專利名稱：一種道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作電壓檢測(cè)設(shè)備和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及道岔監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及ー種道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作電壓檢測(cè)設(shè)備和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)又稱為動(dòng)カ轉(zhuǎn)轍機(jī)，是在鉄路鋼軌改道時(shí)應(yīng)用的動(dòng)カ設(shè)備，在進(jìn)行動(dòng)力給予時(shí)需要對(duì)所述道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電壓信號(hào)做檢測(cè)，以判斷道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)是否正常動(dòng)作，方便現(xiàn)場(chǎng)人員判斷道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)是否正常動(dòng)作?，F(xiàn)有針對(duì)道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)電壓信號(hào)的檢測(cè)是將采集的4路信號(hào)進(jìn)行模擬高通濾波和模擬低通濾波后，分別得到各路交流含量和直流含量，從而對(duì)交流含量和直流含量的分析得到當(dāng)前驅(qū)動(dòng)電機(jī)的工作狀態(tài)。然而，上述檢測(cè)方法基于模擬高/低通濾波，由于交直流信號(hào)經(jīng)過模擬濾波后增益有衰減而使檢測(cè)結(jié)果與真實(shí)值間出現(xiàn)誤差，増加了檢測(cè)不可靠性；且現(xiàn)有檢測(cè)方式對(duì)于驅(qū)動(dòng)電機(jī)各路電壓信號(hào)的處理，同時(shí)設(shè)置模擬高/低通濾波器(如圖I所示)，在硬件方面增加了處理成本，因而從技術(shù)節(jié)省的角度講是不經(jīng)濟(jì)的。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型提供ー種道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作電壓檢測(cè)設(shè)備和系統(tǒng)，通過數(shù)字濾波器及信號(hào)有效值計(jì)算方式檢測(cè)動(dòng)作電壓信號(hào)的交直流成分，在提高檢測(cè)準(zhǔn)確性并節(jié)省信號(hào)處理成本。一種道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作電壓檢測(cè)裝置，包括采集模塊、濾波處理模塊和計(jì)算模塊，其中所述采集模塊用于采集道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電壓信號(hào)；所述濾波處理模塊與所述采集模塊電連接，并對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的電壓信號(hào)同時(shí)進(jìn)行數(shù)字高通濾波及數(shù)字全通濾波；所述計(jì)算単元與所述濾波處理模塊連接，并以數(shù)字高通濾波及數(shù)字全通濾波后的多路電壓信號(hào)進(jìn)行均方根RMS計(jì)算得到交流有效值和混合信號(hào)真有效值；利用所述交流有效值和混合信號(hào)真有效值進(jìn)行RMS計(jì)算得到直流有效值。為了完善上述方案，所述采集模塊包括依次連接的的高阻采樣單元，光耦隔離單元及模數(shù)采集單元。所述計(jì)算単元具體為微處理器MCU與DSP的組合。優(yōu)選地，還包括與所述計(jì)算単元電連接的RS485隔離輸出単元。ー種道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作電壓檢測(cè)系統(tǒng)，包括所述的道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作電壓檢測(cè)裝置。從上述的技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型實(shí)施例將采集并模數(shù)轉(zhuǎn)換后的道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電壓信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波，并結(jié)合RMS有效值計(jì)算法方法，來檢測(cè)交直流混合電壓信號(hào)中的交直流分量，為準(zhǔn)確進(jìn)行道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)是否正常動(dòng)作提供參考，運(yùn)用數(shù)字濾波器技術(shù)節(jié)省了模擬濾波器帶來的硬件成本高和信號(hào)衰減可靠性低的問題，達(dá)到了提高檢測(cè)準(zhǔn)確性并節(jié)省信號(hào)處理成本的技術(shù)效果。

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本實(shí)用新型實(shí)施例公開的ー種現(xiàn)有道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)電壓信號(hào)的檢測(cè)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例公開的ー種道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作電壓檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。本實(shí)用新型提供ー種道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作電壓檢測(cè)設(shè)備和系統(tǒng)，通過數(shù)字濾波器及信號(hào)有效值計(jì)算方式檢測(cè)動(dòng)作電壓信號(hào)的交直流成分，在提高檢測(cè)準(zhǔn)確性并節(jié)省信號(hào)處理成本。圖2示出了一種道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作電壓檢測(cè)裝置，包括采集模塊21、濾波處理模塊22和計(jì)算模塊23，其中所述采集模塊21用于采集道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電壓信號(hào)；由圖可知，所述采集模塊21包括依次連接的的高阻采樣單元，光耦隔離単元及模數(shù)采集単元，所述模數(shù)采集單元為專用的16位A/D芯片，可有效保證測(cè)量精度；采樣端采用高阻抗采樣，降低了接入采集模塊對(duì)系統(tǒng)造成的干擾；通過光耦隔離采樣有效地保證了前級(jí)采樣端的干擾信號(hào)不會(huì)破壞內(nèi)部系統(tǒng)；所述濾波處理模塊22與所述采集模塊43電連接，并對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的電壓信號(hào)同時(shí)進(jìn)行數(shù)字高通濾波及數(shù)字全通濾波；所述計(jì)算単元23與所述濾波處理模塊42連接，并以數(shù)字高通濾波及數(shù)字全通濾波后的多路電壓信號(hào)進(jìn)行均方根RMS計(jì)算得到交流有效值和混合信號(hào)真有效值；利用所述交流有效值和混合信號(hào)真有效值進(jìn)行RMS計(jì)算得到直流有效值。舉例說明，有效值計(jì)算公式(RMS)2= (AC)2+ (DC) 2 ;假如輸入型號(hào)為直流30V和交流有效值為40V的混合信號(hào)，通過高通濾波器后即可得到交流有效值40V，全通濾波器后得到的有效值為50V，則(AC) 2=502-402，即，直流信號(hào)為30V，從而利用數(shù)字高通濾波技術(shù)和RMS有效值方法準(zhǔn)確得出信號(hào)的交/直流含量。在本實(shí)施例中，采用數(shù)字全通濾波器中嵌入的多路電壓信號(hào)并行處理軟件(在本實(shí)施例中，根據(jù)現(xiàn)有的鉄路換輒應(yīng)用具體為4路，而并不做局限)，所述高通濾波器首先將交流分量分離出來并利用RMS準(zhǔn)確計(jì)算，再對(duì)直流分量的RMS計(jì)算，由于所述數(shù)字高通濾波器軟硬件件實(shí)現(xiàn)較為簡(jiǎn)単，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中利用模擬高/低濾波器實(shí)現(xiàn)各路信號(hào)檢測(cè)來說，極大地降低了系統(tǒng)的軟/硬件開銷；同時(shí)，所述RMS的計(jì)算方式不僅結(jié)果準(zhǔn)確，并可為電壓信號(hào)的進(jìn)ー步利用提供方便。更為具體地，所述計(jì)算單元優(yōu)選為MCU與DSP的組合。圖中還示出了與所述計(jì)算単元電連接的RS485隔離輸出単元24，通過隔離的485總線標(biāo)準(zhǔn)Modbus-RTU協(xié)議輸出，方便用戶組網(wǎng)及加強(qiáng)了采集模塊的總線抗干擾性。需要進(jìn)ー步明確的是 本實(shí)用新型還公開了ー種道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作電壓檢測(cè)系統(tǒng)，包括上一實(shí)施例中提到的所述的的道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作電壓檢測(cè)裝置，所述檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行流程參見圖2a和圖4的圖示及對(duì)應(yīng)說明，不再重復(fù)贅述。綜上所述本實(shí)用新型實(shí)施例將采集并模數(shù)轉(zhuǎn)換后的道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電壓信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波，并結(jié)合RMS有效值計(jì)算法方法，來檢測(cè)交直流混合電壓信號(hào)中的交直流分量，為準(zhǔn)確進(jìn)行道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)是否正常動(dòng)作提供參考，運(yùn)用數(shù)字濾波器技術(shù)節(jié)省了模擬濾波器帶來的硬件成本高和信號(hào)衰減可靠性低的問題，達(dá)到了提高檢測(cè)準(zhǔn)確性并節(jié)省信號(hào)處理成本的技術(shù)效果。本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求1.一種道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作電壓檢測(cè)裝置，其特征在于，包括采集模塊、濾波處理模塊和計(jì)算模塊，其中 所述采集模塊用于采集道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電壓信號(hào)； 所述濾波處理模塊與所述采集模塊電連接，并對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的電壓信號(hào)同時(shí)進(jìn)行數(shù)字高通濾波及數(shù)字全通濾波； 所述計(jì)算単元與所述濾波處理模塊連接，并以數(shù)字高通濾波及數(shù)字全通濾波后的多路電壓信號(hào)進(jìn)行均方根RMS計(jì)算得到交流有效值和混合信號(hào)真有效值； 利用所述交流有效值和混合信號(hào)真有效值進(jìn)行RMS計(jì)算得到直流有效值。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述采集模塊包括依次連接的的高阻采樣單元，光耦隔離単元及模數(shù)采集単元。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述計(jì)算単元具體為微處理器MCU。<
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，還包括與所述計(jì)算単元電連接的RS485隔離輸出單兀。
5.—種道盆轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作電壓檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的的道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作電壓檢測(cè)裝置。
專利摘要本實(shí)用新型實(shí)施例公開了一種道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作電壓檢測(cè)設(shè)備和系統(tǒng)，一種道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)動(dòng)作電壓檢測(cè)裝置，包括采集模塊、濾波處理模塊和計(jì)算模塊，其中所述采集模塊用于采集道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電壓信號(hào)；所述濾波處理模塊與所述采集模塊電連接，并對(duì)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的電壓信號(hào)同時(shí)進(jìn)行數(shù)字高通濾波及數(shù)字全通濾波；所述計(jì)算單元與所述濾波處理模塊連接，并以數(shù)字高通濾波及數(shù)字全通濾波后的多路電壓信號(hào)進(jìn)行均方根RMS計(jì)算得到交流有效值和混合信號(hào)真有效值；利用所述交流有效值和混合信號(hào)真有效值進(jìn)行RMS計(jì)算得到直流有效值。通過數(shù)字濾波器及信號(hào)有效值計(jì)算方式檢測(cè)動(dòng)作電壓信號(hào)的交直流成分，在提高檢測(cè)準(zhǔn)確性并節(jié)省信號(hào)處理成本。
文檔編號(hào)G01R19/25GK202393841SQ20112038037
公開日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2011年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月9日
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