CN111239499A - 一种clt型铁路车站雷电信息采集系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种CLT型铁路车站雷电信息采集系统,包括雷电流探测终端、雷电压探测终端、雷电信息采集主机、电源模块、通信模块、云端服务器、雷电信息监测平台;通过在车站机械室内、室外安装雷电流探测终端、雷电压探测终端,全面、实时监测车站所受雷击情况,精确定位雷电入侵位置,并在第一时间无线传输至远程监控中心,同时通过短信通知监测人员,提示监测人员对车站机械室内相关设备运行情况进行检查。双重告警机制,及时消除雷电安全隐患。
Description
技术领域
本发明涉及电学技术领域,具体是一种雷电信息采集系统。
背景技术
雷电是不可避免的自然现象,雷击放电会诱发雷击电磁脉冲,导致过电压和过电流,经车站电源系统、通信信号传输通道、接地系统对铁路车站内部设备产生较大影响。由于雷电现象的随机性,雷击放电的不可控性,需要采用雷电信息采集系统辅助雷电防护系统,实时监测车站机械室内雷电侵入位置,防止突发雷击导致设备故障,引起安全事故。
现有铁路车站雷电监测设备,通过有线通讯方式将监测到的数据传送到监控中心。在通信方式上有局限性,被动式数据查询模式,无法及时对雷击导致故障的设备进行检查,降低了雷电监测设备存在的价值,并且,现阶段固定频率采集雷电信息,并未充分考虑雷电信号本身的特性,雷电信号还原波形与实际波形误差较大,波头显示不全,影响后续雷电数据分析,同时对故障定位也有很大的影响。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明的目的是提供一种CLT型铁路车站雷电信息采集系统,能够同时监测车站机械室40个雷电流监测点、8个雷电压监测点,根据雷电信号波形特点,采用预触发采集、连续采集和变频采集技术能够对多重雷击信号进行采集,并能保证雷电波形的完整性,雷电数据信息通过无线通信模式发送至监测中心,同时告警信息通过短信形式实时发送至监测人员,实现对车站全方位、远程、实时监控。本发明目的通过以下技术方案实现:一种CLT型铁路车站雷电信息采集系统,其特征在于:包括雷电流探测终端、雷电压探测终端、雷电信息采集主机、电源模块、通信模块、云端服务器、雷电信息监测平台;
所述雷电流探测终端包含多路雷电流传感器,负责采集车站机械室内、室外雷电流监测点的实时电流,并且将大电流雷电信号转换为小电流雷电信号,实时传输至雷电信息采集主机;
所述雷电压探测终端包含雷电压采集线缆、残压分压器,负责采集车站机械室内、室外雷电压监测点的实时电压;所述雷电压探测终端包含多个残压分压器,将大电压雷电信号转换为小电压雷电信号,实时传输至雷电信息采集主机;
所述雷电信息采集主机,包括雷电信息采集模块、雷电信息处理模块、存储模块、时钟模块、CAN通信模块、RS232通信模块。雷电信息采集模块内置雷电压采集板卡、雷电流采集板卡,应用预触发采集方式,通过雷电压探测终端、雷电流探测终端捕捉雷电信息,可根据现场实际监测需求,扩展采集板卡,增加监测点;
雷电信息处理模块是雷电数据分析计算的核心,根据雷电信息采集模块上传的实时数据,分析雷电信号特征,自动调节雷电信息采集模块连续采集时间、采集频率,真实还原实际雷电信号,同时精确定位雷电侵入位置,计算统计雷电侵入频次;
存储模块,记录雷电信息处理模块中雷电信息采集时间、雷电信息数据、日常监测数据,并存储在内置SD卡上;作为本地数据备份,防止通信故障而导致数据丢失;
时钟模块为雷电信息采集模块提供时钟校准;CAN通信模块通过有线传输方式实现与上位机之间的数据交互,以适应实际应用场景中,4G无线传输网络使用受限的情况;
RS232通信模块实现雷电信息处理模块与无线通信模块之间的通信;所述电源模块包括UPS模块、变压器、AC/DC电源模块,为后续模块提供工作电源,同时能够实现掉电采集;
所述无线通信模块可将雷电信息采集主机采集的车站机械室内的雷电数据信息,通过无线传输的方式传递至云端服务器。同时可将雷电侵入位置、发生时间、雷击幅值信息以短信的方式发送至监测人员手机,及时提示监测人员对车站机械室内相关设备运行情况进行检查;
所述云端服务器可存储数据量大,运行稳定,数据存储、下载方式简单,同时减少本地服务器和服务器维护人员经费;
所述雷电信息监测平台可实时下载云端服务器上的数据,查看车站机械室内各监测点数据信息,显示雷电信号的波形、幅值、极性及侵入路径、发生时间和频次。
根据机械室内外实际设备情况及监测需求,电流传感器为40路。
根据机械室内外实际设备情况及监测需求,残压分压器为8个。
雷电流探测终端、雷电压探测终端,每一路具备不同的ID标识,以便于雷电信息采集主机进行数据分析处理,明确雷电浸入位置,再通过4G无线网络、云端服务器传输至雷电信息监测平台,同时发送短信至监测人员。
所述雷电流采集板卡包括对外接口模块、电源模块、指示灯模块、FPGA模块、雷电流信息采集模块、SRAM模块以及时钟模块,对外接口模块通过雷电信息采集模块与FPGA模块相连,FPGA模块通过对外接口模块与外部通信接口相连;所述对外接口模块分别与电源模块、FPGA模块、雷电流采集模块连接,为电源模块提供输入电源接口,为FPGA模块提供通信接口,为雷电流采集模块提供雷电流信号输入接口;所述电源模块将外输入电源进行转换,为指示灯模块、FPGA模块、雷电流采集模块、SRAM模块以及时钟模块提供工作电源;所述FPGA模块与指示灯模块、雷电流采集模块、SRAM模块以及时钟模块相连,为指示灯模块提供电信号,使指示灯模块显示雷电流采集模块的状态,同时从雷电流采集模块读取采集数据,当有满足要求的雷电流信号时,从时钟模块读取时间信息,与采集数据、通道信息一起存储到SRAM模块中,实现雷电流信息的采集和存储;
雷电流采集模块包含多路相同的依次连接的防护模块、积分模块、信号调理模块和A/D转换模块;所述多路防护模块的输入端分别与对外接口模块相连;所述多个A/D转换模块的数据输出端并联后与FPGA模块相连;所述多个A/D转换模块的控制信号分别与FPGA模块相连,在FPGA模块的控制下,雷电流采集模块的采集数据在一个采集周期内分时输出至FPGA模块。
所述雷电信息采集模块包含4路相同的依次相连的防护模块、积分模块、信号调理模块、A/D转换模块。
一个FPGA模块可以控制8个通道的雷电流信息同时采集,其中4个通道雷电流信息采集通道为一个模组,一个模组采集数据使用一个传输通道在一个采样周期内分时传输给FPGA模块,FPGA模块将4个通道的雷电流信息采集数据在一个采样周期内分时存储到同一个SRAM模块中。
FPGA模块包括自检模块、FIFO模块、触发模块、时钟控制模块、数据采集控制模块、数据读写控制模块和通信模块;自检模块对输入信号进行监测,根据输入信号的数值判断采集通道是否异常,进而控制指示灯模块的指示灯的亮和灭来显示采集通道状态;FIFO模块对输入数据进行N个采样周期的延时输出,实现对输入信号波形的完整性采集;触发模块采用边沿触发和幅值限定比较技术来判断输入信号是否为雷电流信号,当有雷电流信号时,采集数据读写控制模块将FIFO模块的输出数据、时钟控制模块输出的时间信息一并写入到SRAM模块中,实现雷电流信息的暂时存储;通信模块实现采集数据的输出和控制指令的接收,并能根据接收指令进行FIFO模块延时周期的设置、触发门限的设置、采集频率以及变频频率的设置。
本发明的优点是:本发明提供的铁路车站雷电信息采集系统,通过在车站机械室内、室外安装雷电流探测终端、雷电压探测终端,全面、实时监测车站所受雷击情况,精确定位雷电入侵位置,并在第一时间无线传输至远程监控中心,同时通过短信通知监测人员,提示监测人员对车站机械室内相关设备运行情况进行检查。双重告警机制,及时消除雷电安全隐患。
本发明的雷电信息采集主机对雷电入侵数据进行处理分析,通过预触发采集、连续采集,以及更符合雷电信号特点变频采集方式,真实还原入侵各设备的多重雷电信号,包括雷电流信号和雷电压信号的完整波形、幅值、极性,可作为后续机械室各电子设备、雷电防护设备的雷电影响分析,故障根因定位的重要依据,对提升电子设备雷电防护能力,雷电防护设备的有效性有深远的意义。
本发明的雷电流探测终端、雷电压探测终端采用工业级元器件,具有触发电平低、测量精度高、散热性能好等优点,能够及时、准确发现雷电信号入侵,避免信息误报漏报等情况的发生,进一步提高了CLT型铁路车站雷电信息采集系统的准确性。
本发明提供的铁路车站雷电信息采集系统安装简易,适配性好,可以直接安装在车站机械室的组合架或组合柜内,安装时无需断开各监测点线缆,不影响现场设备正常运行。
附图说明
图1为本发明的雷电信息采集系统示意图;
图2为本发明的雷电信息采集系统框图;
图3为实施例的雷电信息监测平台显示实验室实验数据截图;
图4为电流传感器的结构框图;
图5为雷电流采集模块的组成框图;
图6为FPGA模块组成框图。
具体实施方式
下面结合附图具体说明本发明,如图所示,本发明包括雷电流探测终端、雷电压探测终端、雷电信息采集主机、电源模块、无线通信模块、云端服务器、雷电信息监测平台。雷电流探测终端、雷电压探测终端,每一路具备不同的ID标识,以便于雷电信息采集主机进行数据分析处理,明确雷电浸入位置,再通过4G无线网络、云端服务器传输至雷电信息监测平台,同时发送短信至监测人员。当雷电事件发生后,监测人员可在第一时间明确雷电可能对哪些设备产生影响,及时进行检测,避免造成大的事故,同时通过分析雷电对相关设备的影响情况,判断设备自身雷电防护能力、雷电防护设备的有效性,对后续车站机械室雷电防护水平的提升,提供数据支持。
如图2所示,雷电流探测终端、雷电压探测终端安装在车站机械室内、室外监测点上,实时监测入侵的雷电信号,例如室内电源配电箱、电源防雷箱、电源屏;室外接地汇集排和信号楼环形地网等。雷电信息采集主机、无线通信模块、电源模块集成在适配于车站机械室内组合架和组合柜的托盘上,托盘上的汇流排通过自带的接地线接到机械室的安全地上。
所述雷电流探测终端包含多路雷电流传感器,将大电流雷电信号转换为小电流雷电信号,实时传输至雷电信息采集主机;
所述雷电压探测终端包含多个残压分压器,将大电压雷电信号转换为小电压雷电信号,实时传输至雷电信息采集主机;
所述雷电信息采集主机,包括雷电信息采集模块、雷电信息处理模块、存储模块、时钟模块、CAN通信模块、RS232通信模块。雷电信息采集模块内置雷电压采集板卡、雷电流采集板卡,应用预触发采集方式,通过雷电压探测终端、雷电流探测终端实现多通道同时采集雷电信息。雷电压采集板、雷电流采集板可根据现场需求进行装配,从而满足不同车站机械室的监测需求。
雷电信息处理模块是雷电数据分析计算的核心,根据雷电信息采集模块上传的实时数据,分析雷电信号特征,自动调节雷电信息采集模块连续采集时间、采集频率,还原雷电信号完整波形、幅值、极性,同时精确定位雷电侵入位置,统计计算雷电侵入频次。数据信息通过安全编码,经通信模块传输至雷电信息监测平台,同时将雷电信息采集时间、雷电信息数据、日常监测数据存储在存储模块中。
存储模块,雷电信息采集机内置Micro SD卡位置,可自由插拔SD卡,作为本地数据备份,防止通信故障而导致数据丢失。
所述电源模块包括UPS模块、变压器、AC/DC电源模块,保证设备供电连续不间断。电源模块连接AC 220V市电。变压器防止大电流冲击对设备产生影响。AC/DC电源模块将AC220V市电转化为DC 24V供电雷电信息采集主机。UPS模块负责市电断电后给电源盒供电,保证后端设备正常工作30分钟以上。
所述无线通信模块通过无线传输的方式,借助云端服务器,实现雷电信息采集主机与雷电信息监测平台之间远程数据交互,数据实时传输,传输速率快,同时,可预设多名监测人员手机信息,以短信的方式同时发送信息,包括雷电侵入位置、发生时间、幅值大小,及时提示监测人员对车站机械室内相关设备运行情况进行检查。当4G无线传输网络使用受限,可通过CAN通信模块,以有线传输方式实现与上位机之间的数据交互。如4G无线传输网络及CAN通信同时传输异常,可在通信恢复后,系统自动将本地存储的数据再次发送至上位机,从而保证监测数据完整性。
所述云端服务器通过4G无线网络可存储大量雷电监测数据,运行稳定。雷电信息监测平台通过云端服务器实时下载雷电监测数据。
所述雷电信息监测平台,监测人员可通过其远程查看车站机械室监测点实时数据、雷电信号的波形、幅值、极性及侵入路径、发生时间和频次。
如图3所示,雷电信息监测平台显示实验室实验数据,如图可见雷电流波形、幅值、极性及侵入路径、发生时间。
以上公开的本发明实施例只是用于帮助阐述本发明。实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
电流传感器:RSL45江阴市星火电子科技有限公司;
残压分压器:RVD20KV-R上海冠图防雷科技有限公司;
电源模块:UPS模块:ET1100山特电子有限公司
变压器:YLD200-CZ02402沧州亿利达电子有限公司
AC/DC电源模块:787-1606德国万可WAGO
4G网络传输模块:USR-G780济南有人物联技术网有限公司;
CAN通信芯片:PCA82C250广州周立功单片机发展有限公司;
时钟模块:DALLAS公司的DS1302ZN;
RS232模块:Maxim Integrated公司的MAX3232ESE;
存储模块:金士顿公司的32G内存卡;
雷电信息处理模块:CYGNAL公司的C8051F040。
如图4-图5所示,本发明进一步公开了一种雷电流采集板卡,包括对外接口模块100、电源模块200、指示灯模块300、FPGA模块400、雷电流信息采集模块500、SRAM模块600以及时钟模块700。所述对外接口模块分别与电源模块、FPGA模块、雷电流采集模块连接,为电源模块提供输入电源接口,为FPGA模块提供通信接口,为雷电流采集模块提供雷电流信号输入接口;所述电源模块将外输入电源进行转换,为指示灯模块、FPGA模块、雷电流采集模块、SRAM模块以及时钟模块提供工作电源;所述FPGA模块与指示灯模块、雷电流采集模块、SRAM模块以及时钟模块相连,为指示灯模块提供电信号,使指示灯模块显示雷电流采集模块的状态(工作正常亮点、工作异常灭灯),同时从雷电流采集模块读取采集数据,当有满足要求的雷电流信号时,从时钟模块读取时间信息,与采集数据、通道信息一起存储到SRAM模块中,实现雷电流信息的采集和存储。
这里需要说明的是,为了充分发挥FPGA的快速数据处理能力,本实施例中一个FPGA模块可以控制8个通道的雷电流信息同时采集,其中4个通道雷电流信息采集通道为一个模组,一个模组采集数据使用一个传输通道在一个采样周期内分时传输给FPGA模块,FPGA模块将4个通道的雷电流信息采集数据在一个采样周期内分时存储到同一个SRAM模块中。此方法在可以节约FPGA资源的同时保证了雷电流采集通道触发时间的一致性,便于后续采集数据分析。
如图2所示,为本实施例中的雷电流采集模块的组成框图,包含4路相同的依次连接的防护模块501、积分模块502、信号调理模块503和A/D转换模块504。所述4路防护模块的输入端分别与对外接口模块相连;所述四个A/D转换模块的数据输出端并联后与FPGA模块相连;所述四个A/D转换模块的控制信号分别与FPGA模块相连,在FPGA模块的控制下,雷电流采集模块的采集数据在一个采集周期内分时输出至FPGA模块。
这里需要说明的是,雷电流采集模块各功能模块均可采用本领域常规技术手段实现,只需要根据实际应用选择常规的集成电路芯片即可。具体的,防护电路:能够对后续的电路进行防护,以免浪涌、雷电等信号损坏后续电路。积分电路:一般对于雷电流信号采集,目前常用罗氏线圈作为雷电流传感器,罗氏线圈的输出信号为真实雷电流信号的微分信号,因此需要积分模块将罗氏线圈的输出信号进行还原,得到真实的雷电流信号。信号调理电路:通过积分模块输出的雷电流信号的幅值不能满足后续A/D模块的要求,需要对幅值进行变换,以满足A/D模块的输入要求。A/D模块:用于将处理后的雷电流信号(模拟信号)转换为数字信号,用于后续FPGA模块的数据处理。
如图3所示,为本实施例的FPGA模块组成框图,包括自检模块401、FIFO模块402、触发模块403、时钟控制模块404、数据采集控制模块405、数据读写控制模块406和通信模块407。自检模块对输入信号进行监测,根据输入信号的数值判断采集通道是否异常,进而控制指示灯模块的指示灯的亮(采集通道正常)和灭(采集通道异常),来显示采集通道状态;FIFO模块对输入数据进行N个采样周期的延时输出,实现对输入信号波形的完整性采集;触发模块采用边沿触发和幅值限定比较技术来判断输入信号是否为雷电流信号,当有雷电流信号时,采集数据读写控制模块将FIFO模块的输出数据、时钟控制模块输出的时间信息一并写入到SRAM模块中,实现雷电流信息的暂时存储;通信模块实现采集数据的输出和控制指令的接收,并能根据接收指令进行FIFO模块延时周期的设置、触发门限的设置、采集频率以及变频频率的设置。
进一步,还包含与FPGA模块相连的时钟模块,FPGA模块可以实时读取时钟信息以及对时钟进行校正。
进一步,还包含与FPGA模块相连的SRAM模块,SRAM模块包含两个SRAM芯片,一个SRAM芯片可以存储四个通道的雷电流信息。
进一步的,各个模块可以选用如下器件:
对外接口模块采用的连接器为HARTING公司的09061486901;
电源模块采用金升阳电源,型号为:URA2405YMD-10WR3、VRB2403S-6WR3;
指示灯模块:指示灯为北京半九科技有限公司的PBT133D-308F;
FPGA模块的FPGA为ALTERA公司的ep4ce15f17c8n;
SRAM模块采用的芯片为ISSI公司的IS61WV25616BLL;
时钟模块采用的芯片为DALLAS公司的DS1302ZN+;
防护模块采用的器件为DIODES公司的SMAJ33CA;
积分模块采用的芯片为TI公司LME49990MA;
信号调理模块采用的芯片为TI公司的OPA842ID;
A/D模块采用的芯片为TI公司的ADS803。
本发明提供一种雷电流采集板卡,能够实现对多路监测点的雷电流信号的采集,板级设计开发方式,便于现场应用中采集通道的扩展,同时作为系统可维修单元,可随时进行替换,降低维修时间,提高系统可维修性。
本发明在采集电路设计上,采用采集数据通道复用、分时采集的方式,充分利用FPGA数据高速处理功能,在不影响采集数据实时采集、分析、处理的基础上,最大程度节约芯片资源。同时,采用边沿触发和幅值限定比较技术进行软件滤波,提高有效数据判定效率和可靠性,降低硬件成本,缩小多通道雷电流信息采集板卡体积。在采集雷电流波形过程中,根据现有雷电流信号波形波前时间变化快、中间波形变化平滑的特点,采用变频采集、环形队列存储发送技术,能够完整还原雷击过程中雷电流波形,不丢失波头数据,减少相似数据存储量,缩小存储空间。以上设计方法在兼顾了电路成本与采集数据处理、波形还原真实性及效率。
Claims (8)
1.一种CLT型铁路车站雷电信息采集系统,其特征在于:包括雷电流探测终端、雷电压探测终端、雷电信息采集主机、电源模块、通信模块、云端服务器、雷电信息监测平台;
所述雷电流探测终端包含多路电流传感器,负责采集车站机械室内、室外雷电流监测点的实时电流,并且将大电流雷电信号转换为小电流雷电信号,实时传输至雷电信息采集主机;
所述雷电压探测终端包含雷电压采集线缆、残压分压器,负责采集车站机械室内、室外雷电压监测点的实时电压;所述雷电压探测终端包含多个残压分压器,将大电压雷电信号转换为小电压雷电信号,实时传输至雷电信息采集主机;
所述雷电信息采集主机,包括雷电信息采集模块、雷电信息处理模块、存储模块、时钟模块、CAN通信模块、RS232通信模块;雷电信息采集模块内置雷电压采集板卡、雷电流采集板卡,应用预触发采集方式,通过雷电压探测终端、雷电流探测终端捕捉雷电信息,可根据现场实际监测需求,扩展采集板卡,增加监测点;
雷电信息处理模块是雷电数据分析计算的核心,根据雷电信息采集模块上传的实时数据,分析雷电信号特征,自动调节雷电信息采集模块连续采集时间、采集频率,真实还原实际雷电信号,同时精确定位雷电侵入位置,计算统计雷电侵入频次;
存储模块,记录雷电信息处理模块中雷电信息采集时间、雷电信息数据、日常监测数据,并存储在内置SD卡上;作为本地数据备份,防止通信故障而导致数据丢失;
时钟模块为雷电信息采集模块提供时钟校准;CAN通信模块通过有线传输方式实现与上位机之间的数据交互,以适应实际应用场景中,4G无线传输网络使用受限的情况;
RS232通信模块实现雷电信息处理模块与无线通信模块之间的通信;所述电源模块包括UPS模块、变压器、AC/DC电源模块,为后续模块提供工作电源,同时能够实现掉电采集;
所述无线通信模块可将雷电信息采集主机采集的车站机械室内的雷电数据信息,通过无线传输的方式传递至云端服务器;同时可将雷电侵入位置、发生时间、雷击幅值信息以短信的方式发送至监测人员手机,及时提示监测人员对车站机械室内相关设备运行情况进行检查;
所述云端服务器可存储数据量大,运行稳定,数据存储、下载方式简单,同时减少本地服务器和服务器维护人员经费;
所述雷电信息监测平台可实时下载云端服务器上的数据,查看车站机械室内各监测点数据信息,显示雷电信号的波形、幅值、极性及侵入路径、发生时间和频次。
2.根据权利要求1所述的CLT型铁路车站雷电信息采集系统,其特征在于:根据机械室内外实际设备情况及监测需求,电流传感器为40路。
3.根据权利要求1所述的CLT型铁路车站雷电信息采集系统,其特征在于:根据机械室内外实际设备情况及监测需求,残压分压器为8个。
4.根据权利要求1所述的CLT型铁路车站雷电信息采集系统,其特征在于:雷电流探测终端、雷电压探测终端,每一路具备不同的ID标识,以便于雷电信息采集主机进行数据分析处理,明确雷电浸入位置,再通过4G无线网络、云端服务器传输至雷电信息监测平台,同时发送短信至监测人员。
5.根据权利要求1所述的CLT型铁路车站雷电信息采集系统,其特征在于:所述雷电流采集板卡包括对外接口模块、电源模块、指示灯模块、FPGA模块、雷电流信息采集模块、SRAM模块以及时钟模块,对外接口模块通过雷电信息采集模块与FPGA模块相连,FPGA模块通过对外接口模块与外部通信接口相连;所述对外接口模块分别与电源模块、FPGA模块、雷电流采集模块连接,为电源模块提供输入电源接口,为FPGA模块提供通信接口,为雷电流采集模块提供雷电流信号输入接口;所述电源模块将外输入电源进行转换,为指示灯模块、FPGA模块、雷电流采集模块、SRAM模块以及时钟模块提供工作电源;所述FPGA模块与指示灯模块、雷电流采集模块、SRAM模块以及时钟模块相连,为指示灯模块提供电信号,使指示灯模块显示雷电流采集模块的状态,同时从雷电流采集模块读取采集数据,当有满足要求的雷电流信号时,从时钟模块读取时间信息,与采集数据、通道信息一起存储到SRAM模块中,实现雷电流信息的采集和存储;
雷电流采集模块包含多路相同的依次连接的防护模块、积分模块、信号调理模块和A/D转换模块;所述多路防护模块的输入端分别与对外接口模块相连;所述多个A/D转换模块的数据输出端并联后与FPGA模块相连;所述多个A/D转换模块的控制信号分别与FPGA模块相连,在FPGA模块的控制下,雷电流采集模块的采集数据在一个采集周期内分时输出至FPGA模块。
6.根据权利要求5所述的CLT型铁路车站雷电信息采集系统,其特征在于:所述雷电信息采集模块包含4路相同的依次相连的防护模块、积分模块、信号调理模块、A/D转换模块。
7.根据权利要求5所述的CLT型铁路车站雷电信息采集系统,其特征在于:一个FPGA模块可以控制8个通道的雷电流信息同时采集,其中4个通道雷电流信息采集通道为一个模组,一个模组采集数据使用一个传输通道在一个采样周期内分时传输给FPGA模块,FPGA模块将4个通道的雷电流信息采集数据在一个采样周期内分时存储到同一个SRAM模块中。
8.根据权利要求5所述的CLT型铁路车站雷电信息采集系统,其特征在于:FPGA模块包括自检模块、FIFO模块、触发模块、时钟控制模块、数据采集控制模块、数据读写控制模块和通信模块;自检模块对输入信号进行监测,根据输入信号的数值判断采集通道是否异常,进而控制指示灯模块的指示灯的亮和灭来显示采集通道状态;FIFO模块对输入数据进行N个采样周期的延时输出,实现对输入信号波形的完整性采集;触发模块采用边沿触发和幅值限定比较技术来判断输入信号是否为雷电流信号,当有雷电流信号时,采集数据读写控制模块将FIFO模块的输出数据、时钟控制模块输出的时间信息一并写入到SRAM模块中,实现雷电流信息的暂时存储;通信模块实现采集数据的输出和控制指令的接收,并能根据接收指令进行FIFO模块延时周期的设置、触发门限的设置、采集频率以及变频频率的设置。
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