1 概述
地鐵雜散電流監測系統由：感測器、轉接器、監測裝置和上位機組成。感測器負責採集和上傳資料；轉接器負責感測器與監測裝置之間的資料轉接；監測裝置負責對上傳資料的儲存、分析、計算和顯示，在資料超標時進行報警並控制排流櫃排流，同時監測裝置還負責與控制中心的上位機乙太網通訊；上位機對整個系統裝置進行完整描述，配置系統的執行引數，處理系統整個執行資訊的記錄，並進行分析、查詢、列印等。
系統構成如圖1-1所示。
圖1-1 系統構成
2 主要規格和技術引數
2.1 系統電壓220v
2.2 系統最高工作電壓： 220v
2.3 額定電流1a
2.4 功率< 20w
2.5 模擬輸入訊號：
參比電極——道床結構鋼筋： -2v——+2v dc
參比電極——主體結構鋼筋： -2v——+2v dc
鋼軌—結構鋼100+100v
2.6 測量精度0.5%
2.7 訊號通訊方式can匯流排、485匯流排、乙太網
2.8 傳輸速率5000bit／s（can）、 4800bit／s（rs-485）、乙太網（10m）
2.9 最大傳輸距離2km（can）
2.10 資料儲存容量640kbyte (監測裝置可滿足儲存乙個月取樣資料的要求)
2.11 防護等級ip54（感測器和轉接器）、ip30（監測裝置）
2.12 接線端子通訊線為遮蔽雙絞線
2.13 重量< 5 kg
2.14 外形尺寸2430mm×3220mm×930mm（感測器、轉接器）
2610mm×1790mm×970mm（監測裝置）
3 結構簡介和工作原理
3.1 結構簡介
3.1.1 感測器與轉接器被安裝在專門設計的金屬箱中，金屬箱上面可被開啟，便於pcb板的安裝、檢修與接線。感測器和轉接器被安置在地鐵沿線。
3.1.2 監測裝置也被安裝在金屬箱中，該金屬箱又被固定在排流櫃的門上，金屬箱的正表面裝有lcd、led和按鍵，用於資料顯示和控制。
3.1.3 感測器有三個訊號輸入端，分別接排流網、參比電極和牽引軌。
3.1.4 金屬箱由鋼板組成，箱體邊緣光滑，所有鋼板經電鍍鋅處理。所有的金屬箱設有接地用端子，與裝置安裝基礎接地極相連。
3.2 工作原理
地鐵雜散電流本身難以測量，一般採用間接方法來確定雜散電流的大小。雜散電流流過埋地金屬而使其發生腐蝕時，埋地金屬的電位將產生變化，這種由於電流流動而引起金屬電極電位偏離初始值的現象，稱為金屬發生極化現象。在實際工程中，通常通過對隧道、高架橋和道床的混凝土中的結構鋼極化電壓的測量實現對雜散電流的間接監測。
監測原理如圖3-1。
圖3-1 地鐵雜散電流監測原理圖
在圖3-1所示的地鐵雜散電流監測方法中，由於雜散電流的極化作用，使得接地零電位產生偏移，所以不能以大地作為電壓基準點對結構鋼極化電壓進行測量。一般採用由cu/cuso4或mo/moo3等材料製作的參比電極做為測量結構鋼極化電壓的電壓基準點。這種電極具有電壓穩定、耐極化效能好、使用壽命長和內阻小等優點，完全符合陰極保護工程中對參比電極的要求。
感測器將各測量訊號經過放大、ad轉換等變換電路，由模擬量轉換為數字量，mcu通過採集的數字量進行相應計算，將結果傳送給轉接器，由轉接器最終將結果通過通訊網路上傳監測裝置。
為保證資料的遠距離傳輸，地鐵雜散電流監測系統採用分級組網的通訊方式，轉接器可以很好地滿足此通訊要求。轉接器與感測器組成一級現場匯流排通訊網路（子網），與監測裝置組成另一級現場匯流排通訊網路，保證二級網路的分段隔離。當計算機或監測裝置發出命令後，資料轉接器收到命令下傳到感測器；同時將感測器上傳資料傳送給計算機或監測裝置。
監測裝置安裝在地鐵車站的監測室內。除進行命令傳送和資料接收外，還對相關資料進行計算、處理、顯示。其軟體子程式主要包括：
lcd顯示子程式、鍵盤處理子程式、資料處理子程式、通訊子程式、日曆時鐘子程式等。lcd為漢字顯示，設計有豐富的漢字顯示資訊，其顯示設計為選單形式，並在各級主選單下設相應的子選單，便於使用者使用；配合人機介面鍵盤，可通過整定查詢顯示不同感測器、供電區段的雜散電流監測資料資訊。監測裝置根據監測到的極化電壓資料控制排流櫃進行排流與否。
4 產品實物圖
上位機系統
上位機系統主介面
感測器感測器現場安裝圖
排流櫃及監測裝置
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編制 審核 批准 二 一四年四月二十五日 目錄1 編制依據 1 2 工程概況 1 2.1站址環境 1 2.2設計範圍 1 2.3主要設計原則 1 3 施工準備 2 3.1技術準備 2 3.2人員準備 2 3.3材料準備 2 3.4機械準備 2 4 施工工序與工藝流程 2 4.1施工工序 2 4.2工...