技术领域
[0001] 本
发明涉及一种杂散电流监测及防护系统与方法，尤其涉及一种适用于城市轨道交通杂散电流监测及防护系统与方法。
背景技术
[0002] 随着科学技术和城市化的发展，大运量的轨道交通在现代化城市中起着越来越重要的作用，在我国，作为城市重要交通工具的地
铁正在得到迅速发展。城市轨道交通是改善和提高城市交通条件的有效途径，是增强城市综合承载能
力，构建区域性国际城市的重大举措，将对经济社会发展和
城市规划建设产生极大的推动作用。但是，由于当前城市地铁大都采用走行轨回流的直流牵引供电方式，因而在运行中将不可避免地产生流经大地的杂散电流。
[0003] 杂散电流是指在规定的
电路或意图电路之外流动的电流。在规定的电路中流动的电流，其中一部分自回路中流出，流入大地、
水等环境中，形成了杂散电流，又称迷流。杂散电流的来源主要包括静态干扰电流、动态干扰电流。静态干扰电流通常是从外加电流系统强制施加到管道上的，如：其它行业的
阳极地床，或来自其它的外部结构。存在静态干扰电流时，管地电位表现为偏离正常值，但一般比较稳定。动态干扰电流来自电力传输系统(如：地铁，火车和采矿作业)，通过邻近的防腐层良好的管道网络可以传送到几英里远的地方。
如果不采取措施消除，杂散干扰电流会对邻近的地下金属管线/地下结构产生非常有害的影响。存在动态干扰电流时，管地电位也表现为偏离正常值，且随时间变化幅度较大。
[0004] 参见
附图1，城市轨道交通采用直流牵引供电，主要由架空的正极
接触网供电，以走行轨作为负极回流导体。因此回流轨道中的电流是由高电位流向低电位，即从车辆，通过
车轮、轨道回到牵引
变电所的负极,车辆所在处为高电位，牵引变电所为低电位，轨道对地有一定的过渡
电阻，这样因电位差和过渡电阻存在，就形成对地的
泄漏电流，一些回流电流从铁轨漏出通过埋设在轨道附近的金属管道等回到牵引变电所或其他低电位处，这样就形成电流回路。电流从
土壤流入走行轨或埋地管的地方带有负电荷为
阴极区，在阴极区的金属管道一般不受影响；电流从走行轨或管道防腐绝缘层破损处流出，此处管道带正电，为阳极区，以铁离子形式溶入周围的
电解质中，从而使阳极区的金属管道
腐蚀。直接埋在地下的
钢筋、金属物体更容易受到腐蚀。通常把这一部分从走行轨泄漏到大地的电流称之为杂散电流，俗称迷流。
[0005] 杂散电流腐蚀类似于电化学腐蚀，并具有以下特征：1)阳极区的局部腐蚀。在管线的阳极区，绝缘涂层的破损处，腐蚀破坏尤为集中；2)当管地电位较正，大于-0.85V时管道可能得不到保护；3)当电位过负，如小于-1.7V时，管道表面会析出大量氢，造成
沥青类防腐绝缘层破坏，脱落，从而加剧阴极区的腐蚀破坏。其中与自然腐蚀相比直流杂散电流腐蚀的特点有：1)杂散电流腐蚀是一种外部电源作用的结果，而自然腐蚀是金属固有的特性；2)杂散电流腐蚀实质上是金属的电解过程，作为阳极金属的腐蚀量与流经的电流量和时间长短成正比，可用法拉第定律进行计算；3)杂散电流腐蚀其阴极区可能发生析氢破坏，而自然腐蚀的阴极区不会受影响。
[0006] 在直流供电的地铁、轻轨等运输系统中，杂散电流的产生会对地铁周围埋地金属管道、通讯
电缆外皮以及车站和区间隧道主体结构中的
钢筋及管线设施等产生严重的电流腐蚀作用，危及建筑设施的安全，并会酿成灾难性的后果。因此，对杂散电流采取有效的防护措施是地铁建设和运营中不可缺少的部分。
[0007] 地铁杂散电流的防治，具体从“控流”、“降阻”、“防流”、“排流”、“收流”和采用高阻抗
混凝土防护体系等六个方面着手：
[0008] 1、控制和削弱杂散电流产生的根源，即所谓“控流”，如对车站牵引变电站的直流电源设备进行绝缘安装等。
[0009] 2、降低地铁轨道单位长度上的电阻，即所谓“降阻”。
[0010] 3、对杂散电流作用加强防护，即所谓“防流”。
[0011] 4、为保护金属导体而采取的防护措施，是将被保护的金属导体与走行轨阳极区用
导线连接起来，将导体上的电流排放到轨道而采取的防护措施，我们称其为“排流”。该方法又可细分为“直接排流法”、“选择排流法”、“强制排流法”三种。
[0012] 5、除枕木穿孔固定用的钢筋外，在枕木以下的混凝土整体道床内，应设置杂散电流收集
钢筋网，收集由轨道泄漏的杂散电流，即“收流”。
[0013] 6、采用高阻-抗混凝土防护体系。对修筑地铁的混凝土通过改变其组成、改善其内部结构来提高它的绝缘和屏蔽性能，从混凝土材料本身来控制杂散电流。
[0014] 鉴于现有的地铁杂散电流系统设备陈旧，采集装置老化
精度差，不能综合智能化控制等现象，以及我国轨道交通行业的迅猛发展，急需要开展新型地铁杂散电流监测系统的研究，最大限度的减少杂散电流的泄漏对设备及主体结构的腐蚀和危害，延长设备及轨道洞体结构的使用寿命，特别是在车辆段、隧道等特殊路段。有力地保障地铁系统运行，减少安全事故，提升经济和社会效益。
发明内容
[0015] 针对
现有技术的
缺陷，本发明提出一种杂散电流监测及防护系统及方法，具体方案如下：
[0016] 一种杂散电流监测及防护系统，所述杂散电流监测及防护系统包括
数据采集层、现
地层、监控层、系统层，所述数据采集层包括多个采集器、多个
接线盒，各个所述采集器的
信号输入端均分别连接多个接线盒的信号输出端，每个所述接线盒具有三对测量
端子，分别连接参比
电极、排流网和轨道，分别用于测量参比电极本体电位、排流网极化实时电位和极化电位正向/负向偏移、轨道实时
电压和轨道当天最大电压；所述现地层包括排流柜、多个单向导通柜，所述排流柜连接排流网和牵引电流负母排，每个所述单向导通柜的两个信号输入端分别连接在车辆段轨道上的一绝缘结两侧；所述监控层包括多个地铁站监测装置、多个车辆段监测装置，所述地铁站监测装置与采集器双向通信连接，所述地铁站监测装置与所述排流柜双向通信连接，所述车辆段监测装置的与所述单向导通柜双向通信连接；所述系统层包括
监控系统，所述监控系统分别连接所述地铁站检测装置、车辆段监测装置。
[0017] 优选的，所述排流网为埋入地下的金属结构物，所述参比电极埋入地下靠近所述排流网。
[0018] 优选的，所述排流柜包括输入检测电路、监测控制电路和多个排流回路；每个所述排流回路包括依次连接的IGBT、
二极管、熔断器、
断路器、限流电阻；每个所述排流回路连接在所述排流网与所述牵引电流负母排之间，所述IGBT连接所述排流网，所述限流电阻连接所述牵引电流负母排；所述输入检测电路包括电压电流
传感器、
开关量输入电路，所述电压电流传感器将排流电压及电流转为
数字量发送到所述监测控制电路，所述开关量输入电路实时检测断路器、熔断器的开关状态并输入到所述监测控制电路；所述监测控制电路包括数码管、通信模
块、自检和保护模块，所述数码管用于显示输入到所述监测控制电路的参数，所述通信模块用于将输入到所述监测控制电路的参数输出到所述车站监测装置；所述自检和保护模块用于对排流柜状态进行自检和保护复归。
[0019] 优选的，所述单向导通柜包括连接在轨道绝缘节两侧的正向晶闸管以及与之并联的正向
隔离开关、连接在轨道绝缘节两侧的反向晶闸管以及与之并联的反向隔离开关；所述单向导通柜还包括监测控制装置和
超声波模块；所述监测控制装置接收设置参数、绝缘结电压，控制正向晶闸管、正向隔离开关、反向晶闸管、反向隔离开关的通断，并将所述设置参数、绝缘节电压发送到所述车辆段监测装置；所述设置参数包括轨道类型参数、轨道坡度、列车经过绝缘结时的运行方式参数、杂散电流控制目标参数。
[0020] 优选的，所述轨道类型参数包括隧道轨道类型、
桥梁轨道类型、地面轨道类型、地下轨道类型；所述列车经过绝缘结时的运行方式参数包括
电机驱动方式、
滑行方式、
再生制动方式。
[0021] 优选的，所述地铁站监测装置通过与所述排流柜和所述多个采集器的通讯实现信息实时采集，车辆段监测装置通过与多个单向导通柜的通信实现信息采集，将实时采集的数据提供给所述监控系统的应用服务实时
数据库，并按照所述监控系统所下达的指令对采集器和排流柜进行控制。
[0022] 优选的，所述监控系统包括应用服务实时数据库、应用服务平台；所述应用服务实时数据库设置于前置
服务器中，将采集的数据通过服务器本身的规约解释模块转换为所述监控系统可识别的数据；所述应用服务平台对所述可识别的数据进行处理，提供报警、数据查询、曲线工具、历史数据管理、报表管理、统计计算服务，并向所述采集器、排流柜和单向导通柜发出控制指令。
[0023] 一种杂散电流监测及防护方法，所述方法使用如上所述的杂散电流监测及防护系统，包括下列步骤：
[0024] 采集器通过接线盒连接参比电极、排流网和轨道，测量参比电极本体电位、排流网极化实时电位和极化电位正向/负向偏移、轨道实时电压和轨道当天最大电压，并将上述数据发送到车站监测装置；
[0025] 排流柜基于手动控制指令，或者来自于车站监测装置的控制指令，通过次连接的IGBT、二极管、熔断器、断路器、限流电阻所构成的排流回路连接排流网和牵引电流负母排进行排流；
[0026] 所述排流柜的输入检测电路中的电压电流传感器将排流电压及电流转为数字量发送到所述排流柜的监测控制电路，所述排流柜的输入检测电路中的开关量输入电路实时检测所述断路器、熔断器的开关状态并输入到所述监测控制电路；所述监测控制电路采用数码管用于显示输入到所述监测控制电路的参数，采用通信模块将输入到所述监测控制电路的参数输出到所述车站监测装置；采用自检和保护模块用于对排流柜状态进行自检和保护复归；
[0027] 单向导通柜监测控制装置接收设置参数、绝缘结电压，控制连接在轨道绝缘节两侧的正向晶闸管以及与之并联的正向隔离开关、连接在轨道绝缘节两侧的反向晶闸管以及与之并联的反向隔离开关的通断；所述监测控制装置将设置参数、绝缘结电压发送到车辆段监测装置；
[0028] 地铁站监测装置通过与所述排流柜和所述多个采集器的通讯实现信息实时采集，车辆段监测装置通过与多个单向导通柜的通信实现信息采集，并将实时采集的数据提供给所述监控系统的应用服务实时数据库，并按照所述监控系统所下达的指令对采集器和排流柜进行控制；
[0029] 所述监控系统的应用服务实时数据库设置于前置服务器中，将采集的数据通过服务器本身的规约解释模块转换为所述监控系统可识别的数据；所述监控系统的应用服务平台对所述可识别的数据进行处理，提供报警、数据查询、曲线工具、历史数据管理、报表管理、统计计算服务，并向所述采集器、排流柜和单向导通柜发出控制指令。
[0030] 本发明能够减少杂散电流的泄漏对设备及主体结构的腐蚀和危害，延长设备及轨道洞体结构的使用寿命。
附图说明
[0031] 图1是城市轨道交通系统产生杂散电流的原理示意图。
[0032] 图2是一种杂散电流监测及防护系统的结构
框图。
[0033] 图3是采集器的结构图。
[0034] 图4是单向导通柜的结构框图。
具体实施方式
[0035] 参见图2，本发明提出一种杂散电流监测及防护系统，所述杂散电流监测及防护系统包括数据采集层、现地层、监控层、系统层，所述数据采集层包括多个采集器、多个接线盒，各个所述采集器的信号输入端均分别连接多个接线盒的信号输出端，每个所述接线盒具有三对测量端子，如附图3所示，分别连接参比电极、排流网和轨道，分别用于测量参比电极本体电位、排流网极化实时电位和极化电位正向/负向偏移、轨道实时电压和轨道当天最大电压；采集器采用Freescale Kinetis系列32位高性能嵌入式
微处理器，
软件采用实时多任务嵌入式
操作系统，高档软
硬件配置具有强大
数据处理能力、运算能力及通讯处理能力。基于SOC技术的全智能I/O模件，总线不出芯片，有效提高抗干扰能力。
[0036] 所述采集器对直流牵引供电列车运行时泄漏到道床、隧道及其周围土壤介质中的杂散电流进行监测，并根据杂散电流情况进行智能排流。
[0037] 所述现地层包括排流柜、多个单向导通柜，所述排流柜连接排流网和牵引电流负母排，每个所述单向导通柜的两个信号输入端分别连接在车辆段轨道上的一绝缘结两侧；所述监控层包括多个地铁站监测装置、多个车辆段监测装置，所述地铁站监测装置与采集器双向通信连接，所述地铁站监测装置与所述排流柜双向通信连接，所述车辆段监测装置的与所述单向导通柜双向通信连接；所述系统层包括监控系统，所述监控系统分别连接所述地铁站检测装置、车辆段监测装置。
[0038] 所述排流网为埋入地下的金属结构物，所述参比电极埋入地下靠近所述排流网。
[0039] 所述排流柜包括输入检测电路、监测控制电路和多个排流回路；每个所述排流回路包括依次连接的IGBT、二极管、熔断器、断路器、限流电阻；每个所述排流回路连接在所述排流网与所述牵引电流负母排之间，所述IGBT连接所述排流网，所述限流电阻连接所述牵引电流负母排；所述输入检测电路包括电压电流传感器、开关量输入电路，所述电压电流传感器将排流电压及电流转为数字量发送到所述监测控制电路，所述开关量输入电路实时检测断路器、熔断器的开关状态并输入到所述监测控制电路；所述监测控制电路包括数码管、通信模块、自检和保护模块，所述数码管用于显示输入到所述监测控制电路的参数，所述通信模块用于将输入到所述监测控制电路的参数输出到所述车站监测装置；所述自检和保护模块用于对排流柜状态进行自检和保护复归。
[0040] 如图4所示，所述单向导通柜包括连接在轨道绝缘节两侧的正向晶闸管以及与之并联的正向隔离开关、连接在轨道绝缘节两侧的反向晶闸管以及与之并联的反向隔离开关；所述单向导通柜还包括监测控制装置和
超声波模块；所述监测控制装置接收设置参数、绝缘结电压，控制正向晶闸管、正向隔离开关、反向晶闸管、反向隔离开关的通断，并将所述设置参数、绝缘节电压发送到所述车辆段监测装置；所述设置参数包括轨道类型参数、轨道坡度、列车经过绝缘结时的运行方式参数、杂散电流控制目标参数。
[0041] 单向导通柜监测控制装置接收设置参数、绝缘结电压，控制连接在轨道绝缘节两侧的正向晶闸管以及与之并联的正向隔离开关、连接在轨道绝缘节两侧的反向晶闸管以及与之并联的反向隔离开关的通断；所述监测控制装置将设置参数、绝缘结电压发送到车辆段监测装置。单向导通装置采用正反双向晶闸管，根据现场电压智能调整导通方向，增加使用的灵活性及可靠性，同时根据电压自动导通晶闸管起到消弧作用，有效防止烧坏
导轨。
[0042] 所述轨道类型参数包括隧道轨道类型、桥梁轨道类型、地面轨道类型、地下轨道类型；所述列车经过绝缘结时的运行方式参数包括电机驱动方式、滑行方式、再生制动方式。
[0043] 单向导通装置采用正反双向晶闸管，例如在正向隔离开关断开时，确保电流从轨道绝缘结车辆段轨道侧流向正线轨道侧，大大减少了车辆段的杂散电流。采用正反双向晶闸管，可以根据现场电压选择是否导通以及导通去向，增加了使用的灵活性以及可靠性。当不需要单向导通或单向导通回路出现故障时，可以将隔离开关合闸旁路单向导通回路，直接连接轨道绝缘结两侧，不影响列车的正常运行。
[0044] 所述地铁站监测装置通过与所述排流柜和所述多个采集器的通讯实现信息实时采集，车辆段监测装置通过与多个单向导通柜的通信实现信息采集，将实时采集的数据提供给所述监控系统的应用服务实时数据库，并按照所述监控系统所下达的指令对采集器和排流柜进行控制。
[0045] 所述监控系统包括应用服务实时数据库、应用服务平台；所述应用服务实时数据库设置于前置服务器中，将采集的数据通过服务器本身的规约解释模块转换为所述监控系统可识别的数据；所述应用服务平台对所述可识别的数据进行处理，提供报警、数据查询、曲线工具、历史数据管理、报表管理、统计计算服务，并向所述采集器、排流柜和单向导通柜发出控制指令。
[0046] 本发明还提供了一种杂散电流监测及防护方法，所述方法使用如上所述的杂散电流监测及防护系统，包括下列步骤：
[0047] 采集器通过接线盒连接参比电极、排流网和轨道，测量参比电极本体电位、排流网极化实时电位和极化电位正向/负向偏移、轨道实时电压和轨道当天最大电压，并将上述数据发送到车站监测装置；
[0048] 排流柜基于手动控制指令，或者来自于车站监测装置的控制指令，通过次连接的IGBT、二极管、熔断器、断路器、限流电阻所构成的排流回路连接排流网和牵引电流负母排进行排流；
[0049] 所述排流柜的输入检测电路中的电压电流传感器将排流电压及电流转为数字量发送到所述排流柜的监测控制电路，所述排流柜的输入检测电路中的开关量输入电路实时检测所述断路器、熔断器的开关状态并输入到所述监测控制电路；所述监测控制电路采用数码管用于显示输入到所述监测控制电路的参数，采用通信模块将输入到所述监测控制电路的参数输出到所述车站监测装置；采用自检和保护模块用于对排流柜状态进行自检和保护复归；
[0050] 地铁站监测装置通过与所述排流柜和所述多个采集器的通讯实现信息实时采集，车辆段监测装置通过与多个单向导通柜的通信实现信息采集，并将实时采集的数据提供给所述监控系统的应用服务实时数据库，并按照所述监控系统所下达的指令对采集器和排流柜进行控制。
[0051] 所述监控系统的应用服务实时数据库设置于前置服务器中，将采集的数据通过服务器本身的规约解释模块转换为所述监控系统可识别的数据；所述监控系统的应用服务平台对所述可识别的数据进行处理，提供报警、数据查询、曲线工具、历史数据管理、报表管理、统计计算服务，并向所述采集器、排流柜和单向导通柜发出控制指令。
[0052] 前置服务器目前采用双机热备用方式，两台
节点计算机互为主备。
[0053] 监控系统是一个完整的、高性能的数据采集和监控系统，实现的功能主要包括：1)数据采集和处理、控制、报警处理、历史数据处理、报表管理、人机联系、控制及系统时钟等。2)可以保存最新的实时数据，定时存入历史数据库，提供查询工具，可以随时查看实时库信息数据。3)可在全线大量历史数据的
基础上，根据基尔霍夫定律，计算杂散电流的分布模型，利用等效电路分析法和
解析法分析轨道区间中杂散电流的分布。4)通过统计、分析挖掘大量的杂散电流历史监测数据，分析杂散电流变化趋势，并根据发展趋势预测未来变化走向，及时给出预测、预警等信息，为运行维护新决策提供参考，降低杂散电流危害。
[0054] 对于高于系统设定的高限和高高限报警的极化电位，监控系统自动弹出实时报警窗，并自动切换到出现报警的车站画面。同时该报警信息将存入报警数据库(报警数据库可保存一年内的报警信息)。报警方式包括：画面、音响、语音、文字、打印等。各项数据超限或者传感器通信超时时，系统均会给出报警提示，另外还可以查询历史报警。报警的类型包括：遥信变位、遥测越限等。各种报警类型均能根据需要设置音响或语音告警。各节点除了能根据报警的类型选择是否报警外，还能按模拟量、状态量的告警等级进行选择。系统上的每个节点可以设置2至3个告警显示窗口，各窗口可显示不同类型的告警信息。提供报警确认功能：自动确认、单点确认、成组确认、延时确认，在单线图上可确认、禁止及允许报警。应能在单线图界面上对对象进行报警信息的按时间、分类的检索。
[0055] 根据事项的等级、安全级实现事项的分类显示与处理，重要信号优先处理并重点显示，用户可以很方便的在不同的节点设置不同的属性页，来区别显示事项。如果有不止一个属性页设置了相同的事项等级，则该等级事项仅显示在第一个属性页上。
[0056] 根据预先设定的事项处理模式实现事项的自动复归处理，复归后的事项可以从界面删除或保留。事项有‘新事项’、‘已确认未复归’、‘已复归未确认’、‘已确认已复归’四种状态，事项处理模式暂时提供持续报警‘(确认复归后删除)’、‘人工交互(确认后删除)’、‘自动复归(复归后删除)’三种模式，可以根据用户需求扩展。
[0057] 语音报警分为开始/结束计算语音、普通事项语音两个缓冲区，计算语音优先持续报警。
[0058] 事项状态
颜色设置：事项处于不同的状态，可以设置颜色，区别显示界面
风格采用属性页方式，第一页为所有事项(显示的是过滤后的所有事项)，后续页显示的是用户配置的属性页，用户配置时可以
指定将某级或某几级事项合并为一个属性页中显示，每个属性页都可以指定过滤形式。
[0059] 实时数据库提供实时信息，保存最新实时数据。实时数据保存在内存中，定时存入历史数据库，测量量按照
采样周期(5分钟等)定时存入历史数据库，事件信息、告警信息、变位信息实时存入历史数据库。实时数据库提供API
接口，实现高效的实时数据处理。提供实时库查询工具，可以随时查看实时库信息。
[0060] 可以显示历史、当前数据。数据来源于实时数据、历史数据库等。可在线定义和
修改数据采样周期和数据点。可在线定义和修改趋势曲线的显示比例(纵、横坐标)，时间间隔。具有对曲线数据记录、显示及打印的功能。在一幅趋势曲线画面上至少同时显示四条以上不同颜色、不同类型的趋势曲线。可以在单线图界面上对对象的曲线进行浏览、打印。
[0061] 历史数据管理定期采集实时数据库和应用数据库的数据，进行统计、累计等综合数据处理；对实时数据库和应用数据库中的每一个点可
选定存储周期实现历史数据记录，历史数据库存储具有定时存储数据和异常状态下存储历史数据的功能；提供
访问历史数据库的接口并可随时检索和使用；保存的数据可用报表和画面显示；历史数据应能方便的进行备份和离线的检索和使用。存储的数据类型包括：状态量、模拟量、告警和SOE数据、设备运行情况、设备操作记录、各级各类告警信息。
[0062] 采样的数据为整个实时数据库和应用数据库；可指定采样的数据范围；采样数据时间周期可调，并可有多个采样周期，个别数据如
频率采样周期为1秒；采样的数据范围及采样数据时间周期可在线修改；系统缺省的采样数据时间周期为5分钟。
[0063] 历史数据库的内容至少保存一年，如果磁盘空间允许，保存时间为五年；每个历史数据至少应包含实时性标志和修改标志。系统提供有关管理维护工具；所有的历史数据能自动存入
硬盘中，同时也能方便转储到永久存储介质如磁带或光盘上长期保存，同时可从永久存储介质上读取某段时间的历史数据段面进行复档及重新计算。从系统中任意节点上检索和使用历史数据，历史数据检索要求能检索历史上任意时间段的数据，检索条件能由用户自定义，并能对典型检索条件进行存储和管理。具有与商用关系数据库的标准接口，可使用商用关系数据库支持历史数据管理。系统设有保存“典型月”，“典型日”数据功能，对于“典型月”，“典型日”的数据要能保存十年以上。在系统发生切换时不丢失任何采样数据，提供实现历史数据库的镜像机制。
[0064] 报表管理有专
门的报表管理系统，提供专门和通用报表生成工具，具有全图形的
人机界面、
所见即所得的功能、
电子制表功能，能方便生成各种表格。报表的数据来源：历史数据(包括链接的商用关系数据库中的历史数据)、应用数据、用户自定义数据、上数据的运算结果。
[0065] 报表种类包括日报、月报及年报等。报表的生成时间、内容、格式和打印时间可以灵活定义。报表的内容包括：运行数据。报表管理有计算功能、编辑功能、显示功能、打印功能。计算功能具备丰富的运算符、运算函数以及可自定义函数、公式，计算包括数学计算、逻辑计算、统计计算的计算公式等。可在线简单、方便建立和修改报表的各种格式及数据；可定义各种运算、函数、表达式，任意插入、删除表格各项目，具有剪贴板功能；可以方便选择各种常用字体、大小、修饰；具有汉字编辑、显示和打印功能。具有打印预览、定时及召唤打印、指定
打印机打印输出的功能。报表建立、修改、浏览有用户口令保护。在PC工作站上系统报表应能用EXCEL工具打开和生成。
[0066] 计算和统计功能，包括：1)派生计算量。对所采集的所有量(遥测、遥信)能进行综合计算，以派生出新的模拟量、状态量，派生计算量能像采集量一样进行数据库定义、处理、存档和计算等。2)计算可进行加、减、乘、除，三
角函数，对数等算术运算，也可进行逻辑和条件判断运算。用户可以自定义计算公式。提供方便、友好的界面供用户离线和在线定义计算量和计算公式。在启动计算公式进行计算时，可以定义下列类型之一：周期计算－按定义的周期时间完成计算、数值变化时启动相关的计算量进行计算、定时启动计算、人工启动计算。系统的支持平台提供公用的计算服务功能，对各个应用都是通用的。计算公式可以通过图形工具自由定义，不需要用户编程。计算公式的各个分量数据可以是实时数据，也可以是历史数据，还可以是其它公式的计算结果。计算公式提供各种运算功能，用户可以方便地定义计算公式和输入变量。除了数据库的规模外，由用户定义在计算公式中的操作数的数量不受限制。系统支持各种运算，可实现下列各类计算功能：代数运算；最大值、最小值和平均值运算；绝对值运算；绝对值运算；统计计算。系统的公式计算的启动方式有周期启动、数据变化启动、定时启动和人工启动四种。对于周期启动方式，计算周期可由用户方便的分别定义，对不同的对象可设置不同的周期间隔，周期间隔可调(缺省周期为5秒)。数据变化启动是指当数据源值变化后，所有与之相关的计算立即进行。对于定时启动方式，启动时间可由用户方便的分别定义，对不同的对象可设置不同的启动时间，启动时间可调。为免去用户输入大批量相同类型的公式，系统提供常用的标准计算公式供用户选择使用。包括：最大值、最小值、最大值出现时间、最小值出现时间、平均值统计；总加计算；电流有效值计算；系统在进行其他计算和统计时，能自动考虑旁路代结果。能在线修改某计算量的分量及计算公式，并能在线增加计算点。
[0067] 所述监控系统能够跨平台操作，实现了一种基于SOA模式的数据交互总线，使系统模块服务化，拥有较为统一的调用方式，实现松耦合、跨语言、跨平台，可以与其他异构系统进行无缝对接，支持Linux、Windows、UNIX操作系统，其客户端采用B/S结构，支持WEB浏览、手机APP功能，数据库跨平台支持传统商用数据库(ORACLE、SQL)以及达梦、金仓等多种国产商用数据库，可对单向导通柜、排流柜进行一体化综合监控，分析钢轨电位与杂散电流的关系，并对导通柜、排流柜、及钢轨电位限制装置作智能化设计，做到科学自动的智能化排流。所述监控系统实现了视频图像的
模式识别，通过解析实时
视频信号，判断接地开关的实时分合状态，与硬节点采集信号进行“与”逻辑判断，提高安全系数。同时，该主站系统实现了对地铁
可视化接地开关操作票的在线管理，对接地操作进行在线审校和执行，并提供接地操作全过程仿真演练，提高安全系数。此外，该系统可以对全线杂散电流的分布和治理情况进行统一展示，统一分析，并实现对地铁全线相关电气量的在线录波分析，记录列车通过时轨电压和杂散电流的变化情况，全面掌握地铁沿线电气量的变化和分布规律。
[0068] 本发明可以用于城轨交通中的地铁、轻轨等直流牵引供电轨道线路，能够对直流牵引供电列车运行时泄漏到道床、隧道及其周围土壤介质中的杂散电流进行监测，并根据杂散电流情况进行智能排流，清晰明了地呈现杂散电流实时历史状况，能够最大限度的减少杂散电流的泄漏对设备及主体结构的腐蚀和危害，延长设备及轨道洞体结构的使用寿命。
