CN114137297B - 信号处理装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种信号处理装置。该装置包括：脉冲采集电路，用于采集目标设备产生的脉冲信号；报文采集模块，用于采集目标设备产生的目标通信报文信息中的第二电压值和第二电流值，并确定目标设备的第二功率数据；组帧模块，分别与脉冲采集电路和报文采集模块连接，用于将相同时间下产生的脉冲信号和第二功率数据进行匹配，得到多组匹配数据；通信模块，与组帧模块连接，用于将匹配数据发送至处理器；处理器，用于根据每组匹配数据中的第一电压值和第一电流值确定第一功率数据，并将第一功率数据与匹配数据中的第二功率数据进行比较，得到比较结果。通过本申请，解决了相关技术中无法对待测试设备的运行功率进行监测的问题。
Description
技术领域
本申请涉及信号处理领域，具体而言，涉及一种信号处理装置。
背景技术
在电力行业，随着电动汽车技术不断完善，越来越多的人开始使用电动汽车，导致电动汽车充电桩安装数量也随之增加。在充电完成后，由于充电桩工作在大电流，高电压的恶劣工况之下以及采集器件和计量表计分离，导致充电桩的电量计量可能出现较大的误差，因此会产生由于充电桩计量精度较差导致的电量计量错误，从而出现充电完毕后的结算纠纷。因此需要对充电桩电量计量误差进行获取并且按时监测，及时发现存在计量误差的充电桩，从而尽快进行充电桩的修理。
针对相关技术中无法对待测试设备的运行功率进行监测的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本申请提供一种信号处理装置，以解决相关技术中无法对待测试设备的运行功率进行监测的问题。
根据本申请的一方面，提供了一种信号处理装置。该装置包括：脉冲采集电路，用于采集目标设备产生的脉冲信号，其中，脉冲信号包括目标设备的第一电压值、第一电流值；报文采集模块，用于采集目标设备产生的目标通信报文信息中的第二电压值和第二电流值，并根据第二电压值和第二电流值确定目标设备的第二功率数据；组帧模块，分别与脉冲采集电路和报文采集模块连接，用于将相同时间下产生的脉冲信号和第二功率数据进行匹配，得到多组匹配数据；通信模块，与组帧模块连接，用于将匹配数据发送至处理器；处理器，用于根据每组匹配数据中的第一电压值和第一电流值确定第一功率数据，并将第一功率数据与匹配数据中的第二功率数据进行比较，得到比较结果。
可选地，脉冲采集电路包括：脉冲信号接收电路，用于接收脉冲发生器产生的无源脉冲信号；上拉电阻电路，与脉冲信号接收电路连接，用于将无源脉冲信号转变为有源脉冲信号。
可选地，脉冲采集电路还包括：第一比较器，与上拉电阻电路连接，用于将有源脉冲信号进行筛选，得到目标有源脉冲信号。
可选地，脉冲采集电路还包括：脉冲整形电路，与第一比较器连接，用于对目标有源脉冲信号的上升沿和下降沿进行修正，得到整形后的脉冲信号。
可选地，报文采集模块包括：通信报文信息接收模组，用于接收目标设备发送的通信报文信息；通信报文信息筛选模组，与通信报文信息接收模组连接，用于从通信报文信息中筛选目标ID码对应的通信报文信息，得到目标通信报文信息。
可选地，处理器包括：数据接收模组，用于接收通信模块发送的匹配数据；乘法器，与数据接收模组连接，用于通过匹配数据中的第一电压值和第一电流值计算得到第一功率数据。
可选地，处理器包括：第二比较器，与乘法器和数据接收模组连接，用于将第一功率数据和第二功率数据进行比较，得到比较结果。
可选地，该装置还包括：第一报警器，与第二比较器连接，用于在比较结果大于阈值时发出警报信号。
可选地，报文采集模块包括：温度传感器，用于获取目标设备的电池温度，并将电池温度发送至通信模块。
可选地，该装置还包括：第二报警器，与通信模块连接，用于在电池温度大于温度阈值时发出警报信号。
通过本申请，通过脉冲采集电路，用于采集目标设备产生的脉冲信号，其中，脉冲信号包括目标设备的第一电压值、第一电流值；报文采集模块，用于采集目标设备产生的目标通信报文信息中的第二电压值和第二电流值，并根据第二电压值和第二电流值确定目标设备的第二功率数据；组帧模块，分别与脉冲采集电路和报文采集模块连接，用于将相同时间下产生的脉冲信号和第二功率数据进行匹配，得到多组匹配数据；通信模块，与组帧模块连接，用于将匹配数据发送至处理器；处理器，用于根据每组匹配数据中的第一电压值和第一电流值确定第一功率数据，并将第一功率数据与匹配数据中的第二功率数据进行比较，得到比较结果。解决了相关技术中无法对待测试设备的运行功率进行监测的问题。进而达到了可以对充电桩的电量计量误差进行实时获取并监测，从而及时发现充电桩的电量计量误差的效果。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是根据本申请实施例提供的信号处理装置的示意图；
图2是根据本申请实施例提供的一种可选的信号处理装置的示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
根据本申请的实施例，提供了一种信号处理装置。
图1是根据本申请实施例提供的信号处理装置的示意图。如图1所示，该装置包括：脉冲采集电路10、报文采集模块20、组帧模块30、通信模块40、处理器50。
脉冲采集电路10，用于采集目标设备产生的脉冲信号，其中，脉冲信号包括目标设备的第一电压值、第一电流值。
具体的，脉冲信号可以从充电桩中的电表的端口处获取，可以通过充电桩发出的无源脉冲信号中获取充电桩在充电过程中的电压值和电流值，从而通过电压值、电流值和充电时间计算得到充电过程消耗的电量。
图2是根据本申请实施例提供的一种可选的信号处理装置的示意图。如图2所示，为了可以将充电桩的电表发出的无源脉冲转化成有源脉冲，可选地，在本申请实施例提供的信号处理装置中，脉冲采集电路10包括：脉冲信号接收电路，用于接收脉冲发生器产生的无源脉冲信号；上拉电阻电路，与脉冲信号接收电路连接，用于将无源脉冲信号转变为有源脉冲信号。
具体的，通过上拉电阻电路作为开关，可以在开启的时候输入高电平信号，在关闭的时候输入低电平信号，从而得到多个可以表征电压值的方波信号，即有源脉冲信号。
可选地，脉冲采集电路10还包括：第一比较器，与上拉电阻电路连接，用于将有源脉冲信号进行筛选，得到目标有源脉冲信号。
在得到多个有源脉冲信号之后，通过第一比较器将多个有源脉冲信号中低电平大于预设电压值的有源脉冲信号进行接收，达到降低有源脉冲信号噪音的功能，使得有源脉冲信号更加清晰。
例如，预设电压值为0.5V，将多个有源脉冲信号中低电平电压值小于0.5V的脉冲信号判断为噪音，并将噪音筛除，得到目标有源脉冲信号。
可选地，脉冲采集电路10还包括：脉冲整形电路，与第一比较器连接，用于对目标有源脉冲信号的上升沿和下降沿进行修正，得到整形后的脉冲信号。
具体的，通过脉冲整形电路，可以将斜率过小或毛刺过多的上升沿和下降沿进行整形，得到更清晰的上升沿和下降沿，从而使脉冲信号更加清晰，减少信号传递时的误差。
报文采集模块20，用于采集目标设备产生的目标通信报文信息中的第二电压值和第二电流值，并根据第二电压值和第二电流值确定目标设备的第二功率数据。
具体的，充电桩在和电动汽车进行充电交互时，充电桩中会记录充电时的电压电流等交互信息，并通过该交互信息得到通信报文信息，本申请实施例提供的信号处理装置可以获取到该通信报文信息，并通过通信报文信息中的充电电压、电流信息得到充电桩充电时的功率数据。
例如，可以在报文采集模块20中预存电压值、电流值和功率数据的对应表，通过对应表可以快速检索出充电电压、电流信息获取到功率数据。
图2是根据本申请实施例提供的一种可选的信号处理装置的示意图。如图2所示，为了能够更加快速的通过通信报文信息得到充电桩充电时的功率数据，可选地，在本申请实施例提供的信号处理装置中，报文采集模块20包括：通信报文信息接收模组，用于接收目标设备发送的通信报文信息；通信报文信息筛选模组，与通信报文信息接收模组连接，用于从通信报文信息中筛选目标ID码对应的通信报文信息，得到目标通信报文信息。
具体的，先通过通信报文信息接收模组，例如CAN模块(Controller Area Network控制局域网)接收充电桩发送的通信报文信息，之后，为了能快速的进行功率信息的获取，可以先筛选出需要用到的目标通信报文信息，例如，通过预设ID码对通信报文信息中的所有ID码进行匹配，将ID码与预设ID码成功匹配的通信报文信息进行挑选，得到目标通信报文信息。之后，将目标报文信息输入预存电压值、电流值和功率数据的对应表中，则可以快速得到充电时的第二功率数据。
组帧模块30，分别与脉冲采集电路10和报文采集模块20连接，用于将相同时间下产生的脉冲信号和第二功率数据进行匹配，得到多组匹配数据。
具体的，组帧模块30与脉冲采集电路10和报文采集模块20连接，可以获取到充电桩充电时产生的第二功率数据和电表的脉冲信号，并将第二功率数据和脉冲信号按照时间属性进行匹配，将同一时间采集的第二功率数据和脉冲信号进行匹配，将同一时间下的第二功率数据和脉冲信号进行组合计算，可以将第二功率数据和脉冲信号进行准确对应，避免出现由于误差造成的第二功率数据和脉冲信号时段不同的情况出现。
通信模块40，与组帧模块30连接，用于将匹配数据发送至处理器50。
具体的，通信模块40可以使用Lora(Long Range)无线通信技术，即远距离无线电通信技术。通过Lora无线通信技术上传采集到的匹配数据，同时可以实现无线多通道并行，提高了通信的效率，无线通信也可以减少现场布线施工的工作量，节约了施工成本。
处理器50，用于根据每组匹配数据中的第一电压值和第一电流值确定第一功率数据，并将第一功率数据与匹配数据中的第二功率数据进行比较，得到比较结果。
具体的，处理器50接收到通信模块40发送的匹配数据后，读取匹配数据中的脉冲信息和第二功率数据，并根据预设程序通过脉冲信息获取到第一电压值和第一电流值，并根据第一电压值和第一电流值计算得到第一功率数据，并将第一功率数据和第二功率数据进行比较，得到比较结果，并根据比较结果判断充电桩的电量计量是否存在误差。
为了能将匹配数据进行进一步处理，可选地，图2是根据本申请实施例提供的一种可选的信号处理装置的示意图。如图2所示，在本申请实施例提供的信号处理装置中，处理器50包括：数据接收模组，用于接收通信模块40发送的匹配数据；乘法器，与数据接收模组连接，用于通过匹配数据中的第一电压值和第一电流值计算得到第一功率数据。
具体的，数据接收模组可以由于接收通信模块40发送的数据，之后处理器50通过脉冲信息获取到第一电压值和第一电流值，并使用乘法器将第一电压值和第一电流值相乘，得到第一功率数据。
可选地，在本申请实施例提供的信号处理装置中，处理器50还包括：第二比较器，与乘法器和数据接收模组连接，用于将第一功率数据和第二功率数据进行比较，得到比较结果。
在得到第一功率数据和第二功率数据后，可以将两个数据进行比较，得到差值，并将差值与预设阈值进行比较，在差值大于预设阈值的时候，判断充电桩的电量计量存在误差。
例如，第一功率数据为9000W，第二功率数据为8000W，预设阈值为500W，则判断差值1000W大于500W，则判断充电桩的电量计量存在误差。
本申请实施例提供的信号处理装置，通过脉冲采集电路10，用于采集目标设备产生的脉冲信号，其中，脉冲信号包括目标设备的第一电压值、第一电流值；报文采集模块20，用于采集目标设备产生的目标通信报文信息中的第二电压值和第二电流值，并根据第二电压值和第二电流值确定目标设备的第二功率数据；组帧模块30，分别与脉冲采集电路10和报文采集模块20连接，用于将相同时间下产生的脉冲信号和第二功率数据进行匹配，得到多组匹配数据；通信模块40，与组帧模块30连接，用于将匹配数据发送至处理器50；处理器50，用于根据每组匹配数据中的第一电压值和第一电流值确定第一功率数据，并将第一功率数据与匹配数据中的第二功率数据进行比较，得到比较结果。解决了相关技术中无法对待测试设备的运行功率进行监测的问题。进而达到了可以对充电桩的电量计量误差进行实时获取并监测，从而及时发现充电桩的电量计量误差的效果。
为了能及时发现电量计量异常现象，可选地，图2是根据本申请实施例提供的一种可选的信号处理装置的示意图。如图2所示，在本申请实施例提供的信号处理装置中，该装置还包括：第一报警器，与第二比较器连接，用于在比较结果大于阈值时发出警报信号。
具体的，报警器可以在充电桩的电量计量存在误差时发出报警信息，例如发送短信、发送广播等，及时通知工作人员进行充电桩的维修。
为了能实时监测电池温度，可选地，图2是根据本申请实施例提供的一种可选的信号处理装置的示意图。如图2所示，在本申请实施例提供的信号处理装置中，报文采集模块20还包括：温度传感器，用于获取目标设备的电池温度，并将电池温度发送至通信模块40。
具体的，为了保证电动汽车司机和充电桩的安全性，还可以在报文采集模块20 中添加温度传感器，实时采集汽车电池和充电桩电池的温度，并将温度信息添加至匹配信息中，通过通信模块40一同发送至处理器50中，避免出现电池温度过高导致的安全事故的发生。
可选地，在本申请实施例提供的信号处理装置中，该装置还包括：第二报警器，与通信模块40连接，用于在电池温度大于温度阈值时发出警报信号。
具体的，第二报警器可以为蜂鸣器，在处理器50检测到电池温度过高之后，处理器50将报警指示通过通信模块40发送至与通信模块40连接的第二报警器中，第二报警器接受到报警指令后开始报警，避免出现电池温度过高导致的安全事故的发生。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (8)
1.一种信号处理装置，其特征在于，包括：
脉冲采集电路（10），用于采集目标设备产生的脉冲信号，其中，所述脉冲信号包括所述目标设备的第一电压值、第一电流值，所述脉冲采集电路（10）包括：脉冲信号接收电路，用于接收所述目标设备产生的无源脉冲信号；上拉电阻电路，与所述脉冲信号接收电路连接，用于将所述无源脉冲信号转变为有源脉冲信号，所述脉冲信号从所述目标设备中的电表的端口处获取，通过所述目标设备发出的无源脉冲信号中获取所述目标设备在充电过程中的电压值和电流值；
报文采集模块（20），用于采集所述目标设备产生的目标通信报文信息中的第二电压值和第二电流值，并根据所述第二电压值和所述第二电流值确定所述目标设备的第二功率数据，所述报文采集模块（20）包括：通信报文信息接收模组，用于接收所述目标设备发送的通信报文信息；通信报文信息筛选模组，与所述通信报文信息接收模组连接，用于从所述通信报文信息中筛选目标ID码对应的通信报文信息，得到所述目标通信报文信息，将所述目标通信报文信息输入预存电压值、电流值和功率数据的对应表，得到所述第二功率数据；
组帧模块（30），分别与所述脉冲采集电路（10）和所述报文采集模块（20）连接，用于将相同时间下产生的所述脉冲信号和所述第二功率数据进行匹配，得到多组匹配数据；
通信模块（40），与所述组帧模块（30）连接，用于将所述匹配数据发送至处理器（50）；
所述处理器（50），用于根据每组匹配数据中的所述第一电压值和所述第一电流值确定第一功率数据，并将所述第一功率数据与所述匹配数据中的所述第二功率数据进行比较，得到比较结果。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述脉冲采集电路（10）还包括：
第一比较器，与所述上拉电阻电路连接，用于将所述有源脉冲信号进行筛选，得到目标有源脉冲信号。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述脉冲采集电路（10）包括：
脉冲整形电路，与所述第一比较器连接，用于对所述目标有源脉冲信号的上升沿和下降沿进行修正，得到整形后的脉冲信号。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理器（50）包括：
数据接收模组，用于接收所述通信模块（40）发送的所述匹配数据；
乘法器，与所述数据接收模组连接，用于通过所述匹配数据中的所述第一电压值和所述第一电流值计算得到所述第一功率数据。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述处理器（50）包括：
第二比较器，与所述乘法器和所述数据接收模组连接，用于将所述第一功率数据和所述第二功率数据进行比较，得到所述比较结果。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述信号处理装置还包括：
第一报警器，与所述第二比较器连接，用于在所述比较结果大于阈值时发出警报信号。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述报文采集模块（20）包括：
温度传感器，用于获取所述目标设备的电池温度，并将所述电池温度发送至所述通信模块（40）。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述信号处理装置还包括：
第二报警器，与所述通信模块（40）连接，用于在所述电池温度大于温度阈值时发出警报信号。
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