CN203224541U - 一种机车信息显示及远程抄表装置及其安装结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种机车信息显示及远程抄表装置及其安装结构，抄表装置的电压采样单元和电流采样单元分别与电能表单元相连，被测电压和电流信号分别通过电压采样单元和电流采样单元输入至电能表单元。控制单元与电能表单元相连，控制单元与电能表单元之间进行数据交换，并进行电能数据的累加和识别。数据贮存单元与控制单元相连，数据贮存单元对电能数据进行贮存。通讯接口单元与控制单元相连，通讯接口单元与机车智能总线接口和/或智能信息控制单元进行联网转存数据。本实用新型将机车电度表与网络通信技术结合，克服了现有技术只能进行现场抄表的缺陷，为机车工作人员带来了工作的便利，提高了抄表过程的准确性和效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种机车电度表装置及其安装结构，尤其是涉及一种应用于轨道交通领域的兼具机车电能、电压、电流等信息显示，以及远程抄表功能的装置及其安装结构。
背景技术
目前，应用在轨道交通领域装车使用的机车电能信息显示及远程抄表装置只能对机车的电能、电压和电流等参数进行显示，不具备远程联网通讯功能，这为机车的抄表工作带来不便。因此，设计研制一种集机车电能、电压、电流显示和远程抄表功能在内的车载电子装置，不仅能显示机车电能、电压、电流状态信息，还能实现与机车智能总线接口及智能信息控制单元之间的远程通信，从而实现对电能等数据进行远程记录和转存成为现有技术亟待解决的技术问题。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种机车信息显示及远程抄表装置及其安装结构，该实用新型将机车电度表与网络通信技术结合起来，克服了现有技术只能进行现场抄表的缺点，为机车工作人员带来了工作的便利，提高了抄表过程准确性和效率。
为了实现上述目的，本实用新型具体提供了一种机车信息显示及远程抄表装置的技术实现方案，一种机车信息显示及远程抄表装置，具体包括：电能表单元、控制单元、电压采样单元、电流采样单元、数据贮存单元和通讯接口单元。所述电压采样单元和电流采样单元分别与电能表单元相连，被测电压和电流信号分别通过电压采样单元和电流采样单元输入至电能表单元。所述控制单元与电能表单元相连，控制单元与电能表单元之间进行数据交换，进行电能数据的累加和识别。所述数据贮存单元与控制单元相连，所述数据贮存单元对电能数据进行贮存。所述通讯接口单元与控制单元相连，所述通讯接口单元与机车智能总线接口和/或智能信息控制单元进行联网，并转存数据。
作为本实用新型一种机车信息显示及远程抄表装置技术方案的进一步改进，所述装置包括显示驱动单元和数码显示单元。所述数码显示单元通过显示驱动单元与控制单元相连，所述数码显示单元对包括牵引耗电量、再生制动反馈电能、电压和电流在内的数据进行显示。
作为本实用新型一种机车信息显示及远程抄表装置技术方案的进一步改进，所述控制单元输出与被测功率成正比的脉冲信号用于装置的检测。
作为本实用新型一种机车信息显示及远程抄表装置技术方案的进一步改进，所述装置包括光耦隔离单元，所述通讯接口单元通过光耦隔离单元与控制单元相连。
作为本实用新型一种机车信息显示及远程抄表装置技术方案的进一步改进，所述装置包括电源模块一，所述电源模块一分别与电能表单元、控制单元、数据贮存单元和显示驱动单元相连。直流110V电源通过电源模块一输出+5V电源至电能表单元、控制单元、数据贮存单元和显示驱动单元。
作为本实用新型一种机车信息显示及远程抄表装置技术方案的进一步改进，所述装置包括电源模块二，所述电源模块二与通讯接口单元相连，所述电源模块二为通讯接口单元提供+5V电源。
作为本实用新型一种机车信息显示及远程抄表装置技术方案的进一步改进，所述电能表单元采用电能表专用芯片。
作为本实用新型一种机车信息显示及远程抄表装置技术方案的进一步改进，所述通讯接口单元采用包括RS232接口或RS485接口或USB接口在内的通讯接口。
作为本实用新型一种机车信息显示及远程抄表装置技术方案的进一步改进，所述电能表单元采用包括CS5460A、SA9603B、ADE7755、SA9904B、ATT7026A在内的任意一种专用电能计量芯片。
本实用新型还另外具体提供了一种机车信息显示及远程抄表装置安装结构的技术实现方案，包括：机车信息显示及远程抄表装置、安装盒、接线端子组件、航空插头和紧迫式电缆固定头。所述机车信息显示及远程抄表装置设置在安装盒内，所述航空插头通过接线端子组件与机车信息显示及远程抄表装置相连，所述紧迫式电缆固定头与机车信息显示及远程抄表装置相连。
通过实施上述本实用新型一种机车信息显示及远程抄表装置及其安装结构的技术方案，具有以下技术效果：
（1）本实用新型能够完全满足机车信息显示参数要求和应用要求，设计合理，具有高可靠性，电磁兼容性好；
（2）本实用新型将机车电度表与网络通信技术结合起来，解决现有技术仅能进行现场抄表的缺点，为机车工作人员带来了工作上的便利，并提高了抄表过程的准确性和效率，也提高了经济效益。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型机车信息显示及远程抄表装置一种具体实施方式的系统结构组成框图；
图2是本实用新型机车信息显示及远程抄表装置安装结构一种具体实施方式的内部结构示意图；
图3是本实用新型机车信息显示及远程抄表装置安装结构一种具体实施方式的外形结构示意图；
图4是本实用新型机车信息显示及远程抄表装置安装结构一种具体实施方式的结构功能框图；
图中：1-电能表单元，2-控制单元，3-电压采样单元，4-电流采样单元，5-光耦隔离单元，6-数据贮存单元，7-通讯接口单元，8-显示驱动单元，9-数码显示单元，10-电源模块一，11-电源模块二，12-机车信息显示及远程抄表装置，13-安装盒，14-接线端子组件，15-航空插头，16-紧迫式电缆固定头。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如附图1至4所示，给出了一种机车信息显示及远程抄表装置及其安装结构的具体实施方式，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
如附图1所示的一种机车信息显示及远程抄表装置的具体实施方式，包括：电能表单元1、控制单元2、电压采样单元3、电流采样单元4、数据贮存单元6和通讯接口单元7。其中，电压采样单元3和电流采样单元4分别与电能表单元1相连，被测电压和电流信号分别通过电压采样单元3和电流采样单元4输入至电能表单元1，形成功率和电能等数据。控制单元2与电能表单元1相连，控制单元2与电能表单元1之间进行数据交换，进行电能数据的累加和识别，并将数据传送至显示驱动单元驱动8位LED数码管轮流显示牵引耗电量及反向制动再生电量、电压、电流等电能数据信息。控制单元2可以采用中央处理器（CPU）、嵌入式处理器、微控制器（MCU）、数字信号处理器（DSP）、单片机、片上系统（SOC）、可编程逻辑器件，以及本技术领域内所公知的任意其他形式的具有控制、处理功能的器件。当采用可编程逻辑器件时，可以根据控制单元2所实现的功能编制硬件描述语言生成芯片烧录文件，下载至可编程逻辑器件，从而形成数字逻辑集成电路。当然，也可以根据控制单元2所实现的功能采用分立的数字逻辑组合电路实现。
数据贮存单元6与控制单元2相连，数据贮存单元6对电能数据进行贮存。通讯接口单元7与控制单元2相连，通讯接口单元7与机车智能总线接口和/或智能信息控制单元进行联网，并转存数据。电能表单元1进一步采用电能表专用芯片，如：目前广泛应用的CS5460A、SA9603B、ADE7755、SA9904B、ATT7026A等专用电能计量芯片。通讯接口单元7进一步采用包括RS232接口或RS485接口或USB接口在内的通讯接口。
作为一种更加优选的实施方式，机车信息显示及远程抄表装置还进一步包括显示驱动单元8和数码显示单元9。数码显示单元9通过显示驱动单元8与控制单元2相连，数码显示单元9对包括牵引耗电量、再生制动反馈电能、电压和电流在内的数据进行显示。控制单元2还进一步输出与被测功率成正比的脉冲信号用于装置的检测。
作为一种更加优选的实施方式，机车信息显示及远程抄表装置还进一步包括光耦隔离单元5，通讯接口单元7通过光耦隔离单元5与控制单元2相连。机车信息显示及远程抄表装置还进一步包括电源模块一10和电源模块二11。电源模块一10分别与电能表单元1、控制单元2、数据贮存单元6和显示驱动单元8相连，直流110V电源通过电源模块一10输出+5V电源至电能表单元1、控制单元2、数据贮存单元6和显示驱动单元8。电源模块二11与通讯接口单元7相连，电源模块二11为通讯接口单元7提供+5V电源。
如附图2、3所示的一种机车信息显示及远程抄表装置安装结构的具体实施方式，具体包括：机车信息显示及远程抄表装置12、安装盒13、接线端子组件14、航空插头15和紧迫式电缆固定头16。机车信息显示及远程抄表装置12设置在安装盒13内，航空插头15通过接线端子组件14与机车信息显示及远程抄表装置12相连，紧迫式电缆固定头16与机车信息显示及远程抄表装置12相连。作为一种典型的实施方式，安装盒13配有接地柱，接线端子组件14采用万可AWG28-16接线端子，航空插头15采用压接式航空插头，紧迫式电缆固定头16采用凯士士KSS AG-32电缆固定头。
机车信息显示及远程抄表装置的主要技术参数包括：使用50/60HZ单相交流电路，输入信号电压为交流0～187.5V (由25000V/150V的电压变压器供给)，输入信号电流为交流0～1.2A (+/-20%范围波动，由250A/1A的交流互感器供给)，起动电流小于5mA，辅助电源电压为直流110V（-30%～+25%范围波动），精度等级为1级，功耗小于2W，总重量为1.7Kg±3%，外形尺寸不超过长（252mm）×宽（192mm）×厚（143mm），安装尺寸不超过长（238mm）×宽（178mm）。
如附图4所示为本实用新型机车信息显示及远程抄表装置的结构功能框图。机车信息显示及远程抄表装置的结构功能分为数据采集、电能计算、信息显示与网络通信四部分。数据采集部分又分为电能计量的方向判断、数据转换和存贮记录三部分。控制单元2主要执行控制处理功能，控制电能表单元1执行电压信号、电流信号的检测转换以及牵引耗电量及反向制动再生电量的计算，具体的控制过程可以参照所采用的电能计量芯片的控制时序和控制指令使用方法给出相应的控制信号。控制单元2还将电能表单元1输出的电能信息数据输出至显示设备，如：LED进行显示，同时通过通讯接口单元7与机车智能总线接口和/或智能信息控制单元进行联网，并转存数据。
本实用新型将机车电度表与网络通信技术结合起来，解决现有技术仅能进行现场抄表的缺点，为机车工作人员带来了工作上的便利，并提高了抄表过程的准确性和效率，也提高了经济效益。同时，经过测试表明，本实用新型能够完全满足机车信息显示参数要求和应用要求，设计合理，具有高可靠性，电磁兼容性好。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。
Claims (2)
1.一种机车信息显示及远程抄表装置，其特征在于，包括：电能表单元（1）、控制单元（2）、电压采样单元（3）、电流采样单元（4）、数据贮存单元（6）和通讯接口单元（7）；所述电压采样单元（3）和电流采样单元（4）分别与电能表单元（1）相连，被测电压和电流信号分别通过电压采样单元（3）和电流采样单元（4）输入至电能表单元（1）；所述控制单元（2）与电能表单元（1）相连，所述控制单元（2）与电能表单元（1）之间进行数据交换，进行电能数据的累加和识别；所述数据贮存单元（6）与控制单元（2）相连，所述数据贮存单元（6）对电能数据进行贮存；所述通讯接口单元（7）与控制单元（2）相连，所述通讯接口单元（7）与机车智能总线接口和/或智能信息控制单元进行联网，并转存数据。
2.根据权利要求1所述的一种机车信息显示及远程抄表装置，其特征在于：所述装置包括显示驱动单元（8）和数码显示单元（9），所述数码显示单元（9）通过显示驱动单元（8）与控制单元（2）相连，所述数码显示单元（9）对包括牵引耗电量、再生制动反馈电能、电压和电流在内的数据进行显示。
3. 根据权利要求1或2所述的一种机车信息显示及远程抄表装置，其特征在于：所述装置包括光耦隔离单元（5），所述通讯接口单元（7）通过光耦隔离单元（5）与控制单元（2）相连。
4. 根据权利要求3所述的一种机车信息显示及远程抄表装置，其特征在于：所述装置包括电源模块一（10），所述电源模块一（10）分别与电能表单元（1）、控制单元（2）、数据贮存单元（6）和显示驱动单元（8）相连，直流110V电源通过电源模块一（10）输出+5V电源至电能表单元（1）、控制单元（2）、数据贮存单元（6）和显示驱动单元（8）。
5. 根据权利要求4所述的一种机车信息显示及远程抄表装置，其特征在于：所述装置包括电源模块二（11），所述电源模块二（11）与通讯接口单元（7）相连，所述电源模块二（11）为通讯接口单元（7）提供+5V电源。
6. 根据权利要求1、2、4、5中任一权利要求所述的一种机车信息显示及远程抄表装置，其特征在于：所述电能表单元（1）采用电能表专用芯片。
7. 根据权利要求6所述的一种机车信息显示及远程抄表装置，其特征在于：所述通讯接口单元（7）采用包括RS232接口或RS485接口或USB接口在内的通讯接口。
8. 根据权利要求7所述的一种机车信息显示及远程抄表装置，其特征在于：所述电能表单元（1）采用包括CS5460A、SA9603B、ADE7755、SA9904B、ATT7026A在内的任意一种专用电能计量芯片。
9. 一种机车信息显示及远程抄表装置安装结构，其特征在于：包括如权利要求1、2、4、5、7、8中任一权利要求所述的机车信息显示及远程抄表装置（12）、安装盒（13）、接线端子组件（14）、航空插头（15）和紧迫式电缆固定头（16）；所述机车信息显示及远程抄表装置（12）设置在安装盒（13）内，所述航空插头（15）通过接线端子组件（14）与机车信息显示及远程抄表装置（12）相连，所述紧迫式电缆固定头（16）与机车信息显示及远程抄表装置（12）相连。
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| CN106706976A (zh) * | 2016-12-09 | 2017-05-24 | 杭州西力智能科技股份有限公司 | 智能电能表 |
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