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地铁杂散电流监测装置及上位机系统设计

屈波

   目前,城市地铁轨道系统的牵引方式采用电力牵引,大多采用直流供电,由设置在沿线的牵引变电所通过接触网或第三轨向列车馈送电量,用钢轨作为返回线。由于钢轨本身具有电阻并且不能完全对地绝缘,因而总有一部分电流漏入大地,形成杂散电流。杂散电流会引起地铁设施,地铁附近钢筋结构混凝土结构以及埋地管线发生腐蚀,而且杂散电流的腐蚀是一个随时间累积的过程,会造成严重的后果。对杂散电流实施行之有效的监测,是地铁系统中必须考虑的一个问题。 本文深入分析地铁杂散电流的监测原理,介绍了一套自动在线的监测系统。从自动在线监测的系统控制和数据处理出发,以C8051F020为控制核心,设计实现了地铁杂散电流监测系统中的监测装置模块,介绍了监测装置模块的总体设计、硬件电路设计和软件设计,在装置硬件电路设计中考虑了EMC防护,并给出了监测装置的运行结果;用可视化开发工具Visual Basic和大型的关系型数据库系统SQL Server,设计实现了上位机系统软件,该系统可以完成对地铁杂散电流监测的系统控制,对监测信息、数据的查询、存储、显示,对超限数据和系统故障进行报警等功能。阐述了软件的整体设计方案和思路,给出了系统的运行界面。 过渡电阻和纵向电阻的测量是杂散电流监测中的一个难点。本文深入分析了过渡电阻和纵向电阻在线测量的算法原理,利用牛顿迭代法在matlab中进行编程,对算法进行仿真,结合仿真结果、实际参数和算法有效解范围的讨论,总结提出了算法在实际中的应用条件,并最终在基于C8051F020的监测装置上对算法做了应用。……   
[关键词]:杂散电流;监测装置;上位机系统;过渡电阻;纵向电阻
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:西安理工大学2010年