CN109039778B - 一种交直流电流智能综合采集器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种交直流电流智能综合采集器，应用于全自动无人驾驶关键信号设备状态监测，智能综合采集器采用CAN总线通信方式与网络型通信接口分机连接，通信接口分机通过网络方式与信号集中监测维护支持系统实现通信，智能综合采集器包括盒式壳体以及采集采集处理器、电流输入接线端子、开关量输入接线端子、CAN输出接线端子和电源输入接线端子；通过对电流输入接线端子和开关量输入接线端子进行不同路数的设置，从而来实现智能综合采集器交流采集或直流采集。与现有技术相比，本发明智能采集集成度高，支持远程功能配置、远程升级，支持在线诊断，具有智能灵活可配置、可扩展等优点。
Description
技术领域
本发明涉及交直流电流的监测领域，尤其是涉及一种应用于全自动无人驾驶关键信号设备状态监测的交直流电流智能综合采集器。
背景技术
目前传统的交直流电流采集器只具备对单一监测对象信号采集，不可避免的就会形成种类繁多的采集器，在少批量需求情形下，产品化的过程中就会遇到一些问题。既有传统的交直流电流采集器，传输带宽能力是一瓶颈，限制了采集器与上位机之间的友好交互。再者，诸如在线升级、在线诊断、功能可配置等智能型需求都没覆盖到。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种智能灵活、可扩展的交直流电流智能综合采集器。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种交直流电流智能综合采集器，所述的智能综合采集器采用CAN总线通信方式与网络型通信接口分机连接，通信接口分机通过网络方式与信号集中监测维护支持系统实现通信，所述的智能综合采集器包括盒式壳体以及采集处理器、电流输入接线端子、开关量输入接线端子、CAN输出接线端子和电源输入接线端子，所述的采集处理器分别与电流输入接线端子、开关量输入接线端子、CAN输出接线端子和电源输入接线端子连接；
通过对电流输入接线端子和开关量输入接线端子进行不同路数的设置，从而来实现智能综合采集器交流采集或直流采集。
优选地，所述的智能综合采集器为交流电流采集器时，所述的电流输入接线端子为四路通道电流输入，所述的开关量输入接线端子为六路开关量输入。
优选地，所述的智能综合采集器为直流电流采集器时，所述的电流输入接线端子为三路通道电流输入，所述的开关量输入接线端子为九路开关量输入。
优选地，所述的智能综合采集器还包括与采集处理器连接的开关量工作指示灯，该开关量工作指示灯安装壳体面板上。
优选地，所述的智能综合采集器还包括与采集处理器连接的报警电路，该报警电路包括依次连接的报警开关和报警指示灯，所述的报警开关与采集处理器连接，所述的报警指示灯安装在壳体面板上。
优选地，所述的电流输入接线端子包括灯丝电流输入接线端子、50Hz交流电流输入接线端子、移频发送电流输入接线端子、ZD7型道岔电流输入接线端子、EJ型道岔电流输入接线端子和电源屏直流电流输入接线端子。
优选地，所述的智能综合采集器根据实际的需要通过软件控制改变采集器的工作，支持远程功能配置，具备多个监测对象信号采集处理能力；
所述的智能综合采集器通过站机下发命令实现功能类型配置，每项功能类型划分为一小分类，对应不同采集对象。
优选地，所述的智能综合采集器具备进行远程在线升级智能采集器软件的能力；
所述的智能综合采集器的在线升级过程包括：站机发送升级数据包、下位机反馈升级状态；所述的升级状态包括升级成功、通信校验失败和程序烧录校验失败；当升级状态为通信校验失败或程序烧录校验失败时，站机重新发送升级数据包。
优选地，所述的智能综合采集器支持在线诊断，具备自报警功能，所述的智能综合采集器通过自主上发自身报警数据进行及时诊断，所述的报警类型包括MCU重启报警、模块自身工作电压电流监测和看门狗。
优选地，所述的智能综合采集器具备组态功能可配置能力，所述的组态功能包括采集速率和滤波参数，所述的采集速率配置是通过在线进行采样速率功能属性的配置，从而实现现场采样速率的不同场景；所述的滤波参数配置是通过在线进行滤波参数功能属性的配置，从而实现软件滤波。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明通过接线端子的不同组合，从而来实现交直流信号的综合采集，大大提高了集成度，同时也大大提高了操作便利性；
2、本发明安全性高，通过设置本地报警电路和报警指示灯，大大提高了设备安全性；
3、本发明操作更加方便，通过设置在壳体两边的接线端子，通过接插即可实现多种方式的电流采集；
4、本发明支持远程功能配置、远程升级，支持在线诊断，采集速率、滤波参数可配置，以这种智能灵活的方式更好的帮助工作人员进行现场维护支持。
5、本发明CAN总线的带宽能力大幅提高，采用标准的接口与外部实现数据交换，具有良好的开放性、扩展性，从而给系统的扩充带来了很大的发展空间。
附图说明
图1为本发明的交流电流智能综合采集器的外观图；
图2为本发明的直流电流智能综合采集器的外观图；
图3为本发明的交流电流智能综合采集器的端子示意图；
图4为本发明的直流电流智能综合采集器的端子示意图；
图5为本发明的智能综合采集器内部结构示意图。
其中1为壳体，2为第一接线端子，3为第二接线端子，4为第三接线端子，5为开关量工作指示灯，6为功能显示触键，7为采集处理器，8为电流输入接线端子，9为开关量输入接线端子，10为CAN输出接线端子，11为电源输入接线端子，12为报警开关，13为报警指示灯。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚，完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。
如图1～2、5所示，交直流电流智能综合采集器，所述的智能综合采集器采用CAN总线通信方式与网络型通信接口分机连接，所述的智能综合采集器包括壳体1以及分别安装在壳体上的采集处理器7、电流输入接线端子8、开关量输入接线端子9、CAN输出接线端子10和电源输入接线端子11，其中部分开关量输入接线端子9构成壳体上的第一接线端子2，CAN输出接线端子10和电源输入接线端子11构成壳体上的第二接线端子3，电流输入接线端子8和部分开关量输入接线端子9构成第三接线端子4，所述的采集处理器7分别与电流输入接线端子8、开关量输入接线端子9、CAN输出接线端子10和电源输入接线端子11连接，所述的采集处理器为MCU；
通过对电流输入接线端子和开关量输入接线端子进行不同路数的设置，从而来实现智能综合采集器交流采集或直流采集。
所述的智能综合采集器为交流电流采集器时，所述的电流输入接线端子为四路通道电流输入，所述的开关量输入接线端子为四路开关量输入。
所述的智能综合采集器为直流电流采集器时，所述的电流输入接线端子为三路通道电流输入，所述的开关量输入接线端子为九路开关量输入。
所述的智能综合采集器还包括与采集处理器连接的开关量工作指示灯，该开关量工作指示灯安装壳体面板上。
所述的智能综合采集器还包括与采集处理器连接的报警电路，该报警电路包括依次连接的报警开关12和报警指示灯，所述的报警开关与采集处理器连接，所述的报警指示灯安装在壳体面板上。
所述的电流输入接线端子包括灯丝电流输入接线端子、50Hz交流电流输入接线端子、移频发送电流输入接线端子、ZD7型道岔电流输入接线端子、EJ型道岔电流输入接线端子和电源屏直流电流输入接线端子。
本发明智能综合采集器采用CAN总线通信方式与网络型通信接口分机连接，所述的网络型通信接口分机通过网络通信方式与信号集中监测维护支持系统连接。
所述的智能综合采集器根据实际的需要通过软件控制改变采集器的工作，支持远程功能配置，具备多个监测对象信号采集处理能力。
所述的智能综合采集器通过站机下发命令实现功能类型配置，每项功能类型划分为一小分类，对应不同采集对象。
所述的智能综合采集器包括交流电流智能综合采集器和直流电流智能综合采集器。
所述的交流电流智能综合采集器采集的监测对象包括灯丝电流、50Hz交流电流和移频发送电流；所述的直流电流智能综合采集器采集的监测对象包括ZD7型道岔电流、EJ型道岔电流和电源屏直流电流。
所述的智能综合采集器具备进行远程在线升级智能采集器软件的能力。
所述的智能综合采集器的在线升级过程包括：站机发送升级数据包，下位机反馈升级状态；所述的升级状态包括升级成功、通信校验失败和程序烧录校验失败；当升级状态为通信校验失败或程序烧录校验失败时，站机重新发送升级数据包。
所述的智能综合采集器支持在线诊断，具备自报警功能。
所述的智能综合采集器通过自主上发自身报警数据进行及时诊断，所述的报警类型包括MCU重启报警、模块自身工作电压电流监测和看门狗。
所述的智能综合采集器具备组态功能可配置能力。
所述的组态功能包括采集速率和滤波参数，所述的采集速率配置是通过在线进行采样速率功能属性的配置，从而实现现场采样速率的不同场景；所述的滤波参数配置是通过在线进行滤波参数功能属性的配置，从而实现软件滤波。
如图3和图4所示，所述的交流电流智能综合采集器包括4路通道电流输入、4路开关量输入、1路CAN输出、1路12V电源输入；直流电流智能综合采集器包括3路通道电流输入、9路开关量输入、1路CAN输出、1路12V电源输入。
所述的智能综合采集器可以存储大量的信息，用户可随时查询。这些信息可包括设备的历史信息。例如，生产日期、软件版本、唯一标识序列号、出厂测试结果等。存储内容的扩展性只受智能传感器本身存储容量的限制。
本发明的性能：
1)阻燃性要求，防火等级满足GB/T 5169.10中V0阻燃等级要求，PCB材质和含塑料部件的阻燃性能应满足标准UL94V-0级要求。
2)平均故障间隔时间(MTBF)≥10000小时。
3)工作环境温度设定为-5～45℃，相对湿度不大于90％(室温25℃)；存储温度-25℃～70℃。
4)低气压性能需满足产品标准EN50125-3中AX等级要求，应能在海拔小于等于3000m，大气压强70kPa～106kPa条件下正常工作，测试标准采用EN60068-2-13、GB/T2423.21，性能判据A。
5)耐压：输入、输出、电源相互之间2500V AC,1min，1mA。
6)射频电磁场辐射抗扰度：满足GB/T 17626.6中测试电源10V，性能判据A要求。
7)工频磁场抗扰度：GB/T 17626.8中测试等级4，性能判据A要求。
8)静电放电抗扰度：GB/T 17626.2中测试等级3，性能判据B要求。
9)脉冲磁场抗扰度：GB/T 17626.9中测试等级4，性能判据A要求；
10)电快速瞬变脉冲群抗扰度：GB/T 17626.4中测试等级3(电源端口、I/O信号、数据和CAN通信端口)，性能判据A要求。
11)浪涌抗扰度：GB/T 17626.5中测试等级2(电源端口、I/O信号、数据和CAN通信端口)，性能判据A要求。
12)传导发射：GB 9254中Class A限制要求。
13)辐射发射：GB 9254中Class A限制要求。
14)低温试验：EN 60068-2-1Ad。
15)高温试验：EN 60068-2-2Bd。
16)恒定湿热试验：EN 60068-2-78Cab、GB/T2423.3。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种交直流电流智能综合采集器，所述的智能综合采集器采用CAN总线通信方式与网络型通信接口分机连接，通信接口分机通过网络方式与信号集中监测维护支持系统实现通信，其特征在于，所述的智能综合采集器包括盒式壳体以及采集处理器、电流输入接线端子、开关量输入接线端子、CAN输出接线端子和电源输入接线端子，所述的采集处理器分别与电流输入接线端子、开关量输入接线端子、CAN输出接线端子和电源输入接线端子连接；
通过对电流输入接线端子和开关量输入接线端子进行不同路数的设置，从而来实现智能综合采集器交流采集或直流采集；
所述的智能综合采集器为交流电流采集器时，所述的电流输入接线端子为四路通道电流输入，所述的开关量输入接线端子为六路开关量输入；
所述的智能综合采集器为直流电流采集器时，所述的电流输入接线端子为三路通道电流输入，所述的开关量输入接线端子为九路开关量输入；
所述的电流输入接线端子包括灯丝电流输入接线端子、50Hz交流电流输入接线端子、移频发送电流输入接线端子、ZD7型道岔电流输入接线端子、EJ型道岔电流输入接线端子和电源屏直流电流输入接线端子；
所述的智能综合采集器具备组态功能可配置能力，所述的组态功能包括采集速率和滤波参数，所述的采集速率配置是通过在线进行采样速率功能属性的配置，从而实现现场采样速率的不同场景；所述的滤波参数配置是通过在线进行滤波参数功能属性的配置，从而实现软件滤波。
2.根据权利要求1所述的一种交直流电流智能综合采集器，其特征在于，所述的智能综合采集器还包括与采集处理器连接的开关量工作指示灯，该开关量工作指示灯安装壳体面板上。
3.根据权利要求1所述的一种交直流电流智能综合采集器，其特征在于，所述的智能综合采集器还包括与采集处理器连接的报警电路，该报警电路包括依次连接的报警开关和报警指示灯，所述的报警开关与采集处理器连接，所述的报警指示灯安装在壳体面板上。
4.根据权利要求1所述的一种交直流电流智能综合采集器，其特征在于，所述的智能综合采集器根据实际的需要通过软件控制改变采集器的工作，支持远程功能配置，具备多个监测对象信号采集处理能力；
所述的智能综合采集器通过站机下发命令实现功能类型配置，每项功能类型划分为一小分类，对应不同采集对象。
5.根据权利要求1所述的一种交直流电流智能综合采集器，其特征在于，所述的智能综合采集器具备进行远程在线升级智能采集器软件的能力；
所述的智能综合采集器的在线升级过程包括：站机发送升级数据包、下位机反馈升级状态；所述的升级状态包括升级成功、通信校验失败和程序烧录校验失败；当升级状态为通信校验失败或程序烧录校验失败时，站机重新发送升级数据包。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: HK Ref legal event code: DE Ref document number: 1262315 Country of ref document: HK |
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| GR01 | Patent grant | ||
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