【技术实现步骤摘要】
本申请涉及动车组控制领域，尤指一种原边电流监控装置及系统。
技术介绍
1、在动车组的原边电流的实时监测与控制过程中，主要由原边电流监测板卡(pcm)完成，在既有控制策略中，电流监控和快速保护由硬件电路执行，配置相对固定，只是判断并执行相应保护动作；在动车组行车运营过程中，接触网电流、牵引变压器原边电流值为车辆运营的关键参数，原边电流值的大小影响整车运行的安全性和平稳性。因此对接触网电流、变压器原边电流的监测、实时控制以及记录解析显得尤为重要。
技术实现思路
1、本申请目的在于提供一种原边电流监控装置及系统，在原方案4路采集通道的基础上，增加硬件采集通路，同时实现了通道的灵活配置，增加对采集电路的实时校准，故障时刻的数据记录、导出与解析，解决行车过程中谐波干扰的瞬态尖峰信号，无法准确定位和记录，不利于对根本问题的追溯和分析的问题。
2、为达上述目的，本申请所提供的原边电流监控装置，所述装置包含中央处理模块、控制模块和数据采样模块；所述中央处理模块与所述数据采样模块相连，用于对所述数据采样模块进行时序控制，利用预设算法对所述数据采样模块采集的数据进行分析计算获得实时值和有效值，以及，通过状态机转换提供底板组件间通信和所述控制模块与外部系统的数据通道；所述控制模块与所述中央处理模块相连，用于根据所述实时值和所述有效值匹配调取预设控制策略，以及，根据接收到的通信请求控制所述中央处理模块进行状态机转换；所述数据采样模块利用预设处理芯片通过运放调理电路采集接触网电流和牵引变压器的原
3、在上述原边电流监控装置中，可选的，所述装置还包含存储模块和串行接口；所述存储模块和所述串行接口分别与所述控制模块相连；其中，所述存储单元用于存储预设校准参数；所述串行接口用于提供所述控制模块与外部上位机的远程iap调用。
4、在上述原边电流监控装置中，可选的，所述控制模块还包含校验单元；所述校验单元与所述存储模块相连，用于在模拟量通道校准阶段获取所述存储模块中预存的校准参数，根据线性度校准公式计算获得实际物理值，通过所述实际物理值对所述模拟量通道进行通道校准。
5、在上述原边电流监控装置中，可选的，所述中央处理模块包含比较单元，所述比较单元用于比较所述数据采样模块采集的数据进行多次比较获得最大值，并将最大值记录于锁存器。
6、在上述原边电流监控装置中，可选的，所述中央处理模块包含状态机单元和总线单元；所述总线单元包含中央处理模块的底板isa总线、控制模块的fmc总线和中央处理模块采集数据采样模块的并行总线；所述状态机单元用于根据接收到的底板总线、数据采样模块、控制模块的中断请求执行对应的总线占用控制。
7、在上述原边电流监控装置中，可选的，所述状态机单元还用于根据接收到的中断请求判断所述总线单元的占用状态，当所述总线单元被占用时，通过预设处理函数响应所述终端请求并使用当前被占用的所述总线单元。
8、在上述原边电流监控装置中，可选的，所述状态机单元还用于在收到多个中断请求时，比较所述中断请求对应的优先级，根据比较结果按序响应所述中断请求。
9、在上述原边电流监控装置中，可选的，所述中央处理模块包含还包含看门狗单元，所述看门狗单元与所述控制模块通信连接，用于在预设周期未收到所述控制模块提供的投喂信息时复位所述控制模块。
10、在上述原边电流监控装置中，可选的，所述装置还包含看门狗模块，所述看门狗模块与所述中央处理模块通信连接，用于在预设周期未收到所述中央处理模块提供的投喂信息时复位所述中央处理模块。
11、本申请还提供一种控制系统，所述控制系统包含上述的原边电流监控装置。
12、本申请的有益技术效果在于：数据校准：模拟量通道校准阶段，模拟量采集链路存在一定的线性误差，通过通道校准保证误差降低至允许范围内，首先对e2prom进行检测，正常则从e2prom中读取校准参数，根据线性度校准公式计算实际物理值，若不存在则使用默认值作为校准参数。防止校准参数读取失败导致通道值失真的问题。控制策略优化：相对之前纯硬件电路的设计、本设计采用软件配合硬件的控制策略，算法更为灵活方便，可通过软件对控制策略进行灵活配置，例如通道的阈值设定、触发故障锁存的时间参数设定、触发超限次数统计值设定、有效值动态响应速度设定、积分深度设定、采样频率动态设定等，具体参数可根据实际工况配置，达到更优的控制策略效果。数据记录分析：在动车组运行过程中，对于接触网谐波干扰的瞬态尖峰信号，无法准确定位和记录，不利于对根本问题的追溯和分析，本设计实现了对关键数据实时记录、数据导出与解析功能。对故障的回溯和分析起到至关重要的作用。
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1.一种原边电流监控装置，其特征在于，所述装置包含中央处理模块、控制模块和数据采样模块；
2.根据权利要求1所述的原边电流监控装置，其特征在于，所述装置还包含存储模块和串行接口；
3.根据权利要求2所述的原边电流监控装置，其特征在于，所述控制模块还包含校验单元；所述校验单元与所述存储模块相连，用于在模拟量通道校准阶段获取所述存储模块中预存的校准参数，根据线性度校准公式计算获得实际物理值，通过所述实际物理值对所述模拟量通道进行通道校准。
4.根据权利要求1所述的原边电流监控装置，其特征在于，所述中央处理模块包含比较单元，所述比较单元用于比较所述数据采样模块采集的数据进行多次比较获得最大值，并将最大值记录于锁存器。
5.根据权利要求1所述的原边电流监控装置，其特征在于，所述中央处理模块包含状态机单元和总线单元；
6.根据权利要求5所述的原边电流监控装置，其特征在于，所述状态机单元还用于根据接收到的中断请求判断所述总线单元的占用状态，当所述总线单元被占用时，通过预设处理函数响应所述中断请求并使用当前被占用的所述总线单元。>
7.根据权利要求5所述的原边电流监控装置，其特征在于，所述状态机单元还用于在收到多个中断请求时，比较所述中断请求对应的优先级，根据比较结果按序响应所述中断请求。
8.根据权利要求1所述的原边电流监控装置，其特征在于，所述中央处理模块包含还包含看门狗单元，所述看门狗单元与所述控制模块通信连接，用于在预设周期未收到所述控制模块提供的投喂信息时复位所述控制模块。
9.根据权利要求1所述的原边电流监控装置，其特征在于，所述装置还包含看门狗模块，所述看门狗模块与所述中央处理模块通信连接，用于在预设周期未收到所述中央处理模块提供的投喂信息时复位所述中央处理模块。
10.一种控制系统，其特征在于，所述控制系统包含权利要求1至9中任一项所述的原边电流监控装置。
...【技术特征摘要】
1.一种原边电流监控装置，其特征在于，所述装置包含中央处理模块、控制模块和数据采样模块；
2.根据权利要求1所述的原边电流监控装置，其特征在于，所述装置还包含存储模块和串行接口；
3.根据权利要求2所述的原边电流监控装置，其特征在于，所述控制模块还包含校验单元；所述校验单元与所述存储模块相连，用于在模拟量通道校准阶段获取所述存储模块中预存的校准参数，根据线性度校准公式计算获得实际物理值，通过所述实际物理值对所述模拟量通道进行通道校准。
4.根据权利要求1所述的原边电流监控装置，其特征在于，所述中央处理模块包含比较单元，所述比较单元用于比较所述数据采样模块采集的数据进行多次比较获得最大值，并将最大值记录于锁存器。
5.根据权利要求1所述的原边电流监控装置，其特征在于，所述中央处理模块包含状态机单元和总线单元；
6.根据权利要求5所述的原边电流监控装置，其特征在于，所述状态机单元...
【专利技术属性】
技术研发人员：谷学冕，夏好广，王立文，王刚，余健，高枫，张顺广，张波，杨伟君，曹宏发，赵红卫，康晶辉，曾一鸣，李永恒，张大勇，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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