CN104034960A - 具备多重冗余的列车车载电能监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具备多重冗余的列车车载电能监控系统，其特征在于：包括信号采集器、处理单元、显示单元，所述的处理单元内设有信号转化电路、专用计量芯片、CPU依次连接。本发明结构简单，通过设置两条完全独立的冗余电路，实现在一路电路受损的情况下另一路可继续工作，保证列车供电电能计算的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及一种电能监控系统，尤其是一种具备多重冗余电路的列车车载电能监控系统。
背景技术
车载电能监控系统是用于计量列车电能的较为常见的监控系统，通过计算列车各站点之间的距离，能够实施掌握列车行驶及用电状况同时能够合理分配列车行驶所需要的电能，能够有效防止电能的浪费，有益效果明显。
目前，所述的电能监控系统多安装与受电弓车厢内，所述电能监控系统包括：信号采集器、处理单元、显示器，所述的 信号采集器、处理单元、显示器依次连接，所述的处理单元内部由信号转化电路、计量芯片、CPU、数据存储芯片依次连接成一路信号处理电路，若处理单元受到损坏，则电能监控系统则无法处理信号采集器收集到的电流、电压信号，电能监控系统会处于瘫痪状态，不利于准确计量列车的电能使用情况，因此，研究出一种在一路信号处理电路受损的情况下也能够同样计量列车行驶情况的车载电能监控系统是目前需要解决的问题之一。
发明内容
发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种在一路信号处理电路的情况下另一条冗余电路能够继续准确地计算列车用电量的具备多重冗余的列车车载电能监控系统。
技术方案：为了实现以上目的，本发明所述的一种具备多重冗余的列车车载电能监控系统，包括信号采集处理单元和显示单元，所述信号采集处理单元至少两个，该信号采集处理单元与显示单元采用通讯连接，所述信号采集处理单元包括信号采集器和信号处理器，所述信号处理器内部至少设有两条信号处理电路，所述新型号处理电路有信号转换电路、计量芯片和CPU依次连接构成。
为了扩大CPU的存储量，所述信号处理电路包括数据存储芯片，所述数据存储芯片与CPU相连接，便于其存贮大量行驶数据。
所述显示单元包括显示器和存储单元，所述显示器与存储单元相连接，所述存储单元与数据存储芯片相连接。
所述信号采集器包括电流传感器和电压传感器，所述电流传感器和电压传感器与信号转换电路连接
有益效果：本发明提供的具备多重冗余电路的列车车载电能监控系统与现有技术相比，具有以下优点：
1. 结构简单：本发明无需增加新的设备，只需在处理单元内设置两条完全独立的冗余电路，可实现在一路电路受损的情况下另一路可继续工作，保证列车供电电能计算的准确性；
2. 精确度高：本发明通过设置两个处理单元，可保证在一个处理单元完全损坏的情况下，另一个处理单元可继续对行车数据进行监控，保证列车行驶数据的准确性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为实施例1处理单元结构示意图；
图3为实施例2处理单元结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，进一步阐明本发明。
如图1所示的一种具备多重冗余的列车车载电能监控系统，包括信号采集器、处理单元、显示器，所述的信号采集器、处理单元、显示器依次连接，形成车载电能监控系统，如图2所述处理单元内部由信号转化电路、计量芯片、CPU、依次连接成一条冗余电路，所述处理单元内设有两条相互独立的冗余电路，所述的两条冗余电路分别与信号采集器相连接；所述的处理单元为2个或2个以上；如图3所示，所述的处理单元还设有数据存储芯片，所述数据存储芯片与CPU相连接。
实施例1
信号采集器包括电流传感器、电压传感器，所述的电流传感器与电压传感器将信号送至处理单元，由处理单元内的信号转化电路将电信号转化为数字信号；所述计量芯片根据电流电压信号可以计算出电流、电压的各次谐波；并将这些数据与电压电流波形送至CPU，由CPU再次运算这些数据及各次谐波；并将总电能度数、正向电能度数、反向电能度数计算值送到显示单元显示与存储。
实施例2
信号采集器包括电流传感器、电压传感器，所述的电流传感器与电压传感器将信号送至处理单元，由处理单元内的信号转化电路将电信号转化为数字信号；所述计量芯片根据电流电压信号可以计算出正向电能、反向电能、功率因数、电压值、电流值等；并将这些数据与电压电流波形送至CPU，由CPU二次加工这些数据与计算各次谐波；并将总电能度数、正向电能度数、反向电能度数计算值同时存储到数据存储芯片及送到显示单元显示与存储。
实施例3
若列车的处理单元内部发生故障，导致一条电路损坏，无法进行数据统计存贮工作，则设于处理单元内部的内另外一条冗余电路，可继续接受并处理电信号做到，保证列车运行数据的准确性。
实施例4
列车两端的受电弓车厢，均设置处理单元，列车一端的受电弓车厢处理单元内部2路冗余电路均受损，均无法正常工作，列车可采用另一组受电弓给列车供电。使列车供电电能计量可连续计量。
当处理单元损坏需要更换，可将显示单元实时的列车电能数据通过通讯送到新的处理单元。使新的处理单元可以无缝对接列车电能的累计数据。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种具备多重冗余的列车车载电能监控系统，其特征在于：包括信号采集处理单元和显示单元，所述信号采集处理单元至少两个，该信号采集处理单元与显示单元采用通讯连接，所述信号采集处理单元包括信号采集器和信号处理器，所述信号处理器内部至少设有两条信号处理电路，所述新型号处理电路有信号转换电路、计量芯片和CPU依次连接构成。
2.根据权利要求1所述的一种具备多重冗余的列车车载电能监控系统，其特征在于：所述信号处理电路包括数据存储芯片，所述数据存储芯片与CPU相连接。
3.根据权利要求2所述的一种具备多重冗余的列车车载电能监控系统，其特征在于：所述显示单元包括显示器和存储单元，所述显示器与存储单元相连接，所述存储单元与数据存储芯片相连接。
4.根据权利要求1所述的一种具备多重冗余的列车车载电能监控系统，其特征在于：所述信号采集器包括电流传感器和电压传感器，所述电流传感器和电压传感器与信号转换电路连接。
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2014
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