC1175LBC184)的(RE，DE)端，完成串行通讯的发送和接收转换。单片机(IC189C52)的(TXD)通过非门(IC774HC04)的驱动后经过光电耦合器(IC9TLP521-1)进行光电转换，与(IC1175LBC184)的(D)端相连，完成标准485串行通讯发送。(IC1175LBC184)的(R)端经过光电耦合器(IC8TLP521-1)进行光电转换，与单片机(IC189C52)的(RXD)相连，完成标准485串行通讯接收。(IC1175LBC184)的(A，B)为标准RS485通讯总线接线端，其引出线为(S1，S2)。整个地铁杂散电流腐蚀在线监测系统通过(S1，S2)布线组网，与中央控制室的微机管理系统相连，完成地铁全线杂散电流腐蚀的监测。
权利要求1.地铁杂散电流腐蚀在线监测装置，其特征在于它由一单片机电路和6个电极组成，单片机电路由单片机、A/D转换器、串行接口芯片及复位带看门狗电路电连接组成，电极为埋于地下的Cu/CuSO4参比电极和结构钢测量端子、排流网测量端子、轨道和大地组成。
2.根据权利要求1所述的地铁杂散电流腐蚀在线监测装置，其特征在于所述的单片机型号为89C52，A/D转换器型号为ICL7135，扩充有标准RS485串行接口芯片，型号为75LBC184。
3.根据权利要求1和2所述的地铁列车到位检测装置，其特征在于测量测壁结构钢的极化电压，由埋在结构钢附近的Cu/CuSO4参比电极1的引出端DV1和结构钢的测量端子引出端DV2进入由电阻R8、R9、R10和R11与运算放大器IC4OP07构成的差动放大器进行信号变换，其输出为AI0，与多路转换开关IC34052的X0相连，埋在排流网附近的Cu/CuSO4参比电极2的引出端DV3和排流网的测量端子引出端DV4进入由电阻R12、R13、R14和R15与运算放大器IC5OP07构成的差动放大器进行信号变换，其输出为AI1与多路转换开关IC34052的X1相连，由轨道引出端DV5和大地引出端DV6经过电阻R16和R17分压，其输出为AI2，与多路转换开关IC34052的X2相连。
专利摘要一种地铁杂散电流腐蚀在线监测装置，主要由结构钢测量端子、排流网测量端子、Cu/CuSO
文档编号G01N17/00GK2614347SQ0322111
公开日2004年5月5日 申请日期2003年4月11日 优先权日2003年4月11日
发明者李威, 严旭 申请人:中国矿业大学