CN202661181U - 一种轨道交通车辆网络系统的温度采集设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种轨道交通车辆网络系统的温度采集设备。该温度采集设备包括：温度采集装置和MVB总线，连接到所述温度采集装置的通信单元。该温度采集装置包括：温度采集单元，包括多路温度采集通道；中央处理单元，与所述温度采集单元相连以获取所测温度；通信单元，与中央处理器单元相连以传输来自中央处理器单元的数据。本实用新型还提供了一种适用于轮对、电机或齿轮箱传动轴的轴承等车载设备的温度采集设备，所述温度采集设备包括：本权利要求的温度采集装置；以及MVB总线，连接到所述温度采集装置的通信单元。通过本实用新型的技术方案，可以提供一种标准化的温度采集装置，尤其适用于轨道轨道交通车辆网络系统、车辆和动车组。

Description

一种轨道交通车辆网络系统的温度采集设备

技术领域

本实用新型涉及一种温度采集装置和轨道交通车辆网络系统温度采集设备。 

背景技术

温度采集单元在工业上得到了广泛应用，例如在轨道交通车辆网络控制系统中，它是重要的输入输出设备之一，实现将多个温度变量集中采集，同时通过车载通信网络提供给网络控制系统的中央控制单元，为上层控制与诊断应用的实现提供温度变量的状态数据。 

但现有技术中目前缺少一种通用的、标准的、体系化的温度采集单元。 

实用新型内容

针对现有技术，本实用新型提供了一种温度采集装置。该温度采集装置包括：温度采集单元，与被测PT100传感器相连接；中央处理器单元，与所述温度采集单元相连以获取所测温度；和通信单元，与中央处理器单元相连以传输来自中央处理器单元的数据。 

本实用新型还提供了一种温度采集设备，所述温度采集设备包括：如上所述的温度采集装置；以及MVB总线，连接到所述温度采集装置的通讯单元。 

通过本实用新型的技术方案，可以提供一种标准化的温度采集装置，尤其适用于轨道交通车辆网络系统。其中，每个温度采集单元可以进行多路Pt100温度采集，以实现车辆车载设备的温度采集和诊断。 

同时，根据本实用新型的一些实施例，通过壳体和结构设计，达到了良好 的抗震和电磁兼容要求，能够忍受标准规定的恶劣的电磁环境，同时结构强度高，安装和拆卸容易，并且可以为电源的散热提供热路径。 

附图说明

图1示出了本实用新型的温度采集装置的结构示意图； 

图2示出了本实用新型的轨道交通车辆网络系统温度采集设备的示意图。 

具体实施方式

图1示出了本实用新型的温度采集装置的结构示意图。如图1所示，本实用新型的温度采集装置1包括中央处理器单元（CPU模块）2、温度采集单元3、通信单元4。温度采集装置1还可包括电源模块5，电源模块向温度采集装置1中的其他部件供电。中央处理器单元2与所述温度采集单元相连以获取所测温度，通信单元4与中央处理器单元相连以传输来自中央处理器单元的数据。下面详细描述各个部分的结构。 

如图1所示，温度采集单元3可以是模拟采集模块，包括多路温度传感器，例如20路采用四线制模式的Pt100传感器，从而可以进行多路温度采集。温度采集单元3还包括高精度恒流源51，从而为各路传感器提供恒定电流。恒流源检测提供模块工作状态，是模块可靠运行的判定依据。温度采集单元3还可包括选择开关53，多路温度传感器和恒流源检测一起接入该选择开关53，中央处理器单元2可以例如通过IO针脚控制来选择开关，被选中的通道进入差分放大电路54以实现信号放大，从而抑制共模干扰信号，同时放大电路前级电路具有高电压限制保护电路，防止对于放大电路的破坏。放大后的信号接入12位AD转换电路55，通过SPI接口与中央处理器单元2交互数据。 

中央处理器单元2的主CPU电路采用单片机，例如是freescale的16位单片机MC9S12XD512，采用16MHz的晶振。中央处理器单元2通过I/O针脚控制温度采集单元3中的选择开关，选通所需采集的温度传感器温度。中央处理 器单元2通过SPI与AD转换电路55连接，读取所选择的温度传感器的温度电压值或恒流源电流。中央处理单元2通过PC104与通信模块4通信，交互采集温度值及网络数据。 

通信模块4包括MVB板卡，它通过PC104总线接口与中央处理器单元2通信并交互数据。 

电源模块5具有4个电压等级转换过程。第一电压等级是输入电压，为DC110V，为实现电源输入的保护和滤波，在电压转换前设置DC110V前级电路。第二电压等级为由DC110V转换为DC24V。DC110V/DC24V为一个独立电源模块，该独立电源模块与温度采集单元主板电路通过连接器相连，额定功率100W。第三电压等级为由DC24V转换为DC5V。DC24/DC5V这一转换分为模拟DC5V转换和数字DC5V转换两部分，两部分隔离。数字DC5V为主CPU、通信模块及模拟采集模块中的数字芯片提供电源；模拟DC5V为模拟采集模块中的模拟电路提供电源。第四电压等级为由DC5V转换为DC-5V。DC5V/DC-5V这一转换为采集电路、放大电路及恒流源电路提供负DC5V电源。 

图2是一种温度采集系统6的结构图，适用于轮对、电机或齿轮箱传动轴等车载设备的温度采集。图中省略了其它网络设备。该温度采集设备6包括上述的温度采集单元1，并且包括MVB总线7，该MVB总线6连接到所述温度采集装置的通讯单元。在所述温度采集设备例如还包括中央控制单元（CCU）8和司机显示器（HMI）9。如图2所示，中央控制单元（CCU）8和司机显示器（HMI）9连接到所述MVB总线7，从而与温度采集装置进行数据交互。 

该设备通过车载通信网络与网络控制系统的中央控制单元交互，为上层应用的实现提供车载部件的温度状态，例如电机轴温和变压器油温等。 

上面描述了本实用新型的实施例。然而，本实用新型不限于说明书和附图，它们构成根据该实施例的本实用新型的一部分。换句话说，本领域技术人员基于该实施例作出的其它实施例当然落在本实用新型的范围内。 

Claims (15)

1.一种温度采集装置，其特征在于，所述温度采集装置包括：

温度采集单元；

中央处理器单元，与所述温度采集单元相连以获取所测温度；和

通信单元，与中央处理器单元相连以传输来自中央处理器单元的数据。

2.根据权利要求1所述的温度采集装置，其特征在于，还包括电源，所述电源与温度采集单元、中央处理器单元、和通信单元相连接以供电。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的温度采集装置，其特征在于，所述温度采集单元还包括多路选择器，所述多路选择器与被测多路温度传感器相连，循环并且选择性地接入其中一个温度传感器，并且与中央处理器单元相连。

4.根据权利要求3所述的温度采集装置，其特征在于，所述温度采集装置采集的被测温度传感器是Pt100传感器。

5.根据权利要求3所述的温度采集装置，其特征在于，所述温度采集单元还包括为温度传感器供电的恒流源。

6.根据权利要求1-2中任一项所述的温度采集装置，其特征在于，所述温度采集单元还包括连接在多路选择器和中央处理器单元之间的差分放大电路。

7.根据权利要求1-2中任一项所述的温度采集装置，其特征在于，所述通信单元包括MVB板卡。

8.根据权利要求1-2中任一项所述的温度采集装置，其特征在于，所述通信模块通过PC104总线与中央处理器单元通信。

9.根据权利要求1-2中任一项所述的温度采集装置，其特征在于，所述采集模块为模拟采集模块。

10.根据权利要求1-2中任一项所述的温度采集装置，其特征在于，所述采集模块还包括接入所述选择开关的恒流源检测单元。

11.根据权利要求1-2中任一项所述的温度采集装置，其特征在于，所述中央处理器单元包括单片机。

12.根据权利要求1-2中任一项所述的温度采集装置，其特征在于，所述电源模块为具有四个电压转换过程的电源模块。

13.一种温度采集设备，其特征在于，所述温度采集设备包括：

权利要求1-12中任一项所述的温度采集装置；

MVB总线，连接到所述温度采集装置的通信单元。

14.如权利要求13所述的温度采集设备，其特征在于，还包括与所述MVB总线连接的司机显示器。

15.如权利要求13所述的温度采集设备，其特征在于，所述温度采集设备是用于轨道交通车辆网络系统的温度采集设备。

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