CN218886046U - 牵引变流器数据采集装置及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种牵引变流器数据采集装置及系统。该数据采集装置包括金属壳体、数据输入接口、接线组件和数据处理组件，所述数据输入接口和所述接线组件均设置于所述壳体上，所述数据输入接口被配置为和牵引变流器的数据通信端口连接，所述数据处理组件被配置为接收来自所述数据输入接口的牵引变流器数据，并将所述牵引变流器数据转换为多路模拟电信号，所述接线组件包括多个接线柱，多个所述接线柱和多路所述模拟电信号的输出通道对应设置，并被配置为连接模拟数据采集装置，以向所述模拟数据采集装置输出所述模拟电信号。本实用新型提供的牵引变流器数据采集装置及系统，使得牵引变流器数据的采集更加便捷。

Description

牵引变流器数据采集装置及系统

技术领域

本实用新型涉及牵引变流器技术领域，特别涉及一种牵引变流器数据采集装置及系统。

背景技术

牵引变流器是动车组和地铁的一种关键部件。在动车组和地铁的研发调试、产品出厂或者装车试验、现车运营故障调查等阶段，均需要采集牵引变流器的电流、电压等牵引变流器数据，以判断牵引变流器是否正常工作。

目前，牵引变流器数据的采集主要是通过视频录制的方式记录牵引变流器的上位机中的实时监视数据。但该采集数据的方式不便捷，采集的数据的数量和种类有限，且无法将牵引变流器数据以波形的方式统一进行采集。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型提供一种牵引变流器数据采集装置及系统，更便捷地以波形的方式统一采集多种牵引变流器数据。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：

第一方面，本实用新型实施例提供一种数据采集装置，包括金属壳体、数据输入接口、接线组件和数据处理组件，所述数据输入接口和所述接线组件均设置于所述壳体上，所述数据输入接口被配置为和牵引变流器的数据通信端口连接，所述数据处理组件被配置为接收来自所述数据输入接口的牵引变流器数据，并将所述牵引变流器数据转换为多路模拟电信号，所述接线组件包括多个接线柱，多个所述接线柱和多路所述模拟电信号的输出通道对应设置，并被配置为连接模拟数据采集装置，以向所述模拟数据采集装置输出所述模拟电信号。

可选的，多个所述接线柱两两成对设置，且每个接线柱对包括第一接线柱和第二接线柱，所述第一接线柱和所述第二接线柱均和同一路模拟电信号的输出通道对应连接。

可选的，多个所述接线柱在所述壳体上阵列排布，且多个所述接线柱分为至少两个相同的接线柱组，各所述接线柱组的接线柱与其它所述接线柱组中的接线柱一一对应设置，且各所述接线柱组的接线柱与其它接线柱组中对应的接线柱并联连接。

可选的，所述接线柱包括导电柱体和绝缘螺帽，所述导电柱体连接于所述数据处理组件，所述绝缘螺帽可活动的设置于所述导电柱体上，并被配置为对连接于所述导电柱体的电连接件进行定位；其中，所述电连接件连接于所述模拟数据采集装置。

可选的，所述壳体具有前端壁和连接于所述前端壁侧方的侧壁，所述前端壁相对水平方向倾斜设置；所述接线柱设置于所述前端壁，所述数据输入接口设置于所述侧壁。

可选的，所述数据输入接口包括至少一种类型的通信接口，不同类型的通信接口用于连接不同类型的牵引变流器。

可选的，所述至少一种类型的通信接口包括下述至少一项：

光通信接口、RS232通信接口、RS485通信接口。

可选的，所述数据处理组件包括接收电路、处理电路和数模转换电路，所述接收电路和所述数模转换电路均和所述处理电路电连接；

所述接收电路和所述数据输入接口电连接，并用于接收来自所述数据输入接口的牵引变流器数据；

所述处理电路用于将所述牵引变流器数据转换为归一化电信号，并将所述归一化电信号分离为多路数字电信号；

所述数模转换电路用于将所述多路数字电信号转换为多路模拟电信号，以向所述接线组件输出所述多路模拟电信号。

可选的，该数据采集装置还包括供电单元和电源开关，所述供电单元和所述数据处理组件电连接，以向所述数据处理组件供电；

所述电源开关设置于所述壳体上，且所述电源开关和所述供电单元电连接。

第二方面，本实用新型还提供一种牵引变流器数据采集系统，包括模拟数据采集装置和第一方面中任一项数据采集装置，该数据采集装置的接线组件和所述模拟数据采集装置连接，且所述模拟数据采集装置为示波器或者波形记录仪中的至少一者。

本实用新型提供的数据采集装置，包括金属壳体201、数据输入接口202、接线组件203和数据处理组件204，通过数据采集装置200的数据输入接口202和接线组件203将牵引变流器与模拟数据采集装置相连接，可以便捷地利用模拟数据采集装置以波形的方式实时采集牵引变流器数据，提高牵引变流器数据采集的便捷性。同时，数据处理组件204，将牵引变流器数据转换为多路模拟信号，并利用接线组件203向模拟数据采集装置输出多路模拟电信号，提高了采集的牵引变流器数据的种类和数量，并且可以提供多种牵引变流器数据的组合采集，有效提高测试效率。

除了上面所描述的本实用新型实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外，本实用新型实施例提供的牵引变流器数据采集装置及系统所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果，将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术提供的一种牵引变流器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种数据采集装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种接线柱排列方式的示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种数据处理组件204的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种牵引变流器数据采集系统的示意图。

附图标记说明：

200-数据采集装置；

201-金属壳体；

202-数据输入接口；

203-接线组件；

204-数据处理组件；

205-电源开关；

206-电源指示灯；

207-前端壁；

208-侧壁。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，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。所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

需要说明的是,在本实用新型的描述中,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于方便描述不同的部件,而不能理解为指示或暗示顺序关系、相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

首先，对本申请所涉及的名词进行解释：

牵引变流器：用于转换直流制和交流制间的电能量，通过调压、调频控制实现交流牵引电动机的起动、制动、调速控制，即利用低电压、小电流转换得到高电压、大电流。

图1为现有技术提供的一种牵引变流器的结构示意图。如图1所示，该牵引变流器包括控制单元和主电路。

上述控制单元主要用于发送控制信号，处理主电路反馈的传感器测量数据，以及，存储故障信号数据，包括但不限于有存储装置、数据通信端口。该存储装置可以是存储器，例如随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)。该数据通信端口可以是光通信接口、RS232、RS485等中的一种，具体与该牵引变流器的设置有关，即不同型号的牵引变流器的数据通信端口不一致。

上述主电路是开关器件和电容等器件组成的电路结构，用于根据控制信号转换得到高电压、大电流的输出信号，并通过主电路中设置的电压、电流、温度等传感器反馈控制结果至控制单元。该控制结果即主电路中设置的传感器测量的数据，例如电压、电流、温度等。

在动车组和地铁的研发调试、出厂试验、现车运营故障调查等阶段，均需要采集牵引变流器数据，以判断牵引变流器是否正常工作。牵引变流器数据主要分为两部分，一部分为牵引变流器内部控制参数数据，该部分数据可以通过牵引变流器控制单元采集；另一部分为传感器测量数据，该部分数据可以从牵引变流器控制单元采集，也可以通过在牵引变流器主电路中额外增加外部传感器采集。需说明，由于无法从主电路中设置的传感器采集传感器测量数据，所以需要在主电路中额外增加外部传感器进行传感器测量数据的采集。

需说明，来自牵引变流器控制单元的数据，不论是牵引变流器内部控制参数数据，或是，传感器测量数据，均经过控制单元转换为不同二进制组合的以高、低电平表示的电压形式的数字电信号，通过数据通信端口进行串行传输，其中，不同二进制组合表示的电压幅度不同，例如，10表示1伏，11表示2伏；不同种类的数据的地址不同，例如0-5字段表示温度，6-8字段表示电流。

目前，采集来自牵引变流器控制单元的数据主要采取下述两种方式：

(1)通过视频录制牵引变流器的上位机的实时监视数据。上位机实时监视数据用于实时监控牵引变流器数据的变化情况，包括前述牵引变流器内部控制参数数据和传感器测量数据。该上位机通过连接电缆连接于上述数据通信端口。

但上位机实时监控数据无法存储，因此，只能通过视频录制的方式以视频文件的形式进行记录。同时，上位机采集的数据种类固定，即该上位机只能采集固定种类的数据，例如只能采集牵引变流器数据中的温度、电压、电流三种数据。因此，利用该方式采集的数据数量和种类有限。

(2)发生故障时，牵引变流器控制单元会记录牵引变流器数据。该故障历史数据包括牵引变流器内部控制参数数据和传感器测量数据。因此，可以从牵引变流器控制单元下载故障历史数据。

但该方式采集的牵引变流器数据周期短，只记录发生故障时的牵引变流器数据，并且无法实时查看牵引变流器数据的变化情况。

如前述所说，还可以通过在牵引变流器主电路中增加外部传感器采集数据，以文本文档的形式存储牵引变流器数据。但该方式只能采集传感器测量数据，无法采集牵引变流器内部控制参数数据。

现有技术中，也可以通过前述两种方式结合来采集牵引变流器数据，即，通过视频录制上位机实时监视数据采集牵引变流器内部控制参数数据，以及，利用外部传感器采集传感器测量数据。

但该方式需要安装额外传感器至牵引变流器中，占用试验资源多的同时数据测量易受环境影响的干扰，并且，产品出厂或者装车试验、现车运营故障调查等阶段不允许产品加装传感器运行。同时，该方式采集的牵引变流器数据格式分别为视频格式和文本文档的格式，数据格式不一致，无法进行比较。

上述采集牵引变流器数据的方式由于数据格式的限制，无法同时接入示波器或者波形记录仪等设备以实时显示信号波形，即，无法实时以波形的方式统一进行采集。

综上所述，现有技术中牵引变流器数据的采集方式不便捷，采集的数据数量和种类有限，并且无法实时以波形的方式统一进行采集，使得无法有效开展牵引变流器的研发调试、产品出厂或者装车试验、现车运营故障调查。

有鉴于此，本实用新型提供一种数据采集装置，利用数据输入接口和接线组件将牵引变流器和示波器等设备连接起来，从而可以利用示波器等设备便捷地采集牵引变流器数据。利用本实用新型提供的数据采集装置配置的数据输入接口，可以连接牵引变流器的数据通信端，并将牵引变流器数据转换为多路模拟信号，利用接线组件包括的多个接线柱实时输出多种牵引变流器数据至示波器等设备，以波形的方式统一进行采集，提高了数据采集的便利性和多元性，并且不用额外增加外部传感器，节省试验资源，解决了前述由于采集的牵引变流器数据格式的限制无法同时接入示波器等设备来实时以波形的方式统一采集，以及，采集的数据数量和种类有限的问题。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，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。

下面将结合附图详细的对本实用新型的内容进行描述，以使本领域技术人员能够更加清楚详细的了解本实用新型的内容。

图2为本实用新型实施例提供的一种数据采集装置的结构示意图。如图2所示，本实用新型实施例提供的一种数据采集装置200，该数据采集装置200包括金属壳体201、数据输入接口202、接线组件203和数据处理组件204。

金属壳体201的主要作用为屏蔽外界环境的电磁信号干扰，金属壳体201的材料和形状不做具体限制，例如可以是正方体或者长方体的金属壳体。

作为一种可能的实现方式，参考图2，上述金属壳体201具有前端壁207和连接于该前端壁207侧方的侧壁208，该前端壁207相对水平方向倾斜设置，以便于接线操作。

数据输入接口202可以设置于金属壳体201的任意位置上，例如，可以设置在金属壳体201的前端壁上，也可以设置于侧壁208上。需说明，图2仅是以方便连接将数据输入接口202设置于侧壁208作为示意。

数据输入接口202，可以通过连接电缆连接牵引变流器的数据通信端口，用于接收来自牵引变流器的数据通信端口的牵引变流器数据。该连接电缆的型号与该牵引变流器的数据通信端口的设置有关。该牵引变流器数据如前述所说是包含多种数据类型、以电压的高、低电平形式表示的串行的数字电信号。

数据输入接口202可以包括至少一种类型的通信接口，不同类型的通信接口用于连接不同类型的牵引变流器。

可选的，该数据输入接口202可以包括光通信接口、RS232通信接口、RS485通信接口等类型的通信接口中的至少一种。

需说明，本申请不限定上述光通信接口的型号，可以包括多种型号的光通信接口。图2中仅以数据输入接口202包括五种通信接口作为示意，每种通信接口的类型不同，用于连接不同类型的牵引变流器。

示例性地，若连接的牵引变流器的数据通信端口为光通信接口，则利用连接电缆将牵引变流器的数据通信端口与数据输入接口202中的光通信接口连接起来，其中，该连接电缆可以是光纤。数据处理组件204中的光通信接口还可以用于将接收的牵引变流器数据由光信号转换为数字电信号，具体转换方式可以参考现有技术。

如前述所说，不同型号的牵引变流器的数据通信端口不一致，只有当连接牵引变流器的对端设备具有相同类型的通信接口，连接双方通信接口后才可以实现与牵引变流器的数据通信。但现有技术中用于信号采集的示波器等设备不包含与牵引变流器的数据通信端口类型一致的接口，无法直接采集牵引变流器数据，仅能通过上位机连接牵引变流器的数据通信端口采集牵引变流器数据。而数据输入接口202包括的通信接口和牵引变流器的数据通信端口类型一致，用连接电缆连接后便可以实现牵引变流器数据的采集。

因此，利用本申请的数据采集装置的数据输入接口202可以便捷地采集牵引变流器数据，并且，本申请的数据采集装置包括多种通信接口可以实现现有的不同型号的牵引变流器的数据采集，即，可以根据设置有不同型号的数据通信端口的牵引变流器，选择连接到数据输入接口202中与牵引变流器的数据通信端口对应的接口上，提高采集各种牵引变流器的牵引变流器数据方式的通用性。

数据处理组件204可以设置于金属壳体201的任意位置，可以设置在金属壳体201外部的任意位置，例如可以设置在与侧壁208相对的侧壁上；也可以设置在金属壳体201的内部的任意位置，例如设置在金属壳体201的内部的下底壁上。需说明，图2是以数据处理组件204设置在金属壳体201内部作为示意的，但因在金属壳体201内部，所以未在图2中标出。

数据处理组件204，用于接收来自数据输入接口202的牵引变流器数据，并将牵引变流器数据转换为多路模拟电信号。由于牵引变流器控制单元输出的信号为串行的数字信号形式，不能直接输出至模拟数据采集装置，同时为获得不同类型的牵引变流器数据，需利用数据处理组件204将接收的牵引变流器数据转换为多路模拟电信号，并且每一路模拟电信号对应一个输出通道，即，不同类型的牵引变流器数据利用不同的输出通道传输，以便于将不同类型的牵引变流器数据输出至模拟数据采集装置。

接线组件203，包括多个接线柱，该多个接线柱可以设置于金属壳体201的任意位置上。例如，该多个接线柱可以设置于与侧壁208相对的侧壁上，也可以设置于前端壁207上。图2仅是以接线组件203的多个接线柱设置于前端壁207上作为示意，设置于前端壁207可以更便于接线操作。

接线组件203，用于连接模拟数据采集装置，以向模拟数据采集装置输出模拟电信号。接线组件203的多个接线柱和上述多路模拟电信号的输出通道对应设置，即，每个接线柱对应连接一路模拟电信号的输出通道，连接该接线柱会输出该路输出通道传输的模拟电信号，以保证可以输出多种类型的牵引变流器数据。上述模拟数据采集装置可以是示波器或者波形记录仪等设备。

关于接线组件203包括的接线柱的结构可以是单独的导电电柱，也可以是导电电柱和绝缘材料的结合体，本申请在此不限定接线柱的结构、材料以及形状。示例性地，接线柱可以包括导电柱体和绝缘螺帽，导电柱体连接于数据处理组件204，绝缘螺帽可活动的设置于导电柱体上，并被配置为对连接于导电柱体的电连接件进行定位；其中，电连接件连接于模拟数据采集装置。

需说明，上述接线组件203和上述模拟数据采集装置的连接方式与连接模拟数据采集装置的电连接件的型号有关。例如，可以是利用绝缘螺帽拧紧的方式固定住电连接件和导电柱体，也可以是将电连接件夹在绝缘螺帽下方的导电柱体上，或者是，绝缘螺帽中间设置为中空，将电连接件插在绝缘螺帽中间，具体方式本申请在此不做限定，可根据电连接件的型号选择一种方式进行定位，可以提高所连接模拟数据采集装置的通用性。

牵引变流器数据转换为模拟电信号后是以电压信号的形式存在的，而电压信号与正负极的设置有关，会存在正值输出和负值输出。因此，为保证输出的电压信号符合原数据，一种可能的实现方式，上述多个接线柱可以两两成对设置，且每个接线柱对包括第一接线柱和第二接线柱，第一接线柱和第二接线柱均和同一路模拟电信号的输出通道对应连接。需说明，两两成对的接线柱与模拟电信号的输出通道具有一一对应关系。

示例性地，上述第一接线柱和第二接线柱分别用于连接模拟数据采集装置的第一电连接件和第二电连接件。例如，该第一电连接件为正极，第二电连接件为负极，因此，输出至该模拟数据采集装置的电压信号为正值，以便后续的数据处理。

另一种可能的实现方式，可以设置一个公用接线柱或者接线柱组，用于连接模拟数据采集装置的表示负极的电连接件。该公用的接线柱或者接线柱组与数据采集装置的供电负极端电连接。

需说明，本申请仅是以牵引变流器数据为电压信号形式的数字信号为例进行说明，其他形式的牵引变流器数据利用本申请提供的数据采集装置采集时原理类似，在此不再赘述。

以接线组件203的多个接线柱两两成对为例，每一对的接线柱对应模拟电信号的一路输出通道，设置多个两两成对的接线柱，可以同时输出多路模拟电信号，提高输出信号的数量和种类。

下面以多个接线柱两两成对为例，对接线柱的排列方式进行说明。多个接线柱可以在金属壳体201上阵列排布，可以将对应多路输出通道的两两成对的多个接线柱直接排列在金属壳体201上，也可以将两两成对的多个接线柱划分为多个接线柱组后排列在金属壳体201上，示例性地：

将多个接线柱分为至少两个相同的接线柱组，各接线柱组的接线柱与其它接线柱组中的接线柱一一对应设置，且各接线柱组的接线柱与其它接线柱组中对应的接线柱并联连接。

图3为本实用新型实施例提供的一种接线柱排列方式的示意图。需说明，图3仅是以划分为两个相同的接线柱组作为示意。如图3所示，每个矩形框代表一个接线柱组，这两个矩形框代表的两个接线柱组相同。其中，第一个矩形框表示的第一接线柱组中的31和32表示的两个接线柱成对设置，第二个矩形框表示的第二接线柱组中的33和34表示的两个接线柱成对设置，并且，31、32与33、34连接同一路模拟电信号的输出通道。上述两个接线柱组中的其他位置的接线柱与前述设置方式类似，在此不再赘述。

需说明，图3仅是一种接线柱组的划分方式的示意，本申请在此不限定如何划分接线柱组。

在牵引变流器的研发调试、产品出厂或者装车试验、现车运营故障调查中，同一测试场景可能需要不同的牵引变流器数据进行组合判断。因此，将多个接线柱设置为多个相同的接线柱组，可以同时向多个模拟数据采集装置输出相同的模拟电信号，以便实现同一类型的数据信号的组合使用，有效提高测试效率。

上述实施例中，一种可能的实现方式是，设置于金属壳体201上的数据输入接口202接收来自牵引变流器的数据通信端口的牵引变流器数据，并传输至数据处理组件204，将牵引变流器数据转换为多路模拟电信号后，通过连接有模拟数据采集装置的接线组件203中的多个接线柱向模拟数据采集装置输出模拟电信号。

本实用新型实施例提供的数据采集装置200，包括金属壳体201、数据输入接口202、接线组件203和数据处理组件204，通过数据采集装置200的数据输入接口202和接线组件203将牵引变流器与模拟数据采集装置相连接，可以便捷地利用模拟数据采集装置以波形的方式实时采集牵引变流器数据，提高牵引变流器数据采集的便捷性。同时，数据处理组件204，将牵引变流器数据转换为多路模拟信号，并利用接线组件203向模拟数据采集装置输出多路模拟电信号，提高了采集的牵引变流器数据的种类和数量，并且可以提供多种牵引变流器数据的组合采集，有效提高测试效率，解决了前述所说的牵引变流器数据的采集方式不便捷、无法实时以波形的方式统一进行采集，导致的开展牵引变流器的研发调试、产品出厂或者装车试验、现车运营故障调查效率低的问题。

下面对数据处理组件204内部电路结构进行说明。

图4为本实用新型实施例提供的一种数据处理组件204的结构示意图。如图4所示，上述实施例中，数据处理组件204内部电路可以包括接收电路401、处理电路402和数模转换电路403，接收电路401和数模转换电路403均和处理电路402电连接。

接收电路401和数据输入接口202电连接，并用于接收来自数据输入接口202的牵引变流器数据。

处理电路402用于将牵引变流器数据转换为归一化电信号，并将该归一化电信号分离为多路数字电信号。

上述处理电路402可以包括处理器、单片机、微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)、可编程逻辑门阵列中的一种或者多种，以及，至少一个存储器。其中处理器可以是一个中央处理器(Central Processing Unit，简称为CPU)，或者是特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称为ASIC)，或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。存储器可以是高速RAM存储器。

上述归一化电信号，是指将包含牵引变流器数据的数字电信号的电压进行归一化，即，将电压的幅值压缩到0-1内，得到电压归一化的电信号。如前述所说，不同二进制组合表示的电压幅度不同，为了便于后续模拟数据采集装置的采集，以及，后续牵引变流器数据的处理，可以将该数字电信号的电压归一化后再进行输出。

数模转换电路403用于将多路数字电信号转换为多路模拟电信号，以向接线组件203输出多路模拟电信号。上述数模转换电路403可以包括但不限于有电阻网络、运算放大器、基准电源和模拟开关等。

具体实施时，以数据输入接口202包括光通信接口为例，数据输入接口202的光通信接口将采集的以光信号形式传输的牵引变流器数据转换为数字电信号的形式，并传输至接收电路401；接收电路401接收来自光通信接口的牵引变流器数据传输至处理电路402；处理电路402将牵引变流器数据转换为归一化电信号，并将该归一化电信号分离为多路数字电信号后传输至数模转换电路403；数模转换电路403将多路数字电信号分别转换为多路模拟电信号，以向接线组件203对应的接线柱输出模拟电信号。

利用数据处理组件204可以将接收的包含电压不同的各类牵引变流器数据的串行数字电信号转换为电压归一化的多路模拟电信号格式后分通道进行输出，以便利用模拟数据采集装置采集各类数据。

需说明，上述仅是数据处理组件204结构的一种示意，本申请不限定上述数据处理组件内部各电路结构形式，只要可以实现数据处理组件的功能即可。

上述实施例中，本实用新型实施例提供的数据采集装置内部可以包括供电单元，也可以不包括供电单元。作为一种可能的实现方式，数据采集装置内部不包括供电单元，其可以通过连接外置的供电装置，以为其内部的各个电路提供工作电压。上述外置的供电装置可以是任意可以为数据采集装置各个电路提供工作电压的装置，例如电池，或者，变压整流器及稳压组件。当该供电装置为变压整流器及稳压组件时，其可以通过连接电源和数据采集装置，以为数据采集装置内部各个电路提供工作电压。

作为一种可能的实现方式，参考图2和图4，数据采集装置还可以包括供电单元404和电源开关205，供电单元404和数据处理组件204电连接，以向数据处理组件204供电；电源开关205设置于壳体201上，且电源开关205和供电单元404电连接。因此，利用电源开关205可以方便的控制数据采集装置是否工作，并且集成了供电单元404，测试时不用额外携带供电装置，可以减少测试时携带的设备数量。

上述供电单元404可以是任意可以用于供电的装置，例如电池，或者，变压器整流及稳压组件。当供电单元404为变压器整流及稳压组件时，供电单元404可以通过插电的形式向数据采集装置提供工作电压。

上述电源开关205可以是任意开关类型，图2是以电源开关205为摇头开关的示意图，作为供电单元404的供电回路开关，本申请不限定电源开关的类型。

具体实施时，参考图2，数据采集装置还可以包括电源指示灯206，该电源指示灯设置于金属壳体201上，且与电源开关205电连接，用于表征供电单元404是否工作，例如该电源指示灯206的颜色为绿色，表征供电单元404处于工作状态，该电源指示灯206不亮，表征供电单元404处于非工作状态。需说明，以上仅是电源指示灯的颜色特征表征用于表征供电单元404是否工作的一种示意，本申请在此不做限定。

本实用新型实施例提供的数据采集装置200，包括金属壳体201、数据输入接口202、接线组件203和数据处理组件204，其中，数据处理组件204包括接收电路401、处理电路402和数模转换电路403，接收电路401和数模转换电路403均和处理电路402电连接。通过接收电路401和数据输入接口202电连接，接收牵引变流器数据，并通过处理电路402、数模转换电路403将接收的包含电压不同的各类牵引变流器数据的串行数字电信号转换为电压归一化的多路模拟电信号格式后，并利用接线组件203的接线柱输出多路模拟电信号至模拟数据采集装置，以便利用模拟数据采集装置采集各类牵引变流器数据。同时，数据采集装置200内部包括供电单元404，可以减少测试时携带的设备数量。

本实用新型实施例提供一种牵引变流器数据采集系统，该牵引变流器数据采集系统包括模拟数据采集装置和上述实施例中的任意一种数据采集装置，数据采集装置的接线组件和模拟数据采集装置连接，且模拟数据采集装置为示波器或者波形记录仪中的至少一者。

图5为本实用新型实施例提供的一种牵引变流器数据采集系统的示意图，如图5所示，数据采集装置的数据输入接口利用光纤和牵引变流器的数据通信端口相连接，数据采集装置的接线组件利用电压探头和波形记录仪相连接，用于牵引变流器数据的实时采集，并且利用波形记录仪等模拟数据采集装置可以以波形的形式存储牵引变流器数据，以便后续测试的利用。

本实施例提供的牵引变流器数据采集系统通过数据输入接口和接线组件，将牵引变流器和模拟数据采集装置连接起来，简单便捷地实现了各种牵引变流器数据的采集，并以统一的波形的形式进行采集和存储，相比于现有的牵引变流器数据的采集方式，本实施例提供的牵引变流器数据采集系统更加便捷，且对各类牵引变流器通用，由于无需额外安装传感器，占用试验资源少，结构更简单、成本更低。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种数据采集装置，其特征在于，包括金属壳体、数据输入接口、接线组件和数据处理组件，所述数据输入接口和所述接线组件均设置于所述壳体上，所述数据输入接口被配置为和牵引变流器的数据通信端口连接，所述数据处理组件被配置为接收来自所述数据输入接口的牵引变流器数据，并将所述牵引变流器数据转换为多路模拟电信号，所述接线组件包括多个接线柱，多个所述接线柱和多路所述模拟电信号的输出通道对应设置，并被配置为连接模拟数据采集装置，以向所述模拟数据采集装置输出所述模拟电信号。

2.根据权利要求1所述的数据采集装置，其特征在于，多个所述接线柱两两成对设置，且每个接线柱对包括第一接线柱和第二接线柱，所述第一接线柱和所述第二接线柱均和同一路模拟电信号的输出通道对应连接。

3.根据权利要求2所述的数据采集装置，其特征在于，多个所述接线柱在所述壳体上阵列排布，且多个所述接线柱分为至少两个相同的接线柱组，各所述接线柱组的接线柱与其它所述接线柱组中的接线柱一一对应设置，且各所述接线柱组的接线柱与其它接线柱组中对应的接线柱并联连接。

4.根据权利要求3所述的数据采集装置，其特征在于，所述接线柱包括导电柱体和绝缘螺帽，所述导电柱体连接于所述数据处理组件，所述绝缘螺帽可活动的设置于所述导电柱体上，并被配置为对连接于所述导电柱体的电连接件进行定位；

其中，所述电连接件连接于所述模拟数据采集装置。

5.根据权利要求2所述的数据采集装置，其特征在于，所述壳体具有前端壁和连接于所述前端壁侧方的侧壁，所述前端壁相对水平方向倾斜设置；所述接线柱设置于所述前端壁，所述数据输入接口设置于所述侧壁。

6.根据权利要求1-5任一项所述的数据采集装置，其特征在于，所述数据输入接口包括至少一种类型的通信接口，不同类型的通信接口用于连接不同类型的牵引变流器。

7.根据权利要求6所述的数据采集装置，其特征在于，所述至少一种类型的通信接口包括下述至少一项：

光通信接口、RS232通信接口、RS485通信接口。

8.根据权利要求7所述的数据采集装置，其特征在于，所述数据处理组件包括接收电路、处理电路和数模转换电路，所述接收电路和所述数模转换电路均和所述处理电路电连接；

所述接收电路和所述数据输入接口电连接，并用于接收来自所述数据输入接口的牵引变流器数据；

所述处理电路用于将所述牵引变流器数据转换为归一化电信号，并将所述归一化电信号分离为多路数字电信号；

所述数模转换电路用于将所述多路数字电信号转换为多路模拟电信号，以向所述接线组件输出所述多路模拟电信号。

9.根据权利要求8所述的数据采集装置，其特征在于，还包括供电单元和电源开关，所述供电单元和所述数据处理组件电连接，以向所述数据处理组件供电；

所述电源开关设置于所述壳体上，且所述电源开关和所述供电单元电连接。

10.一种牵引变流器数据采集系统，其特征在于，包括模拟数据采集装置和权利要求1-9任一项所述的数据采集装置，所述数据采集装置的接线组件和所述模拟数据采集装置连接，且所述模拟数据采集装置为示波器或者波形记录仪中的至少一者。

Images