CN108646080B - 磁浮列车高压电器箱大电流实时检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种磁浮列车高压电器箱大电流实时检测系统，包括：S1：在磁浮列车运行过程中，采集车下高压电器箱的电流数据并转换成无线信号；S2：车上设备接受电流的无线信号后进行分析，自动判断是否有电流异常，并在显示屏上实时显示电流值。本磁浮列车高压电器箱大电流实时检测系统，能够实时采集检测所有高压电器箱的电流，并显示每个高压电器箱的电流值，当电流异常时，会触发报警装置。考虑新增车上和车下布线较麻烦，本系统采用了无线传输设计，并且无线传输模块之间可以进行自由组网传输。
Description
技术领域
本发明涉及一种磁浮列车高压电器箱大电流实时检测系统。
背景技术
目前没有实时检测高压电器箱大电流的系统，当电流异常时，会通过跳开高压断路器将回路断开，并且无法及时定位故障具体在哪个高压箱。而且，没有实时检测高压电器箱大电流的系统，在行车时，无法实时确认高压电器箱电流值，在电流异常时，无法快速有效定位到故障位置，在进行故障处理时成本高，耗时长。
目前磁悬浮列车每节车有两个高压电器箱，与电气相关的供电系统如牵引、辅助、悬浮控制以及低压控制系统等，都来自高压电器箱供电。一旦高压电器箱电流异常，直接会影响整车电气设备的正常工作。目前还没有相关装置对高压电器箱的输入电流进行实时检测。磁浮列车上所使用的电气设备越来越多，所有的电气设备供电需要通过高压电器箱，一旦高压电器箱电流异常，会造成列车无法正常工作。因此，开发一种能够实时检测高压电器箱大电流的系统具有非常重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够对高压电器箱的电流进行实时检测的系统。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：磁浮列车高压电器箱大电流实时检测系统，包括：
S1：在磁浮列车运行过程中，采集车下高压电器箱的电流数据并转换成无线信号；
S2：车上设备接受电流的无线信号后进行分析，自动判断是否有电流异常，并在显示屏上实时显示电流值。
作为优选方式，对高压电器箱进行编号，车上接受电流无线信号并分析判断电流异常高压电器箱的位置编号。
作为优选方式，对高压电器箱的实时电流数据进行实时检测并在显示屏上进行显示。
作为优选方式，还包括大电流采集系统、自组网无线传输单元和数据接收处理单元；
大电流采集系统：用于采集高压电器箱输入母排上的大电流，通过用小电流控制大电流，保证测量精度高；
自组网无线传输单元：用于在磁浮列车运行过程中将高压电器箱的电流数据转换成无线信号，并且任意无线传输模块间能进行数据共享；
数据接收处理单元：用于接收电流无线信号并对无线信号进行分析处理以自动判断电流是否异常和显示实时电流值。
作为优选方式，自组网无线传输系统总共8个模块，有6个从模块，2个主模块；6个从模块分别位于6个高压电器箱内；2个主模块，分别位于两端司机室的屏柜面板上。
作为优选方式，自组网无线传输单元包括：电源模块、电流传感器模块、电流传感器转换模块、WIFI模块和RF天线；电源模块与电流传感器模块、电流传感器转换模块、WIFI模块相连，用于提供所需电源；所述电流传感器转换模块分别与电流传感器模块和WIFI模块相连，用于将电流传感器模块采集到的电流信号转换成TTL信号并经WIFI模块转换成无线WIFI信号；RF天线与WIFI模块相连，用于将无线WIFI信号传输至车上数据接收处理单元；
电源模块包括DC/DC转换电路，DC/DC转换电路的输入端与高压电器箱的DC110V电源相连，输出端与电流传感器模块、电流传感器转换模块、WIFI模块相连；为防止断电情况发生，在电流传感器模块、电流传感器转换模块、WIFI模块内置蓄电池，提供备用供电。
作为优选方式，数据接收处理单元包括RF天线、通讯处理模块、人机界面模块、声光报警模块；RF天线用于接收车下传过来的无线信号；通讯处理模块同时与RF天线声光报警模块、人机界面模块相连，对无线信号进行分析并在人机界面模块上实时显示，当电流异常时，会触发声光报警模块工作。
作为优选方式，人机界面模块包括处理器、通讯接口、输入单元、显示单元和数据存贮单元。
本发明的有益效果是：本磁浮列车高压电器箱大电流实时检测系统，能够实时采集检测所有高压电器箱的电流，并显示每个高压电器箱的电流值，当电流异常时，会触发报警装置。考虑新增车上和车下布线较麻烦，本系统采用了无线传输设计，并且无线传输模块之间可以进行自由组网传输。
附图说明
图1为本发明中各模块的位置布局图；
图2为本发明数据无线传输单元的方框结构图；
图3为本发明数据接收处理单元的方框结构图；
图4为本发明自组网无线传输系统拓扑图；
图5为本发明工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
磁浮列车高压电器箱大电流实时检测系统，包括：
S1：在磁浮列车运行过程中，采集车下高压电器箱的电流数据并转换成无线信号；
S2：车上设备接受电流的无线信号后进行分析，自动判断是否有电流异常，并在显示屏上实时显示电流值。
在一个优选实施例中，对高压电器箱进行编号，车上接受电流无线信号并分析判断电流异常高压电器箱的位置编号。
在一个优选实施例中，对高压电器箱的实时电流数据进行实时检测并在显示屏上进行显示。在一个优选实施例中，还包括大电流采集系统、自组网无线传输单元和数据接收处理单元；
大电流采集系统：用于采集高压电器箱输入母排上的大电流，通过用小电流控制大电流，保证测量精度高；
自组网无线传输单元：用于在磁浮列车运行过程中将高压电器箱的电流数据转换成无线信号，并且任意无线传输模块间能进行数据共享；
数据接收处理单元：用于接收电流无线信号并对无线信号进行分析处理以自动判断电流是否异常和显示实时电流值。用于接收电流无线信号并与设定的高压电器箱电流门限值进行比较，显示实时电流值(一般高压电气箱的额定输入电流为DC500A)，当测量值大于最大电流门限值时，则电流过大，会报故障；当测量值不为零且小于最小电流门限值，则判断为“无”电流，会报故障。这里说的无电流并不是没有电流，而是运行电流非常低，接近空载运行。在一个优选实施例中，如图1、图4所示，自组网无线传输系统总共8个模块，有6个从模块，2个主模块；6个从模块分别位于6个高压电器箱内；2个主模块，分别位于两端司机室的屏柜面板上。
在一个优选实施例中，如图2所示，自组网无线传输单元包括：电源模块、电流传感器模块、电流传感器转换模块、WIFI模块和RF天线；电源模块与电流传感器模块、电流传感器转换模块、WIFI模块相连，用于提供所需电源；所述电流传感器转换模块分别与电流传感器模块和WIFI模块相连，用于将电流传感器模块采集到的电流信号转换成TTL信号并经WIFI模块转换成无线WIFI信号；RF天线与WIFI模块相连，用于将无线WIFI信号传输至车上数据接收处理单元。
电源模块包括DC/DC转换电路，DC/DC转换电路的输入端与高压电器箱的DC110V电源相连，输出端与电流传感器模块、电流传感器转换模块、WIFI模块相连；为防止断电情况发生，在电流传感器模块、电流传感器转换模块、WIFI模块内置蓄电池，提供备用供电。
在一个优选实施例中，如图3所示，数据接收处理单元包括RF天线、通讯处理模块、人机界面模块、声光报警模块；RF天线用于接收车下传过来的无线信号；通讯处理模块同时与RF天线声光报警模块、人机界面模块相连，对无线信号进行分析并在人机界面模块上实时显示，当电流异常时，会触发声光报警模块工作。
在一个优选实施例中，人机界面模块包括处理器、通讯接口、输入单元、显示单元和数据存贮单元。
在一个优选实施例中，如图5所示，系统连接WiFi，包括两个功能，一个是故障数据存贮分析，一个是电流显示；对于故障数据存贮分析，又包括故障数据存贮和故障数据分析，故障数据存贮：查询采集系统故障数据、发送数据下载请求、数据接收完成后就存储好数据了；对于故障数据分析：查询采集系统故障数据、通过逻辑运算判断，与设定的高压电器箱电流门限值进行比较，(一般高压电气箱的额定输入电流为DC500A)，当测量值大于最大电流门限值时，则电流过大，会报故障；当测量值不为零且小于最小电流门限值，则判断为“无”电流，会报故障。这里说的无电流并不是没有电流，而是运行电流非常低，接近空载运行。对于电流的实时显示，通过发送实时监控请求，在接收到电流数据后，会进行数据的显示。
本发明设计关键点：磁浮列车高压电器箱大电流实时检测系统作为一个实时检测的平台，将大电流信号化、自组网无线传输系统、故障报警、实时显示、数据下载，所有的设备都集成模块化，具有通用性和高效适用性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.磁浮列车高压电器箱大电流实时检测系统，其特征在于，包括：
S1：在磁浮列车运行过程中，采集车下高压电器箱输入母排上的电流数据并转换成无线信号；
S2：车上设备接受电流的无线信号后进行分析，自动判断是否有电流异常，并在显示屏上实时显示电流值；
所述磁浮列车高压电器箱大电流实时检测系统还包括大电流采集系统、自组网无线传输单元和数据接收处理单元；
大电流采集系统：用于采集高压电器箱输入母排上的大电流，通过用小电流控制大电流，保证测量精度高；
自组网无线传输单元：用于在磁浮列车运行过程中将高压电器箱的电流数据转换成无线信号，并且任意无线传输模块间能进行数据共享；
数据接收处理单元：用于接收电流无线信号并对无线信号进行分析处理以自动判断电流是否异常和实时显示电流值；
系统连接WiFi，包括两个功能，一个是故障数据存贮分析，一个是电流显示；对于故障数据存贮分析，又包括故障数据存贮和故障数据分析，故障数据存贮：查询大电流采集系统故障数据、发送数据下载请求、数据接收完成后就存储好数据了；对于故障数据分析：查询大电流采集系统故障数据、通过逻辑运算判断，与设定的高压电器箱电流门限值进行比较，当测量值大于最大电流门限值时，则电流过大，会报故障；当测量值不为零且小于最小电流门限值，则判断为“无”电流，会报故障；对于电流的实时显示，通过发送实时监控请求，在接收到电流数据后，会进行数据的显示。
2.根据权利要求1所述的磁浮列车高压电器箱大电流实时检测系统，其特征在于：对高压电器箱进行编号，车上设备接受电流无线信号并分析判断电流异常高压电器箱的位置编号。
3.根据权利要求1所述的磁浮列车高压电器箱大电流实时检测系统，其特征在于：对高压电器箱的实时电流数据进行实时检测并在显示屏上进行显示。
4.根据权利要求3所述的磁浮列车高压电器箱大电流实时检测系统，其特征在于：自组网无线传输单元总共8个模块，有6个从模块，2个主模块；6个从模块分别位于6个高压电器箱内；2个主模块，分别位于两端司机室的屏柜面板上。
5.根据权利要求3所述的磁浮列车高压电器箱大电流实时检测系统，其特征在于：
自组网无线传输单元包括：电源模块、电流传感器模块、电流传感器转换模块、WIFI模块和RF天线；电源模块与电流传感器模块、电流传感器转换模块、WIFI模块相连，用于提供所需电源；所述电流传感器转换模块分别与电流传感器模块和WIFI模块相连，用于将电流传感器模块采集到的电流信号转换成TTL信号并经WIFI模块转换成无线WIFI信号；RF天线与WIFI模块相连，用于将无线WIFI信号传输至车上数据接收处理单元；
电源模块包括DC/DC转换电路，DC/DC转换电路的输入端与高压电器箱的DC110V电源相连，输出端与电流传感器模块、电流传感器转换模块及WIFI模块相连；为防止断电情况发生，在电流传感器模块、电流传感器转换模块及WIFI模块内置蓄电池，提供备用供电。
6.根据权利要求5所述的磁浮列车高压电器箱大电流实时检测系统，其特征在于：数据接收处理单元包括RF天线、通讯处理模块、人机界面模块、声光报警模块；RF天线用于接收车下传过来的无线信号；通讯处理模块同时与RF天线、声光报警模块及人机界面模块相连，对无线信号进行分析并在人机界面模块上实时显示，当电流异常时，会触发声光报警模块工作。
7.根据权利要求6所述的磁浮列车高压电器箱大电流实时检测系统，其特征在于：人机界面模块包括处理器、通讯接口、输入单元、显示单元和数据存贮单元。
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