專利名稱：交流轉(zhuǎn)轍機(jī)采集模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種交流轉(zhuǎn)轍機(jī)采集模塊，屬于鐵路信號測制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
轉(zhuǎn)轍機(jī)用于轉(zhuǎn)換道岔的位置，根據(jù)需要轉(zhuǎn)換至定位或反位，一旦轉(zhuǎn)轍機(jī)出現(xiàn)故障， 就會造成道岔不能轉(zhuǎn)換至預(yù)定位置，從而造成列車行車事故；現(xiàn)有技術(shù)中，在轉(zhuǎn)轍機(jī)功率監(jiān) 測信號處理過程中，為了適用集中式采集的整體結(jié)構(gòu)，而采用了 A/D轉(zhuǎn)換-處理運算-D/A 轉(zhuǎn)換-傳輸-A/D轉(zhuǎn)換-運算的過程，這樣的過程會損失部分精度，采用模擬量傳輸不適應(yīng) 信號傳輸?shù)陌l(fā)展方向，而且采集功能比較分散，不能將一個設(shè)備的所有信息集中在一個模 塊中采集，這樣會造成成本過高，功能分散，不宜管理。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，從而提供一種可集中采集信息、性 能穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)、安全可靠、數(shù)據(jù)傳輸精度高的交流轉(zhuǎn)轍機(jī)采集模塊。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取下述技術(shù)方案一種交流轉(zhuǎn)轍機(jī)采集模塊，它包 括有CPU單元、電源管理單元、外部存儲器單元、顯示單元、CAN通信單元、模塊號檢測電路 和采集單元，其中，所述外部存儲器單元、所述顯示單元、所述CAN通信單元、所述模塊號檢 測電路和所述采集單元分別與所述CPU單元連接，所述電源管理單元分別與所述CPU單元、 所述外部存儲器單元、所述顯示單元、所述CAN通信單元、所述模塊號檢測電路和所述采集 單元連接，所述采集單元包括模擬量采集單元和開關(guān)量采集單元?；谏鲜觯摻涣鬓D(zhuǎn)轍機(jī)采集模塊還包括有用于程序加載與調(diào)試的串行程序加載 接口和JTAG仿真接口，所述串行程序加載接口和所述JTAG仿真接口分別連接所述CPU單元。本實用新型優(yōu)點在于將一種設(shè)備(即一臺交流轉(zhuǎn)轍機(jī))的所有采集信息都集成到 了一個模塊中采集，這種模式極利于分布式監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測要求，有助于模塊的安裝與維 護(hù)，節(jié)省了安裝成本和生產(chǎn)成本，實現(xiàn)了一對一的監(jiān)測；該模塊還采用了現(xiàn)在應(yīng)用非常廣泛 的現(xiàn)場總線——CAN總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，其特點是組態(tài)、安裝、調(diào)試簡便，系統(tǒng)維護(hù)設(shè)備更換 和系統(tǒng)擴(kuò)充方便，系統(tǒng)的安全、可靠性好，有利于提高傳輸距離和抗干擾能力。
圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本實用新型所述CAN通信單元的電路原理圖；圖3是本實用新型所述模擬量采集單元的電路原理圖；圖4是本實用新型所述開關(guān)量采集單元的電路原理圖。
具體實施方式
下面通過具體實施方式
，對本實用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。[0012]如圖1所示，一種交流轉(zhuǎn)轍機(jī)采集模塊，它包括有CPU單元、電源管理單元、外部 存儲器單元、顯示單元、串行程序加載接口、JTAG仿真接口、CAN通信單元、模塊號檢測電路 和采集單元，其中，所述外部存儲器單元、所述顯示單元、所述串行程序加載接口、所述JTAG 仿真接口、所述CAN通信單元、所述模塊號檢測電路和所述采集單元分別與所述CPU單元連 接，所述電源管理單元分別與所述CPU單元、所述外部存儲器單元、所述顯示單元、所述串 行程序加載接口、所述JTAG仿真接口、所述CAN通信單元、所述模塊號檢測電路和所述采集 單元連接；所述CPU單元用于接收和處理采集單元所采集的模擬量和開關(guān)量信息，并控制其 它單元運行；所述采集單元包括模擬量采集單元和開關(guān)量采集單元，其中，所述模擬量采集單 元通過電壓、電流傳感器轉(zhuǎn)化成可由CPU單元的AD轉(zhuǎn)換單元接受的信號，由CPU單元進(jìn) 行采樣并計算出轉(zhuǎn)轍機(jī)的運行電壓、電流及功率；所述開關(guān)量采集單元將道岔啟動繼電器 1DQJ、2DQJ和道岔定/反位表示繼電器DBJ/FBJ的開關(guān)量經(jīng)整流、濾波及光電隔離后送入 CPU單元；所述CAN通信單元用于把數(shù)據(jù)通過CAN總線發(fā)送給監(jiān)控主機(jī)，包括通用CAN隔離 收發(fā)器；所述電源管理單元用于向本模塊提供工作電壓；所述外部存儲器單元用于存儲道 岔轉(zhuǎn)轍機(jī)的動作曲線和動作方向的數(shù)據(jù)；所述顯示單元用于顯示開關(guān)量狀態(tài)；所述串行程 序加載接口和JTAG仿真接口用于程序的加載與調(diào)試；所述模塊號檢測電路用于識別本模 塊標(biāo)號。該交流轉(zhuǎn)轍機(jī)采集模塊主要功能是采集ZJY系列液壓道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)、S700K系列交 流道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)的動作曲線和動作方向，其主要完成道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)在動作過程中，對其動作電 流、功率和道岔確切位置的監(jiān)測與監(jiān)控，將道岔動作過程中采集到的模擬量數(shù)據(jù)、開關(guān)量數(shù) 據(jù)與處理分析數(shù)據(jù)通過CAN總線發(fā)送給監(jiān)控主機(jī)，其具有狀態(tài)信息上報功能、故障信息自 診斷功能和故障信息上報功能。如圖2所示，芯片Ul是一款帶隔離的通用CAN收發(fā)器芯片，該芯片內(nèi)部集成了所 有必需的CAN隔離及CAN收、發(fā)器件，芯片的主要功能是將CAN控制器的邏輯電平轉(zhuǎn)換為 CAN總線的差分電平并且具有DC 2500V的隔離功能。圖中FGND為屏蔽地線。如圖3所示，各相電壓、電流采樣電路與圖3相似，傳感器輸出端接運算放大電路 U1，經(jīng)二階低通濾波電路U2A將高頻信號濾去，保留低頻信號，再經(jīng)抬升電路U2B將電壓抬 升到0 3伏(因CPU的A/D轉(zhuǎn)換器的采集電壓為0 3伏)，最后接入CPU的A/D轉(zhuǎn)換器 端口，進(jìn)行模擬量采集。如圖4所示，開關(guān)量采集電路采用了高阻加光電隔離技術(shù)，采集電路與被采集點 進(jìn)行電氣隔離，保證不會對被采集系統(tǒng)造成影響，VTS管是為了防止浪涌電流對采集電路造 成傷害。輸出的開關(guān)量信息經(jīng)選通送入CPU。
權(quán)利要求1.一種交流轉(zhuǎn)轍機(jī)采集模塊，其特征在于該交流轉(zhuǎn)轍機(jī)采集模塊包括有CPU單元、電 源管理單元、外部存儲器單元、顯示單元、CAN通信單元、模塊號檢測電路和采集單元，其中， 所述外部存儲器單元、所述顯示單元、所述CAN通信單元、所述模塊號檢測電路和所述采集 單元分別與所述CPU單元連接，所述電源管理單元分別與所述CPU單元、所述外部存儲器單 元、所述顯示單元、所述CAN通信單元、所述模塊號檢測電路和所述采集單元連接，所述采 集單元包括模擬量采集單元和開關(guān)量采集單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的交流轉(zhuǎn)轍機(jī)采集模塊，其特征在于該交流轉(zhuǎn)轍機(jī)采集模塊 還包括有用于程序加載與調(diào)試的串行程序加載接口和JTAG仿真接口，所述串行程序加載 接口和所述JTAG仿真接口分別連接所述CPU單元。
專利摘要本實用新型提供一種交流轉(zhuǎn)轍機(jī)采集模塊，它包括有CPU單元、電源管理單元、外部存儲器單元、顯示單元、CAN通信單元、模塊號檢測電路和采集單元，其中，所述外部存儲器單元、所述顯示單元、所述CAN通信單元、所述模塊號檢測電路和所述采集單元分別與所述CPU單元連接，所述電源管理單元分別與所述CPU單元、所述外部存儲器單元、所述顯示單元、所述CAN通信單元、所述模塊號檢測電路和所述采集單元連接，所述采集單元包括模擬量采集單元和開關(guān)量采集單元。該采集模塊具有可集中采集信息、性能穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)、安全可靠、數(shù)據(jù)傳輸精度高的優(yōu)點。
文檔編號B61L5/06GK201825062SQ201020525260
公開日2011年5月11日 申請日期2010年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月10日
發(fā)明者馮旭輝, 徐暉, 李建朝 申請人:河南輝煌科技股份有限公司