本申请涉及一种兼容交流和直流转辙机的实时功率采集电路、方法和系统，通过提出的能够兼容直流转辙机和交流转辙机的功率采集电路，采用电阻直接式采集的方案获取负载端所输入的电压和电流信号，然后经过隔离放大电路，再由模数转换芯片进行模数转化，转化后的数字信号送给可编程逻辑器进行滤波处理和数据处理，最终将处理后的数据传输给CPU等终端维护设备进行分析，从而实现了整个采样电路的高度集成化，小型化，同时又提升了数据采集的实时性，提高了采集数据的精度。提高了采集数据的精度。提高了采集数据的精度。
【技术实现步骤摘要】
兼容交流和直流转辙机的实时功率采集电路、方法和系统
[0001]本公开涉及轨道交通
，尤其涉及一种兼容交流和直流转辙机的实时功率采集电路、方法、系统和电子设备。
技术介绍
[0002]直流转辙机和交流转辙机是轨道交通领域联锁系统中的一种重要设备，维护监测系统需要通过外部采集装置来采集其动作电压，动作电流并绘出功率曲线来进行故障诊断和维护。
[0003]目前对于直流转辙机和交流转辙机的采集装置都是不通用的，不够经济实用。如：
[0004]公开号为CN201201614Y的专利提供了一种铁路道岔转辙机电流功率传感器，公开号为CN113933703A的专利提供了一种转撤机功率采集系统、方法、对象控制器和存储介质。这两个专利的专利技术对象仅局限于交流转辙机，且采用的技术方案都为电压互感器和电流互感器。
[0005]公开号为CN105866510A的专利提供了一种用于铁路室外轨旁信号设备的监测系统，虽然能同时支持直流转辙机和交流转辙机，但需要两种采集装置。
[0006]而采集装置的技术方案大都采用电压互感器，电流互感器，霍尔传感器等磁隔离器件实现，又带来了采集装置的体积大，采集数据的实时性低，采集数据精度差等问题。
技术实现思路
[0007]为了解决上述问题，本申请提出一种兼容交流和直流转辙机的实时功率采集电路、、方法、系统和电子设备。
[0008]本申请一方面，提出一种兼容交流和直流转辙机的实时功率采集电路，包括：
[0009]采样电路，用于对待采样端进行信号采集，将采集信号进行模数转换后发送至可编程逻辑器；
[0010]可编程逻辑器，用于接收经模数转换后得到的数字信号并对所述数字信号进行滤波处理，以及根据采集信号的类型对所述数字信号进行功率数据计算，将所述功率数据发送给终端维护设备；
[0011]采样电路与所述可编程逻辑器电连接。
[0012]作为本申请的一可选实施方案，可选地，所述可编程逻辑器根据采集信号的类型对所述数字信号进行功率数据计算，包括：
[0013]当采集信号是交流信号时，所述可编程逻辑器对实时采样的所述数字信号进行滤波处理，滤波处理后进行傅里叶变换，计算得出其电压和电流的相位差Φ；根据功率计算公式计算得到最后的功率数据，再将所述功率数据发送给终端维护设备；
[0014]当采集信号是直流信号时，所述可编程逻辑器对实时采样的所述数字信号进行滤波处理，得到滤波后数字信号中的电压和电流数据；根据功率计算公式P＝U*I，计算得到最后的功率数据，再将所述功率数据发送给终端维护设备。
[0015]作为本申请的一可选实施方案，可选地，所述采样电路，包括：
[0016]电压采样电路回路，用于电压信号采集；
[0017]所述电压采样电路回路包括：第一输入端子、第一电阻、第二电阻、第二输入端子、第一隔离运算放大器和第一模数转换芯片，其中，
[0018]所述第一输入端子输入待采样信号，第二输入端子接输入待采样信号的参考信号；
[0019]所述第一输入端子、第一电阻、第二电阻和第二输入端子依次串接；
[0020]所述第一隔离运算放大器并接在所述第二电阻两端；
[0021]所述第一隔离运算放大器和所述第一模数转换芯片串联，所述第一模数转换芯片与所述可编程逻辑器串联。
[0022]作为本申请的一可选实施方案，可选地，所述采样电路，还包括：
[0023]电流采样电路回路，用于电流信号采集；
[0024]所述电流采样电路回路包括：第一输入端子、第三电阻、输出端子、第二隔离运算放大器和第二模数转换芯片，其中，
[0025]所述第一输入端子输入待采样信号，所述输出端子接待采样信号的负载端；
[0026]所述第一输入端子、第三电阻和输出端子依次串接；
[0027]所述第二隔离运算放大器并接在所述第三电阻两端；
[0028]所述第二隔离运算放大器和所述第二模数转换芯片串联，所述第二模数转换芯片与所述可编程逻辑器串联。
[0029]作为本申请的一可选实施方案，可选地，所述采样电路的数量至少为一路。
[0030]作为本申请的一可选实施方案，可选地，所述采样电路的数量不超过三路。
[0031]本申请另一方面，提出一种兼容交流和直流转辙机的实时功率采集方法，包括如下步骤：
[0032]基于上述所述的兼容交流和直流转辙机的实时功率采集电路，对输入的待采样信号进行电压信号和电流信号采集；
[0033]将采集的电压信号和电流信号发送至隔离运算放大器，进行信号放大处理；
[0034]放大信号经过模数转换芯片进行模数转换，得到数字信号，并将数字信号发送至可编程逻辑器；
[0035]可编程逻辑器接收经模数转换后得到的数字信号并对所述数字信号进行滤波处理，以及根据采集信号的类型对所述数字信号进行功率数据计算，将所述功率数据发送给终端维护设备。
[0036]作为本申请的一可选实施方案，可选地，可编程逻辑器接收经模数转换后得到的数字信号并对所述数字信号进行滤波处理，以及根据采集信号的类型对所述数字信号进行功率数据计算，将所述功率数据发送给终端维护设备，包括：
[0037]根据采集信号，判断所输入的待采样信号的类型：
[0038]当采集信号是交流信号时，所述可编程逻辑器对实时采样的所述数字信号进行滤波处理，滤波处理后进行傅里叶变换，计算得出其电压和电流的相位差Φ；根据功率计算公式计算得到最后的功率数据，再将所述功率数据发送给终端维护设备；
[0039]当采集信号是直流信号时，所述可编程逻辑器对实时采样的所述数字信号进行滤
所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
[0063]另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。
[0064]术语解释：
[0065]功率采集电路Power Acquisition Circuit；
[0066]转辙机驱动电路Drive Circuit；
[0067]维护系统(终端维护设备)Maintenance System；
[0068]交流转辙机AC Point；
[0069]直流转辙机DC Point；
[0070]输入端子INPUT；
[0071]输出端子OUTPUT。
[0072]本技术通过一种兼容直流转辙机和交流转辙机的功率采集电路，采用电阻直接式采集的方案获取负载端所输入的电压和电流信号，然后经过隔离放大电路，再由模数转换芯片进行模数转化，转化后的数字信号送给可编程逻辑器进行滤波处理和数据处理，最终将处理后的数据传输给CPU等终端维护设备进行分析。
[0073]其中，在一个电路系统中本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种兼容交流和直流转辙机的实时功率采集电路，其特征在于，包括：采样电路，用于对待采样端进行信号采集，将采集信号进行模数转换后发送至可编程逻辑器；可编程逻辑器，用于接收经模数转换后得到的数字信号并对所述数字信号进行滤波处理，以及根据采集信号的类型对所述数字信号进行功率数据计算，将所述功率数据发送给终端维护设备；采样电路与所述可编程逻辑器电连接。2.根据权利要求1所述的兼容交流和直流转辙机的实时功率采集电路，其特征在于，所述可编程逻辑器根据采集信号的类型对所述数字信号进行功率数据计算，包括：当采集信号是交流信号时，所述可编程逻辑器对实时采样的所述数字信号进行滤波处理，滤波处理后进行傅里叶变换，计算得出其电压和电流的相位差Φ；根据功率计算公式计算得到最后的功率数据，再将所述功率数据发送给终端维护设备；当采集信号是直流信号时，所述可编程逻辑器对实时采样的所述数字信号进行滤波处理，得到滤波后数字信号中的电压和电流数据；根据功率计算公式P＝U*I，计算得到最后的功率数据，再将所述功率数据发送给终端维护设备。3.根据权利要求1所述的兼容交流和直流转辙机的实时功率采集电路，其特征在于，所述采样电路，包括：电压采样电路回路，用于电压信号采集；所述电压采样电路回路包括：第一输入端子、第一电阻、第二电阻、第二输入端子、第一隔离运算放大器和第一模数转换芯片，其中，所述第一输入端子输入待采样信号，第二输入端子接输入待采样信号的参考信号；所述第一输入端子、第一电阻、第二电阻和第二输入端子依次串接；所述第一隔离运算放大器并接在所述第二电阻两端；所述第一隔离运算放大器和所述第一模数转换芯片串联，所述第一模数转换芯片与所述可编程逻辑器串联。4.根据权利要求3所述的兼容交流和直流转辙机的实时功率采集电路，其特征在于，所述采样电路，还包括：电流采样电路回路，用于电流信号采集；所述电流采样电路回路包括：第一输入端子、第三电阻、输出端子、第二隔离运算放大器和第二模数转换芯片，其中，所述第一输入端子输入待采样信号，所述输出端子接待采样信号的负载端；所述第一输入端子、第三电阻和输出端子依次串接；所述第二隔离运算放大器并接在所述第三电阻两端；所述第二隔离运算放大器和所述第二模数转换芯片串联，所述第二模数转换芯片与所述可编程逻辑器串联。5.根据权利要求1所述的兼容交流和直流转辙机的实时功率...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴磊，蒋婷，李常辉，李东庆，豆东东，汪龙才，
申请(专利权)人：上海电气泰雷兹交通自动化系统有限公司，
类型：发明
国别省市：
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