技术摘要：
本发明公开了一种电流采集装置及牵引回流监测系统，涉及电流采集和监测技术领域，用以采集和监测牵引回流线路电流相关数据。电流采集装置包括：控制单元，以及与控制单元分别电连接的电流采集传感器、取能电源、时钟单元、数据存储单元和通信单元，所述取能电源还与电  全部
背景技术：
随着我国经济高速增长，铁路运输任务成倍增加，铁路内燃机牵引列车逐步改为 电力机车牵引，国内既有普速铁路均已改造为电气化铁道。电气化铁道供电方式为“工频单 相交流制”，牵引系统供电方式为以下几种：TB供电方式、AT供电方式、直供加回流线直供方 式。结合普速铁路运输特点，普速铁路牵引系统供电方式，均采用直供加回流线直供方式。 钢轨是牵引回流的通道，也是轨道电路中信号电流的通道，由于牵引回流值增加， 轨道电路信号设备、道床结构等均受到影响，并可能导致过高的钢轨电位损伤信号设备绝 缘，而危协行车安全。不平衡的钢轨电流影响轨道电路正常工作；大量地中电流也会在信号 设备尤其是电缆上积蓄电势，影响信号设备正常工作；过高的钢轨电位影响供电系统的运 行性能，威胁车站旅客和维修人员安全；出现接触网-钢轨短路时，形成危险的接触电压和 跨步电压等。如果在走行轨附近埋有地下管道、电缆和其他金属构件时，一部分杂散电流就 会从上面流过。会对地下管道和其他金属构件造成严重腐蚀。 高速铁路的牵引回流比常速铁路大得多，钢轨电位也高得多，产生了很多危害，主 要有： ①、在车站站台上，乘客上下列车时，可能遭受电击或产生电麻感觉。 ②、可能造成沿线维修人员的触电事故。 ③、容易引起同轨道相连的信号设备的功能不良或故障。 ④、会加速钢轨和轨枕之间绝缘垫板的老化，甚至烧毁。 ⑤、两条钢轨之间容易产生大的不平衡电流，影响轨道电路正常工作。 为了有效降低牵引回流线路出现以上故障，铁路系统迫切需要一款可以监控牵引 回流线路电流相关信息的系统，然而国内对于牵引系统电流监控领域目前仍属于空白。
技术实现要素：
本发明提供了一种电流采集装置及牵引回流监测系统，用以采集和监测牵引回流 线路电流相关数据。 第一部分，本发明一个实施例中的电流采集装置，包括：控制单元，以及与所述控 制单元分别电连接的电流采集传感器、取能电源、时钟单元、数据存储单元和通信单元，所 述取能电源还与电流采集传感器电连接；所述的电流采集传感器，用于采集线路中瞬时暂 态电流值；所述的取能电源采用电磁耦合方式从线路中取出能量，用于为所述电流采集系 统供电；所述的时钟单元，用于将所述电流采集传感器每一次采集的电流值冠以时间戳；所 述的数据存储单元，用于将所述电流传感器采集的电流值进行本地存储；所述的通信单元， 用于将所述电流传感器采集的电流值发出；所述的控制单元，用于控制所述电流采集传感 4 CN 111579854 A 说　明　书 2/6 页 器、取能电源、时钟单元、数据存储单元和通信单元工作。 另一优选的实施例中，还包括：与所述控制单元电连接的数据加密单元；所述数据 加密单元，用于在所述通信单元发出电流值之前，对所述电流值进行加密处理。 优选的，所述的取能电源包括：取能传感器，用于通过电磁耦合方式从线路中取出 能量，并直接供电；储能模块，用于存储从所述取能传感器取出的部分能量，并备用供电。 优选的，所述的电流采集传感器包括：线圈，用于感应线路中的电动势；积分器，用 于将所述线圈感应的电动势还原为采集的交流电流值。 优选的，所述的电流采集传感器还包括：前置于所述积分器的放大电路，用于放大 所述线圈感应的电动势。 优选的，所述电流采集传感器的感应精度小于1A电流值。 优选的，所述的通信单元采用自适应性4G通信模块。 优选的，还包括：防水外壳，将所述的控制单元、电流采集传感器、取能电源、时钟 单元、数据存储单元和通信单元置于所述防水外壳内。 第二部分，本发明一个实施例中的牵引回流监测系统，包括：上述电流采集装置， 以及过车大电流记录单元，用于记录列车通过时所述电流采集装置发来的大于预设阈值的 电流值；日常线路电流记录单元，用于记录所述电流采集装置发来的线路上的所有电流值； 线路异常电流报警单元，用于在所述电流采集装置发来的电流值超出预设数值范围时发出 报警信号；设备位置记录单元，用于记录所述电流采集装置的位置ID；电流情况数据展示单 元，用于展示电流情况数据；过车状态照片记录单元，用于拍摄每一辆经过列车的照片；过 车照片与大电流对比单元，用于在所述过车大电流记录单元记录到电流值时，调取所述过 车状态照片记录单元拍摄的对应的照片，并进行关联对比；异常信息记录单元，用于记录异 常信息。 本发明的一种电流采集装置及牵引回流监测系统，可以在牵引回流线路上取电， 使其能够长久工作并运行，实时监控当前牵引回流线路的电流情况，从而判断铁路的工作 情况，一旦发生故障可以快速定位故障发生位置，有效降低牵引回流线路出现的故障。 附图说明 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发 明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中： 图1为本发明实施例1的电流采集装置结构示意图； 图2为本发明实施例2的电流采集装置结构示意图； 图3为本发明实施例3的牵引回流监测系统结构示意图。