在鐵路車輛引起的各種火災中，電氣系統(tǒng)造成的缺陷已逐漸成為影響車輛安全的主要威脅因素。
　　流系統(tǒng)是鐵道車輛動力系統(tǒng)的關鍵組成部分。為信號設備，PLC，事故照明，應急電源，斷路器的分合閘操作等提供直流電源。文分析了現(xiàn)有的DC 48 V絕緣監(jiān)測裝置，提出了一種改進方案，根據(jù)不平衡電橋的原理對絕緣電阻進行監(jiān)測，并在絕緣回路中增加了隔離電路。線電壓檢測單元，MCU主控制器采用STM32F429系列MCU軟件。的網(wǎng)絡和藍牙通信功能可進行時鐘校準和定期軟件升級。踐表明，該裝置具有結構簡單，可擴展性和導電性高的優(yōu)點，并且在市場上具有一定的應用前景。流系統(tǒng)是鐵道車輛電力系統(tǒng)的關鍵要素，其工作條件直接關系到客車的安全穩(wěn)定運行[1]。于舊的塑殼斷路器使用熱磁保護，因此金屬板用于過載保護，并且精度很差。電斷路器采用簡單的檢測和保護模塊，具有獨特的功能并且沒有完整的安全保護。果發(fā)生諸如欠壓或短路之類的故障，則不可能快速而準確地進行干預，并且存在安全隱患[2]。
　　此，實時監(jiān)控和對DC系統(tǒng)隔離狀態(tài)的快速響應非常重要。文檔中開發(fā)的DC 48 V鐵路載波隔離監(jiān)控系統(tǒng)增加了諸如數(shù)據(jù)存儲，時鐘校準，定期自檢和網(wǎng)絡通信等功能，包括內(nèi)置控件，USB存儲和藍牙無線通信。允許實時監(jiān)控地面上的DC總線。測量值達到警報閾值時，電纜泄漏電阻值將觸發(fā)聲音和視覺警報。時，存儲模塊實時存儲監(jiān)控數(shù)據(jù)。戶可以通過USB接口下載數(shù)據(jù)，以進行后續(xù)計算和分析。還可以通過具有藍牙功能的無線通信設備（例如手機）校準整個系統(tǒng)時鐘，也可以使用PC設備。期將軟件升級到設備。DC 48 V絕緣監(jiān)測設備使用STM32作為主控制器，包括不對稱橋電路，隔離模塊，調(diào)節(jié)電路模塊，USB接口模塊，E2PROM存儲模塊，顯示模塊。晶，聲音警報模塊，狀態(tài)指示模塊，藍牙模塊等網(wǎng)絡通訊模塊。平衡橋電路：在正，負條和接地外殼之間連接一系列電阻，通過檢查訪問電阻的電阻以及每個電阻上的不同電壓測量值，列出了相應的等式。算正負母線對。

　　壤絕緣電阻的大小[3]。時，可以通過控制不平衡橋電路中的開關K2和K3來執(zhí)行定期自檢功能。離模塊：正負母線電壓由兩個ADuM4190隔離運算放大器分別隔離，然后輸入電壓采樣模塊，有效避免了要測試的電壓信號對系統(tǒng)的干擾[4]。]。節(jié)電路模塊：將總線隔離的接地正負電壓及其對應的阻抗濾波后，將它們發(fā)送到單片機的A / D采樣模塊[5]。

　　E2PROM存儲模塊：選擇大容量的E2PROM型號M24M02-DR可以實時保存數(shù)據(jù)并由用戶下載。USB接口模塊：選擇USB118AD模塊，可以從具有USB接口的存儲設備（例如USB閃存驅動器）中下載系統(tǒng)中存儲的數(shù)據(jù)。晶顯示模塊：800×480 5英寸矩陣，RGB888液晶彩色電容液晶屏，實時記錄系統(tǒng)，記錄數(shù)據(jù)和各種信息。壓報警：母線電壓超過49 V時產(chǎn)生報警信號。壓報警：母線電壓低于47 V時產(chǎn)生報警信號。緣報警：1當系統(tǒng)接地電阻≤1kΩ時，產(chǎn)生告警信號。牙模塊：藍牙通信模塊HC-05連接到支持藍牙的移動通信設備，用于實時校準系統(tǒng)時鐘[6]。絡通信模塊：它具有RS 232接口和RS 485接口，可以將監(jiān)視數(shù)據(jù)下載到主機，并定期更新和管理系統(tǒng)程序。平衡電橋方法的基本原理如圖2所示。A，RB分別表示正極和負極母線與大地之間的絕緣電阻，U1和U2分別表示母線的分壓值。
　　阻RA和RB上的電壓。過控制開關K1的激活和去激活來改變電阻器RA，RB上的正母線電壓和負母線電壓的分壓比。中U1，U2表示禁用K1時RA，RB上的正負極條的電壓降。
　　節(jié)（1）的類型和公式（2）可以求解RA和RB值。設備執(zhí)行常規(guī)的自檢時，可以由單片機控制K2和K3。RC和RD連接至電路，其中RC和RD均設置為800Ω，接地的正負接地電阻小于警報閾值。果觸發(fā)警報，則設備處于正常，否則設備有缺陷，需要立即修復。測量正極和負極接地電阻時，必須采用正極和負極接地電壓，以避免治療電路中的高功率干擾。對正母線電壓和負母線電壓進行采樣之前，應添加隔離電路。時將電壓調(diào)整為0?3.3V?？偩€電壓通過逆變器電路轉換為正電壓輸入隔離運算放大器，后者的電壓跟隨器實現(xiàn)了自適應阻抗[7]。3顯示了用于采樣和隔離總線電壓的電路圖。

　　
　　MCU是整個設備的心臟，其主要功能是總線電壓采樣處理，電容式LCD屏幕控制，藍牙模塊的配置和連接，網(wǎng)絡接口，聲光報警模塊控制，USB和USB存儲模塊配置。計中選擇了具有高處理能力，高集成度，低功耗，易于開發(fā)和調(diào)試的STM32F429系列單片機。了方便用戶使用，使用5英寸電容式觸摸屏顯示更多信息并獲得更好的人機交互體驗[8]。擇藍牙模塊當檢查DC系統(tǒng)的隔離狀態(tài)時，系統(tǒng)時鐘的累積錯誤會影響數(shù)據(jù)的準確性。了解決這個問題，藍牙模塊HC-05用于通過啟用藍牙的移動設備定期校準和更新系統(tǒng)時鐘，以提高便攜性，同時確保數(shù)據(jù)準確性。漏期間的絕緣電阻和時間點是進行監(jiān)視的重要數(shù)據(jù)。了便于存儲和下載，E2PROM-M24M02-DR用于存儲實時數(shù)據(jù)，而USB-OTG功能用于將泄漏和耐時性數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)記錄器寫入USB驅動器。機。果電橋不平衡，則使用總線電壓計算接地電阻的大小。樣總線電壓后，便會分析其電壓狀態(tài)。果過壓或嚴重欠壓，將直接觸發(fā)警報，如果情況正常，則將計算接地電阻并將其與定義的閾值進行比較。果結果接地電阻低于定義的閾值，則會觸發(fā)警報。視總線隔離的過程如圖4所示。
　　統(tǒng)上電后，首先進入自動測試模式。MCU發(fā)送控制信號，激活K2繼電器，執(zhí)行第一個自檢，然后激活K3繼電器進行第二個自檢。果兩個自檢過程均引起聲音和視覺警報，電纜則表明設備正常。電器K2，K3斷開，設備開始正常監(jiān)視。每個占空比中，首先激活繼電器K1：這時，MCU第一次從分壓后的電壓中獲取正負總線電壓，并獲得第一正負總線電壓U1。U2，然后禁用繼電器K1。行正和負母線電壓的第二采樣以獲得第二正和負母線電壓U1，U2。平衡電橋計算公式可計算主MCU中正極和負極條的RA，RB隔離電阻。設備正常運行時，將連續(xù)重復此循環(huán)。

　　控制器將計算出的正極和負極母線隔離電阻與設置的閾值電壓進行比較，并在顯示屏上顯示正極和負極母線隔離電阻值以及當前的實時隔離狀態(tài)。LCD。果處于泄漏狀態(tài)，則控制器會觸發(fā)聲音和燈光警報以觸發(fā)警報（紅色指示燈始終亮著，并且蜂鳴器很長）；如果處于正常狀態(tài)，則藍色指示燈始終亮著。時，主控制器實時記錄E2PROM-M24M02-DR磁盤中計算出的用于下載數(shù)據(jù)的正負總線隔離電阻。LCD還會顯示當前設備的藍牙狀態(tài)和時鐘。設備的藍牙模塊HC-05正確連接至外部藍牙端子后，它將實時母線的正負絕緣電阻傳輸?shù)皆摱俗樱ぷ魅藛T可以設置時鐘。備使用手機的藍牙程序。RS 232和RS 485接口已添加到設備，以便操作員可以與主機通信并聯(lián)網(wǎng)多個設備。用實驗室的48V直流電源來模擬鐵道車輛的48V直流電源系統(tǒng)，該測試裝置可以準確地測量絕緣電阻值，報警在適當時候以及其他相關功能。流48 V絕緣監(jiān)測設備如圖5所示。試結果列于表1。差在允許的范圍內(nèi)，并且具有很高的測量精度。統(tǒng)的DC 48 V隔離監(jiān)控器具有獨特的功能，無法存儲收集的數(shù)據(jù)以供以后分析。外，長時間內(nèi)時鐘誤差的累積會影響數(shù)據(jù)的準確性。文提出的設計增強了傳統(tǒng)DC 48 V隔離監(jiān)視器的功能，增強了數(shù)據(jù)存儲和網(wǎng)絡通信功能，并解決了時鐘累積錯誤的問題。真實驗表明，該裝置可以準確測量正極和負極接地棒的隔離電阻，并正常執(zhí)行各種報警功能。踐表明，該系統(tǒng)結構簡單，功能實用擴展，可靠性高，具有良好的商業(yè)應用前景。
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