CN207742248U - 一种机车能耗表数据存储装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种机车能耗表数据存储装置，包括列控GPS采集模块和MCU处理单元，还包括数据存储单元，所述MCU处理单元包括MCU主处理器、RS485通讯电路和实时时钟电路，所述数据存储单元包括缓存电路、电平转换电路和存储电路；所述MCU主处理器的输入端通过第一RS485数据传输电路连接列控GPS采集模块，所述MCU主处理器的输出端通过第二RS485数据传输电路连接电脑，所述电平转换电路连接存储电路。本装置能实现记录机车在某一时间、某一位置的电量消耗情况，克服了传统的机车能耗表只能记录总电量消耗量的不足；本装置采取存储电路来存储数据，制作成本更低、稳定可靠性更强；本装置可将数据存储成多种格式，更能方便客户对数据的查阅、使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及轨道交通技术领域，具体涉及一种机车能耗表数据存储装置。
背景技术
随着我国既有列车的全面提速和高速动车组的大量投入使用以及我国能源相对比较紧张，因此，研究如何将电能有效合理的运用显得很重要，而电度表在其中扮演着使用能量的记录者，为研究提供数据依据，但以往的机车能耗表只能记录机车电能的累计使用情况，无法得知某时某地机车具体的电能使用情况，故将机车电能数据分类存储的重要性不言而喻。
为了研究如何有效的合理运用电能，除了必须知道机车累计使用的电量外还需要详细了解在某一时间段、某一位置段的电量使用情况，而通常机车用电量只能通过能耗表显示屏显示或者通过列控端读取当前累计电量信息，而无法查询到机车在某一段时间或者某一段位置之间的详细用电信息，因此，研究一种能够详细记录时间、位置、电量信息的机车能耗表的重要性不言而喻。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种机车能耗表数据存储装置，它能详细记录机车在某一时间段、某一位置段的用电情况，具有存储时间长、稳定性高的特点。
为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
一种机车能耗表数据存储装置，包括列控GPS采集模块和MCU处理单元，还包括数据存储单元，所述MCU处理单元包括MCU主处理器、RS485通讯电路和实时时钟电路，其中，所述RS485通讯电路共设有两个，分别是用于接收列控GPS采集模块传输过来的GPS信息的第一RS485数据传输电路，以及用于客户读取数据时使用的第二RS485数据传输电路；所述数据存储单元包括缓存电路、电平转换电路和存储电路；
所述MCU主处理器的输入端通过第一RS485数据传输电路连接列控GPS采集模块，所述MCU主处理器的输出端通过第二RS485数据传输电路连接电脑，所述MCU主处理器的输入端还分别连接有电能数据采集模块、实时时钟电路、缓存电路以及电平转换电路，所述MCU主处理器的输出端还分别连接缓存电路和电平转换电路，所述电平转换电路连接存储电路。
作为上述技术方案的进一步描述：
该装置的通讯方式为RS485通讯、SPI通讯和I2C通讯中的任意一种。
作为上述技术方案的进一步描述：
该装置还包括电源电路，所述电源电路由压敏电阻、TVS管、共模电感和y电容组成的两级滤波电路以及电源模块组成。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述实时时钟电路由实时时钟芯片、双二极管以及纽扣电池组成，双二极管的输入端分别连接系统电源和纽扣电池，双二极管的输出端连接时钟芯片。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述缓存电路由一个16kbit的EEPROM存储器组成。
作为上述技术方案的进一步描述：
该装置与电脑之间通过USB转RS485连接线相连。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述电源电路、实时时钟电路、RS485通讯电路、缓存电路以及电平转换电路的工作电压为均为5V。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述存储电路采用1G bit容量的nand flash存储器。
与现有的技术相比，本实用新型专利存在的优点有：
1、本装置能实现记录机车在某一时间、某一位置的电量消耗情况，克服了传统的机车能耗表只能记录总电量消耗量的不足；
2、本装置采取存储电路来存储数据，比同类产品的通过SD卡或U盘来做数据存储器制作成本更低、稳定可靠性更强；
3、本装置可将数据存储成多种格式，比同类产品的单一格式存储，更能方便客户对数据的查阅、使用。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型中电源电路的连接图；
图3为本实用新型中实时时钟的电路连接图；
图4为本实用新型中RS485通讯电路连接图；
图5为本实用新型中缓存电路连接图；
图6为本实用新型中电平转换电路连接图；
图7为本实用新型中存储电路连接图；
图8为本实用新型中MCU处理单元电路连接图。
图例说明：
1、列控GPS采集模块；2、第一RS485数据传输电路；3、MCU主处理器；4、缓存电路；5、电平转换电路；6、存储电路；7、电脑；8、第二RS485数据传输电路；9、实时时钟电路；10、电能数据采集模块；11、电源电路。
具体实施方式
参见图1，本实用新型提供的一种机车能耗表数据存储装置，包括列控GPS采集模块1和MCU处理单元，还包括数据存储单元，所述MCU处理单元包括MCU主处理器3、RS485数据传输电路和实时时钟电路9，其中，所述RS485通讯电路共设有两个，分别是用于接收列控GPS采集模块传输过来的GPS信息的第一RS485数据传输电路2，以及用于客户读取数据时使用的第二RS485数据传输电路8；所述数据存储单元包括缓存电路4、电平转换电路5和存储电路6；
所述MCU主处理器3的输入端通过第一RS485数据传输电路2连接列控GPS采集模块1，所述MCU主处理器3的输出端通过第二RS485数据传输电路8连接电脑7，所述MCU主处理器3的输入端还分别连接有电能数据采集模块10、实时时钟电路9、缓存电路4以及电平转换电路5，所述MCU主处理器3的输出端还分别连接缓存电路4和电平转换电路5，所述电平转换电路5连接存储电路6。
该装置的通讯方式为RS485通讯、SPI通讯和I2C通讯中的任意一种，本实施例中，MCU数据处理单元通过RS485通讯接收处理位置信息，I2C通讯接收处理电能信息和时间信息，并每隔一段时间将数据通过SPI通讯的方式存储到存储电路6中，当需要读取数据时，只需用USB转RS485连接线连接设备与电脑7即可通过上位机软件将数据取出并保存成包括.txt、.xlsx等在内的多种文件格式以方便用户查阅。
本实施例中，该装置还包括电源电路11，参见图2，所述电源电路11由压敏电阻、TVS管、共模电感和y电容组成的两级滤波电路以及电源模块组成，能有效滤除外界施加在本装置上的干扰信号，为装置的高可靠、高稳定性提供了保障。
本实施例中，参见图3，所述实时时钟电路9由实时时钟芯片、双二极管以及纽扣电池组成，双二极管的输入端分别连接系统电源和纽扣电池，双二极管的输出端连接时钟芯片，其目的在于，当系统电源正常供电时纽扣电池将截止输出，当系统电源不能供电时能瞬间切换到纽扣电池供电，既能保证系统的正常工作，又能节约电池电量。
本实施例中，参见图4，本实用新型中所使用的RS485电路有两个，第一RS485数据传输电路负责接收列控传输过来的GPS信息，第二RS485数据传输电路用于客户读取数据时使用，由于RS485信号是一种差分电压信号，具有抗干扰能力极强的特点，因此，非常适合在机车上使用。
本实施例中，参见图5，所述缓存电路4由一个16kbit的EEPROM存储器组成，其目的在于，EEPROM存储器具有容量小、写入速度快的特点，非常适合用于数据的临时存放。
参见图6和图7，分别是本实用新型的电平转换电路5和存储电路6的电路连接示意图。由于一般的nand flash存储器工作电压为3.3V，而本装置的其他部分工作电压均为5V，所以需要一个电平转换电路5连接存储器和其他芯片。本实施例中选择的存储器为1Gbit容量的nand flash存储器，其具有成本低、可靠性高、稳定性强、使用寿命长的特点，按照每5分钟存储一条100字节的数据信息强度，存满存储器需要12年的时间，足以满足本装置的要求。
参见图8，是本装置的MCU数据处理单元的电路连接示意图，总览装置的全部数据处理。
综上，一种机车能耗表数据存储装置在MCU数据处理单元的总理下，通过RS485通讯接收列控GPS采集模块1传输过来的GPS数据信息、通过I2C通讯读取实时时钟电路9的时间信息以及能耗表自身计量的电能信息，按照一定的规则(固定的时间间隔或位置间隔)首先将数据实时存储到缓存电路4，然后将缓存电路4中的数据转移到存储电路6中。当用户需要数据时，只需用USB转RS485连接线连接装置与电脑7即可通过上位机软件将数据取出并保存成多种方便客户使用的内容格式。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种机车能耗表数据存储装置，包括列控GPS采集模块(1)和MCU处理单元，其特征在于，还包括数据存储单元，所述MCU处理单元包括MCU主处理器(3)、RS485通讯电路和实时时钟电路(9)，其中，所述RS485通讯电路共设有两个，分别是用于接收列控GPS采集模块传输过来的GPS信息的第一RS485数据传输电路(2)，以及用于客户读取数据时使用的第二RS485数据传输电路(8)；所述数据存储单元包括缓存电路(4)、电平转换电路(5)和存储电路(6)；
所述MCU主处理器(3)的输入端通过第一RS485数据传输电路(2)连接列控GPS采集模块(1)，所述MCU主处理器(3)的输出端通过第二RS485数据传输电路(8)连接电脑(7)，所述MCU主处理器(3)的输入端还分别连接有电能数据采集模块(10)、实时时钟电路(9)、缓存电路(4)以及电平转换电路(5)，所述MCU主处理器(3)的输出端还分别连接缓存电路(4)和电平转换电路(5)，所述电平转换电路(5)连接存储电路(6)。
2.根据权利要求1所述的一种机车能耗表数据存储装置，其特征在于：该装置的通讯方式为RS485通讯、SPI通讯和I2C通讯中的任意一种。
3.根据权利要求2所述的一种机车能耗表数据存储装置，其特征在于：该装置还包括电源电路(11)，所述电源电路(11)由压敏电阻、TVS管、共模电感和y电容组成的两级滤波电路以及电源模块组成。
4.根据权利要求3所述的一种机车能耗表数据存储装置，其特征在于：所述实时时钟电路(9)由实时时钟芯片、双二极管以及纽扣电池组成，双二极管的输入端分别连接系统电源和纽扣电池，双二极管的输出端连接时钟芯片。
5.根据权利要求4所述的一种机车能耗表数据存储装置，其特征在于：所述缓存电路(4)由一个16kbit的EEPROM存储器组成。
6.根据权利要求5所述的一种机车能耗表数据存储装置，其特征在于：该装置与电脑(7)之间通过USB转RS485连接线相连。
7.根据权利要求6所述的一种机车能耗表数据存储装置，其特征在于：所述电源电路(11)、实时时钟电路(9)、RS485通讯电路、缓存电路(4)以及电平转换电路(5)的工作电压为均为5V。
8.根据权利要求7所述的一种机车能耗表数据存储装置，其特征在于：所述存储电路(6)采用1G bit容量的nand flash存储器。
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| CN201721447386.6U CN207742248U (zh) | 2017-11-02 | 2017-11-02 | 一种机车能耗表数据存储装置 |
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| CN (1) | CN207742248U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114301932A (zh) * | 2020-09-22 | 2022-04-08 | 兰州运通铁路科技有限责任公司 | 一种机车能耗智能管理系统 |
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2017
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