专利名称：一种道岔转辙机动作电压检测设备和系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及道岔监测技术领域，更具体地说，涉及ー种道岔转辙机动作电压检测设备和系统。
背景技术：
道岔转辙机又称为动カ转辙机，是在鉄路钢轨改道时应用的动カ设备，在进行动力给予时需要对所述道岔转辙机驱动电机的电压信号做检测，以判断道岔转辙机是否正常动作，方便现场人员判断道岔转辙机是否正常动作。现有针对道岔转辙机驱动电机电压信号的检测是将采集的4路信号进行模拟高通滤波和模拟低通滤波后，分别得到各路交流含量和直流含量，从而对交流含量和直流含量的分析得到当前驱动电机的工作状态。然而，上述检测方法基于模拟高/低通滤波，由于交直流信号经过模拟滤波后增益有衰减而使检测结果与真实值间出现误差，増加了检测不可靠性；且现有检测方式对于驱动电机各路电压信号的处理，同时设置模拟高/低通滤波器(如图I所示)，在硬件方面增加了处理成本，因而从技术节省的角度讲是不经济的。

实用新型内容有鉴于此，本实用新型提供ー种道岔转辙机动作电压检测设备和系统，通过数字滤波器及信号有效值计算方式检测动作电压信号的交直流成分，在提高检测准确性并节省信号处理成本。一种道岔转辙机动作电压检测装置，包括采集模块、滤波处理模块和计算模块，其中所述采集模块用于采集道岔转辙机驱动电机的电压信号；所述滤波处理模块与所述采集模块电连接，并对模数转换后的电压信号同时进行数字高通滤波及数字全通滤波；所述计算単元与所述滤波处理模块连接，并以数字高通滤波及数字全通滤波后的多路电压信号进行均方根RMS计算得到交流有效值和混合信号真有效值；利用所述交流有效值和混合信号真有效值进行RMS计算得到直流有效值。为了完善上述方案，所述采集模块包括依次连接的的高阻采样单元，光耦隔离单元及模数采集单元。所述计算単元具体为微处理器MCU与DSP的组合。优选地，还包括与所述计算単元电连接的RS485隔离输出単元。ー种道岔转辙机动作电压检测系统，包括所述的道岔转辙机动作电压检测装置。从上述的技术方案可以看出，本实用新型实施例将采集并模数转换后的道岔转辙机驱动电机的电压信号进行数字滤波，并结合RMS有效值计算法方法，来检测交直流混合电压信号中的交直流分量，为准确进行道岔转辙机是否正常动作提供參考，运用数字滤波器技术节省了模拟滤波器带来的硬件成本高和信号衰减可靠性低的问题，达到了提高检测准确性并节省信号处理成本的技术效果。

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I为本实用新型实施例公开的ー种现有道岔转辙机驱动电机电压信号的检测结构示意图； 图2为本实用新型实施例公开的ー种道岔转辙机动作电压检测装置结构示意图。
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。本实用新型提供ー种道岔转辙机动作电压检测设备和系统，通过数字滤波器及信号有效值计算方式检测动作电压信号的交直流成分，在提高检测准确性并节省信号处理成本。图2示出了一种道岔转辙机动作电压检测装置，包括采集模块21、滤波处理模块22和计算模块23，其中所述采集模块21用于采集道岔转辙机驱动电机的电压信号；由图可知，所述采集模块21包括依次连接的的高阻采样单元，光耦隔离単元及模数采集単元，所述模数采集单元为专用的16位A/D芯片，可有效保证測量精度；采样端采用高阻抗采样，降低了接入采集模块对系统造成的干扰；通过光耦隔离采样有效地保证了前级采样端的干扰信号不会破坏内部系统；所述滤波处理模块22与所述采集模块43电连接，并对模数转换后的电压信号同时进行数字高通滤波及数字全通滤波；所述计算単元23与所述滤波处理模块42连接，并以数字高通滤波及数字全通滤波后的多路电压信号进行均方根RMS计算得到交流有效值和混合信号真有效值；利用所述交流有效值和混合信号真有效值进行RMS计算得到直流有效值。举例说明，有效值计算公式(RMS)2= (AC)2+ (DC) 2 ;假如输入型号为直流30V和交流有效值为40V的混合信号，通过高通滤波器后即可得到交流有效值40V，全通滤波器后得到的有效值为50V，则(AC) 2=502-402，即，直流信号为30V，从而利用数字高通滤波技术和RMS有效值方法准确得出信号的交/直流含量。在本实施例中，采用数字全通滤波器中嵌入的多路电压信号并行处理软件(在本实施例中，根据现有的鉄路换辄应用具体为4路，而并不做局限)，所述高通滤波器首先将交流分量分离出来并利用RMS准确计算，再对直流分量的RMS计算，由于所述数字高通滤波器软硬件件实现较为简単，相对于现有技术中利用模拟高/低滤波器实现各路信号检测来说，极大地降低了系统的软/硬件开销；同时，所述RMS的计算方式不仅结果准确，并可为电压信号的进ー步利用提供方便。更为具体地，所述计算单元优选为MCU与DSP的组合。图中还示出了与所述计算単元电连接的RS485隔离输出単元24，通过隔离的485总线标准Modbus-RTU协议输出，方便用户组网及加强了采集模块的总线抗干扰性。需要进ー步明确的是 本实用新型还公开了ー种道岔转辙机动作电压检测系统，包括上一实施例中提到的所述的的道岔转辙机动作电压检测装置，所述检测装置的结构和运行流程參见图2a和图4的图示及对应说明，不再重复赘述。综上所述本实用新型实施例将采集并模数转换后的道岔转辙机驱动电机的电压信号进行数字滤波，并结合RMS有效值计算法方法，来检测交直流混合电压信号中的交直流分量，为准确进行道岔转辙机是否正常动作提供參考，运用数字滤波器技术节省了模拟滤波器带来的硬件成本高和信号衰减可靠性低的问题，达到了提高检测准确性并节省信号处理成本的技术效果。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參见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求1.一种道岔转辙机动作电压检测装置，其特征在于，包括采集模块、滤波处理模块和计算模块，其中 所述采集模块用于采集道岔转辙机驱动电机的电压信号； 所述滤波处理模块与所述采集模块电连接，并对模数转换后的电压信号同时进行数字高通滤波及数字全通滤波； 所述计算単元与所述滤波处理模块连接，并以数字高通滤波及数字全通滤波后的多路电压信号进行均方根RMS计算得到交流有效值和混合信号真有效值； 利用所述交流有效值和混合信号真有效值进行RMS计算得到直流有效值。
2.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，所述采集模块包括依次连接的的高阻采样单元，光耦隔离単元及模数采集単元。
3.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，所述计算単元具体为微处理器MCU。<
4.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，还包括与所述计算単元电连接的RS485隔离输出单兀。
5.—种道盆转辙机动作电压检测系统，其特征在于，包括权利要求1-4任一项权利要求所述的的道岔转辙机动作电压检测装置。
专利摘要本实用新型实施例公开了一种道岔转辙机动作电压检测设备和系统，一种道岔转辙机动作电压检测装置，包括采集模块、滤波处理模块和计算模块，其中所述采集模块用于采集道岔转辙机驱动电机的电压信号；所述滤波处理模块与所述采集模块电连接，并对模数转换后的电压信号同时进行数字高通滤波及数字全通滤波；所述计算单元与所述滤波处理模块连接，并以数字高通滤波及数字全通滤波后的多路电压信号进行均方根RMS计算得到交流有效值和混合信号真有效值；利用所述交流有效值和混合信号真有效值进行RMS计算得到直流有效值。通过数字滤波器及信号有效值计算方式检测动作电压信号的交直流成分，在提高检测准确性并节省信号处理成本。
文档编号G01R19/25GK202393841SQ20112038037
公开日2012年8月22日 申请日期2011年10月9日 优先权日2011年10月9日
发明者雍鸿程 申请人:绵阳市维博电子有限责任公司