CN107091657A - 电力机车传感器综合检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电力机车传感器综合检测系统，包括：至少两个传感器检测单元，用于对待测传感器的至少两种参数进行检测，生成传感器检测结果数据；上位机，所述上位机与各所述传感器检测单元相连，用于向所述传感器检测单元发送预设信号控制指令，以及用于接收所述传感器检测结果数据。本发明提供了一种集成度高、操作简单的电力机车用传感器检测系统，为机车的安全可靠运行提供了更有效的保障。
Description
技术领域
本发明实施例涉及传感器检测技术，尤其涉及一种电力机车传感器综合检测系统。
背景技术
随着我国高速铁路的发展与广泛应用，电力机车的安全可靠运行越来越受到人们的关注。其中，电力机车上安装的各类电信号输出的传感器可以对电力机车的运行状态进行有效监控。
现阶段对于电力机车各类传感器的检测，需要将不同传感器从电力机车上拆卸下来，分别为不同的传感器类型配置不同的检测系统，将传感器安装到检测系统中进行检测。或者只是停留在人工观测外观是否破损和单点检测等手段来判断传感器是否存在故障。
因而目前对电力机车各类传感器的检测，需要反复将各类传感器安装到不同的检测系统中，且各自独立控制，因此操作繁琐。
发明内容
本发明提供一种电力机车传感器综合检测系统，以实现提供一种集成度高、操作简单的电力机车用传感器检测系统。
第一方面，本发明实施例提供了一种电力机车传感器综合检测系统，所述系统包括：
至少两个传感器检测单元，用于对待测传感器的至少两种参数进行检测，生成传感器检测结果数据；
上位机，所述上位机与各所述传感器检测单元相连，用于向所述传感器检测单元发送预设信号控制指令，以及用于接收所述传感器检测结果数据。
优选地，各所述传感器检测单元包括下述至少一个：
电流传感器检测单元，用于检测电流传感器；
电压传感器检测单元，用于检测电压传感器；
温度传感器检测单元，用于检测温度传感器；
压力传感器检测单元，用于检测压力传感器；
转速传感器检测单元，用于检测转速传感器。
优选地，所述电流传感器检测单元包括：
电流信号发生子单元，用于接收上位机发送的预设电流信号控制指令，生成检测用的激励电流信号；
校准电流传感器，与所述电流信号发生子单元相连，用于根据所述激励电流信号生成校验电流信号；
待测电流传感器，与所述电流信号发生子单元相连，用于根据所述激励电流信号生成检测电流信号；
数据处理模块，与所述校准电流传感器和所述待测电流传感器相连，用于将所述检测电流信号与所述校验电流信号进行对比，向上位机发送电流传感器检测结果数据。
优选地，所述校准电流传感器的检测精度大于所述待测电流传感器的检测精度。
优选地，所述电压传感器检测单元包括：
电压信号发生子单元，用于接收上位机发送的预设电压信号控制指令，生成检测用的激励电压信号；
待测电压传感器，与所述电压信号发生子单元相连，用于根据所述激励电压信号生成检测电压信号；
数据处理模块，与所述待测电压传感器相连，用于将所述检测电压信号与所述预设电压信号进行对比，向上位机发送电压传感器检测结果数据。
优选地，所述温度传感器检测单元包括：
温度信号发生子单元，用于收上位机发送的预设温度值控制指令，控制恒温容器的温度值为所述预设温度值；
待测温度传感器，与所述温度信号发生子单元相连，用于根据所述恒温容器的温度生成检测温度信号；
数据处理模块，与所述待测温度传感器相连，用于将所述待测温度传感器的检测温度信号与所述预设温度值进行对比，向上位机发送温度传感器检测结果数据。
优选地，所述压力传感器检测单元包括：
压力信号发生子单元，用于接收上位机发送的预设压力值控制指令，控制压力校验装置产生压力值为所述预设压力值；
待测压力传感器，与所述压力信号发生子单元相连，用于所述待测压力传感器根据所述压力校验装置产生的压力生成检测压力信号；
数据处理模块，与所述待测压力传感器相连，用于将所述检测压力信号与所述预设压力值进行对比，向上位机发送压力传感器检测结果数据。
优选地，所述转速传感器检测单元包括：
转速信号发生子单元，用于接收上位机发送的预设转速值控制指令，控制转速发生装置产生转速值为所述预设转速值；
待测转速传感器，与所述转速信号发生子单元相连，用于根据所述转速发生装置的转速生成检测转速信号；
数据处理模块，与所述待测转速传感器相连，用于将所述检测转速信号与所述预设转速值进行对比，向上位机发送转速传感器检测结果数据。
优选地，所述上位机具体用于基于设定工况分别针对各传感器检测单元产生联动信号控制指令，向各所述传感器检测单元发送，以及接收各所述传感器检测结果数据，并基于设定工况进行结合分析。
本发明通过提供一种电力机车传感器综合检测系统，解决了对电力机车各类传感器的检测需要反复将各类传感器安装到不同的检测系统中，各自独立控制操作繁琐的问题，提供了一种集成度高、操作简单的电力机车用传感器检测系统。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的电力机车传感器综合检测系统的结构示意图；
图2为本发明实施例二提供的电力机车传感器综合检测系统中的电流传感器检测单元结构示意图；
图3是为本发明实施例三提供的电力机车传感器综合检测系统中的电压传感器检测单元结构示意图；
图4为本发明实施例四提供的电力机车传感器综合检测系统中的温度传感器检测单元结构示意图；
图5为本发明实施例五提供的电力机车传感器综合检测系统中的压力传感器检测单元结构示意图；
图6为本发明实施例六提供的电力机车传感器综合检测系统中的转速传感器检测单元结构示意图；
图7是本发明实施例七提供的电力机车传感器综合检测系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种电力机车传感器综合检测系统的结构示意图，该系统适用于对电力机车的各类传感器进行综合检测的情况。该系统具体包括：至少两个传感器检测单元120和上位机110。
其中，至少两个传感器检测单元120，用于对待测传感器的至少两种参数进行检测，生成传感器检测结果数据；上位机110，与各所述传感器检测单元120相连，用于向所述传感器检测单元120发送预设信号控制指令，以及用于接收所述传感器检测结果数据。
具体的，至少两个传感器检测单元120可以是对不同种类的传感器检测单元进行检测，例如可以是检测电流传感器、检测电压传感器、检测温度传感器、检测压力传感器或检测转速传感器。各个传感器检测单元120分别与上位机相连，接受上位机110的控制。上位机110可以是上位工控机，向各个传感器检测单元120发送预设信号控制指令，给定传感器检测单元所检测到的信号的大小；并在接收到传感器检测结果数据后显示该传感器检测结果数据。
其中，预设信号可以是恒定的或变化的；传感器检测结果数据可以是零点漂移、线性度和/或灵敏度等传感器参数；各个传感器检测结果数据可以是同类型的参数，也可以是不同类型的参数。
本实施例以包括两个传感器检测单元为例进行说明，即第一传感器检测单元和第二传感器检测单元。
该系统的工作过程为：上位机同时/分别向第一传感器检测单元发送预设第一信号控制指令，以及向第二传感器检测单元发送预设第二信号控制指令；第一传感器检测单元接收预设第一信号控制指令，对待测第一传感器的参数进行检测，生成并向上位机发送待测第一传感器检测结果数据；第二传感器检测单元接收预设第二信号控制指令，对待测第二传感器的参数进行检测，生成并向上位机发送待测第二传感器检测结果数据；上位机同时/分别接收并显示待测第一传感器检测结果数据，以及待测第二传感器检测结果数据。
本实施例的技术方案，通过上位机对至少两个传感器检测单元进行控制，解决了在对不同类型的传感器进行检测时，需要反复将各类传感器安装到不同的检测系统中的操作繁琐的问题，达到了对电力机车用多种传感器检测集成度高、操作简单的效果。
在上述各技术方案的基础上，优选是将各传感器检测单元进一步优化为以下至少一种：
电流传感器检测单元，用于检测电流传感器；
电压传感器检测单元，用于检测电压传感器；
温度传感器检测单元，用于检测温度传感器；
压力传感器检测单元，用于检测压力传感器；
转速传感器检测单元，用于检测转速传感器。
各传感器检测单元这样设置的好处在于针对电力机车用传感器的实际情况，上述类型的传感器较为常用，达到工业应用的目的。
在上述各技术方案的基础上，上位机进一步用于基于设定工况分别针对各传感器检测单元产生联动信号控制指令，向各所述传感器检测单元发送，以及接收各所述传感器检测结果数据，并基于设定工况进行结合分析。
具体地，设定工况例如可以是机车启动、加速运行、减速运行或满载运行。在该设定工况下，上位机向各个传感器检测单元发送的预设信号可以是联动信号。该联动信号可以是各待测传感器需要测量的物理量之间存在的时间上的联动、顺序联动或参数值联动。
上位机这样设置的好处在于可以针对电力机车实际运行工况，对各待测传感器进行机车运行条件下的模拟检测，达到在模拟实际工况条件下对各待测传感器进行检测的目的。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的电力机车传感器综合检测系统中的电流传感器检测单元结构示意图，本实施例在上述各实施例的基础上优选电流传感器检测单元进一步包括：
电流信号发生子单元221，用于接收上位机发送的预设电流信号控制指令，生成检测用的激励电流信号；
校准电流传感器222，与所述电流信号发生子单元相连，用于根据所述激励电流信号生成校验电流信号；
待测电流传感器223，与所述电流信号发生子单元相连，用于根据所述激励电流信号生成检测电流信号；
数据处理模块224，与所述校准电流传感器和所述待测电流传感器相连，用于将所述检测电流信号与所述校验电流信号进行对比，向上位机发送电流传感器检测结果数据。
具体地，电流信号发生子单元221包括：控制器，用于接收上位机发送的预设电流信号控制指令，该控制器例如可以是可编程逻辑控制器PLC；恒流源，与该控制器连接，在该控制器的驱动下产生激励电流信号。该激励电流信号的大小按照与机车运行电流实际工况1：1的比例进行模拟。数据处理模块224例如可以是可编程逻辑控制器PLC。
该电流传感器检测单元的工作过程为：电流信号发生子单元221接收上位机发送的预设电流信号控制指令生成检测用的激励电流信号；校准电流传感器222与待测电流传感器223分别对该激励电流信号进行检测，生成各自的检测结果数据，并发送至数据处理模块224；数据处理模块224将校准电流传感器222与待测电流传感器223的检测结果数据进行对比分析，得到待测电流传感器223检测结果。
电流传感器检测单元这样设置的好处为在机车实际工况条件下对待测电流传感器进行检测，检测结果准确可靠。
在上述各技术方案的基础上，校准电流传感器的检测精度优选可以大于待测电流传感器的检测精度。
校准电流传感器这样设置的好处在于使待测电流传感器的检测结果更加准确。
实施例三
图3为本发明实施例三提供的电力机车传感器综合检测系统中的电压传感器检测单元结构示意图，在上述各实施例的基础上优选电压传感器检测单元进一步包括：
电压信号发生子单元321，用于接收上位机发送的预设电压信号控制指令，生成检测用的激励电压信号；
待测电压传感器323，与所述电压信号发生子单元相连，用于根据所述激励电压信号生成检测电压信号；
数据处理模块324，与所述待测电压传感器相连，用于将所述检测电压信号与所述预设电压信号进行对比，向上位机发送电压传感器检测结果数据。
具体地，电压信号发生子单元321包括：控制器，用于接收上位机发送的预设电压信号控制指令，该控制器例如可以是可编程逻辑控制器PLC；高压发生器，与该控制器连接，在该控制器的驱动下产生激励电压信号。该激励电压信号的大小按照与机车运行电压实际工况1：1的比例进行模拟。数据处理模块324例如可以是可编程逻辑控制器PLC。
该电压传感器检测单元的工作过程为：电压信号发生子单元321接收上位机发送的预设电压信号控制指令生成检测用的激励电压信号；待测电压传感器323对该激励电压信号进行检测，生成检测结果数据，并发送至数据处理模块324；数据处理模块324将待测电压传感器323的检测结果数据与激励电压信号进行对比分析，得到待测电压传感器323检测结果。
电压传感器检测单元这样设置的好处为在机车实际工况条件下对待测电压传感器进行检测，检测结果准确可靠。
实施例四
图4为本发明实施例四提供的电力机车传感器综合检测系统中的温度传感器检测单元结构示意图，在上述各实施例的基础上优选温度传感器检测单元进一步包括：
温度信号发生子单元421，用于收上位机发送的预设温度值控制指令，控制恒温容器的温度值为所述预设温度值；
待测温度传感器423，与所述温度信号发生子单元相连，用于根据所述恒温容器的温度生成检测温度信号；
数据处理模块424，与所述待测温度传感器相连，用于将所述待测温度传感器的检测温度信号与所述预设温度值进行对比，向上位机发送温度传感器检测结果数据。
具体地，温度信号发生子单元421包括：控制器，用于接收上位机发送的预设温度信号控制指令，该控制器例如可以是可编程逻辑控制器PLC；以及恒温容器，与该控制器连接，在该控制器的驱动下对恒温容器进行制冷或加热操作，使恒温容器的温度为预设温度值。该温度信号的大小按照与机车运行温度实际工况1：1的比例进行模拟。数据处理模块424例如可以是可编程逻辑控制器PLC。
该温度传感器检测单元的工作过程为：温度信号发生子单元421接收上位机发送的预设温度信号控制指令生成检测用的激励温度信号；待测温度传感器423对该激励温度信号进行检测，生成检测结果数据，并发送至数据处理模块424；数据处理模块424将待测温度传感器423的检测结果数据与激励温度信号进行对比分析，得到待测温度传感器423检测结果。
温度传感器检测单元这样设置的好处为在机车实际工况条件下对待测温度传感器进行检测，检测结果准确可靠。
实施例五
图5为本发明实施例五提供的电力机车传感器综合检测系统中的压力传感器检测单元结构示意图，在上述各实施例的基础上优选压力传感器检测单元进一步包括：
压力信号发生子单元521，用于接收上位机发送的预设压力值控制指令，控制压力校验装置产生压力值为所述预设压力值；
待测压力传感器523，与所述压力信号发生子单元相连，用于根据所述压力校验装置产生的压力生成检测压力信号；
数据处理模块524，与所述待测压力传感器相连，用于将所述检测压力信号与所述预设压力值进行对比，向上位机发送压力传感器检测结果数据。
具体地，压力信号发生子单元521包括：控制器，用于接收上位机发送的预设压力信号控制指令，该控制器例如可以是可编程逻辑控制器PLC；压力校验台，与该控制器连接，在该控制器的驱动下使压力校验台产生压力值为预设压力值的信号。该压力信号的大小按照与机车运行压力实际工况1：1的比例进行模拟。数据处理模块524例如可以是可编程逻辑控制器PLC。
该压力传感器检测单元的工作过程为：压力信号发生子单元521接收上位机发送的预设压力信号控制指令生成检测用的激励压力信号；待测压力传感器523对该激励压力信号进行检测，生成检测结果数据，并发送至数据处理模块524；数据处理模块524将待测压力传感器523的检测结果数据与激励压力信号进行对比分析，得到待测压力传感器523检测结果。
压力传感器检测单元这样设置的好处为在机车实际工况条件下对待测压力传感器进行检测，检测结果准确可靠。
实施例六
图6为本发明实施例六提供的电力机车传感器综合检测系统中的转速传感器检测单元结构示意图，在上述各实施例的基础上优选转速传感器检测单元进一步包括：
转速信号发生子单元621，用于接收上位机发送的预设转速值控制指令，控制转速发生装置产生转速值为所述预设转速值；
待测转速传感器623，与所述转速信号发生子单元相连，用于根据所述转速发生装置的转速生成检测转速信号；
数据处理模块624，与所述待测转速传感器相连，用于将所述检测转速信号与所述预设转速值进行对比，向上位机发送转速传感器检测结果数据。
具体地，转速信号发生子单元621包括：控制器，用于接收上位机发送的预设转速信号控制指令，该控制器例如可以是可编程逻辑控制器PLC；以及伺服电机，与该控制器连接，在该控制器的驱动下使伺服电机产生与预设转速相等的转速信号。该转速信号的大小按照与机车运行转速实际工况1：1的比例进行模拟。数据处理模块624例如可以是可编程逻辑控制器PLC。
该转速传感器检测单元的工作过程为：转速信号发生子单元621接收上位机发送的预设转速信号控制指令生成检测用的激励转速信号；待测转速传感器623对该激励转速信号进行检测，生成检测结果数据，并发送至数据处理模块624；数据处理模块624将待测转速传感器623的检测结果数据与激励转速信号进行对比分析，得到待测转速传感器623检测结果。
转速传感器检测单元这样设置的好处为在机车实际工况条件下对待测转速传感器进行检测，检测结果准确可靠。
实施例七
图7为本发明实施例七提供的一种电力机车传感器综合检测系统结构示意图，本实施例在上述各实施例的基础上优选各传感器检测单元分别为：电流传感器检测单元720，电压传感器检测单元730，温度传感器检测单元740，压力传感器检测单元750和转速传感器检测单元760。
该系统的工作过程为：上位机710同时/分别向电流传感器检测单元720发送预设电流信号控制指令，向电压传感器检测单元730发送预设电压信号控制指令，向温度传感器检测单元740发送预设温度信号控制指令，向压力传感器检测单元750发送预设压力信号控制指令，以及向转速传感器检测单元760发送预设转速信号控制指令；电流传感器检测单元720接收预设电流信号控制指令，对待测电流传感器的参数进行检测，并生成待测电流传感器检测结果数据；电压传感器检测单元730接收预设电压信号控制指令，对待测电压传感器的参数进行检测，并生成待测电压传感器检测结果数据；温度传感器检测单元740接收预设温度信号控制指令，对待测温度传感器的参数进行检测，并生成待测温度传感器检测结果数据；压力传感器检测单元750接收预设压力信号控制指令，对待测压力传感器的参数进行检测，并生成待测压力传感器检测结果数据；转速传感器检测单元760接收预设转速信号控制指令，对待测转速传感器的参数进行检测，并生成待测转速传感器检测结果数据；电流传感器检测单元720向上位机710发送待测电流传感器检测结果数据，电压传感器检测单元730向上位机710发送待测电压传感器检测结果数据，温度传感器检测单元740向上位机710发送待测温度传感器检测结果数据，压力传感器检测单元750向上位机710发送待测压力传感器检测结果数据，转速传感器检测单元760向上位机710发送待测转速传感器检测结果数据。上位机710接收并显示待测电流传感器检测结果数据，待测电压传感器检测结果数据，待测温度传感器检测结果数据，待测压力传感器检测结果数据，以及待测转速传感器检测结果数据。
本实施例的技术方案，通过在模拟机车实际工况条件下，将五个电力机车常用类型的传感器检测单元与上位机连接，解决了需要反复将各类传感器安装到不同的检测系统中，自独立控制，操作繁琐问题，达到了对电力机车用传感器检测集成度高、操作简单和检测结果准确可靠的效果。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (9)
1.一种电力机车传感器综合检测系统，其特征在于，包括：
至少两个传感器检测单元，用于对待测传感器的至少两种参数进行检测，生成传感器检测结果数据；
上位机，所述上位机与各所述传感器检测单元相连，用于向所述传感器检测单元发送预设信号控制指令，以及用于接收所述传感器检测结果数据。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，各传感器检测单元包括下述至少一个：
电流传感器检测单元，用于检测电流传感器；
电压传感器检测单元，用于检测电压传感器；
温度传感器检测单元，用于检测温度传感器；
压力传感器检测单元，用于检测压力传感器；
转速传感器检测单元，用于检测转速传感器。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，电流传感器检测单元包括：
电流信号发生子单元，用于接收上位机发送的预设电流信号控制指令，生成检测用的激励电流信号；
校准电流传感器，与所述电流信号发生子单元相连，用于根据所述激励电流信号生成校验电流信号；
待测电流传感器，与所述电流信号发生子单元相连，用于根据所述激励电流信号生成检测电流信号；
数据处理模块，与所述校准电流传感器和所述待测电流传感器相连，用于将所述检测电流信号与所述校验电流信号进行对比，向上位机发送电流传感器检测结果数据。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述校准电流传感器的检测精度大于所述待测电流传感器的检测精度。
5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，电压传感器检测单元包括：
电压信号发生子单元，用于接收上位机发送的预设电压信号控制指令，生成检测用的激励电压信号；
待测电压传感器，与所述电压信号发生子单元相连，用于根据所述激励电压信号生成检测电压信号；
数据处理模块，与所述待测电压传感器相连，用于将所述检测电压信号与所述预设电压信号进行对比，向上位机发送电压传感器检测结果数据。
6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，温度传感器检测单元包括：
温度信号发生子单元，用于收上位机发送的预设温度值控制指令，控制恒温容器的温度值为所述预设温度值；
待测温度传感器，与所述温度信号发生子单元相连，用于根据所述恒温容器的温度生成检测温度信号；
数据处理模块，与所述待测温度传感器相连，用于将所述待测温度传感器的检测温度信号与所述预设温度值进行对比，向上位机发送温度传感器检测结果数据。
7.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，压力传感器检测单元包括：
压力信号发生子单元，用于接收上位机发送的预设压力值控制指令，控制压力校验装置产生压力值为所述预设压力值；
待测压力传感器，与所述压力信号发生子单元相连，用于所述待测压力传感器根据所述压力校验装置产生的压力生成检测压力信号；
数据处理模块，与所述待测压力传感器相连，用于将所述检测压力信号与所述预设压力值进行对比，向上位机发送压力传感器检测结果数据。
8.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，转速传感器检测单元包括：
转速信号发生子单元，用于接收上位机发送的预设转速值控制指令，控制转速发生装置产生转速值为所述预设转速值；
待测转速传感器，与所述转速信号发生子单元相连，用于根据所述转速发生装置的转速生成检测转速信号；
数据处理模块，与所述待测转速传感器相连，用于将所述检测转速信号与所述预设转速值进行对比，向上位机发送转速传感器检测结果数据。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述上位机具体用于基于设定工况分别针对各传感器检测单元产生联动信号控制指令，向各所述传感器检测单元发送，以及接收各所述传感器检测结果数据，并基于设定工况进行结合分析。
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