CN111585243A - 一种地铁直流牵引供电***的馈线保护装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种地铁直流牵引供电***的馈线保护装置，包括信号采集模块、微处理器模块、开入开出模块、通讯模块、显示与控制模块和电源模块，信号采集模块采集模拟信号并转化为数字信号传输给微处理器模块，开入开出模块采集状态量信号也传输给微处理器模块，微处理器模块对这些信号进行逻辑判断，得出结果，根据结果控制输出。该地铁直流牵引供电***的馈线保护装置，采用模块化设计，体积小、成本低、功耗小、故障率低、运行稳定可靠，同时具有多种通讯方式，可灵活的满足直流馈线自动化***的要求。
Description
技术领域
本发明涉及供电***领域，具体涉及一种地铁直流牵引供电***的馈线保护装置。
背景技术
现有的电车、地铁、轻轨等设备多是采用直流供电***,要求直流供电***在可靠性、安全性和实时性上能够满足整流器与馈线柜的保护和控制需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种地铁直流牵引供电***的馈线保护装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种地铁直流牵引供电***的馈线保护装置，包括：
信号采集模块，其用于采集***的模拟信号并将该模拟信号转化为计算机可以处理的数字信号；
微处理器模块，其与信号采集模块连接，用于对经过信号采集模块转换得到的数字信号进行数据处理之后作出逻辑判断，根据判断结果控制输出，并对该过程进行记录；
开入开出模块，其与微处理器模块连接，包括开入模块和开出模块两个部分，开入模块用于对***的状态量信号进行采集，并将采集到的状态量信号传输给微处理器模块，微处理器模块对该状态量信号进行逻辑判断得出结果并将该结果反馈给开出模块，开出模块根据该结果控制***的开关量输出；
通讯模块，其与微处理器模块连接，用于将微处理器模块处理数字信号的结果以及处理状态量信号的结果分别上传至***后台；
显示与控制模块，其与上述各模块均相互连接，用于显示各模块的工作状态，并对各模块进行操作；
电源模块，其与上述各模块均相互连接为各模块供电。
优选的，对于所述的地铁直流牵引供电***的馈线保护装置，信号采集模块通过其内置的ADC模数转换器将采集到的模拟信号转换为计算机可以处理的数字信号。
优选的，对于所述的地铁直流牵引供电***的馈线保护装置，微处理器模块和通讯模块内均设有存储单元，微处理器模块通过存储单元对经过其处理得到的结果进行数据保存，通讯模块通过存储单元对经过其上传的结果进行数据保存。
优选的，对于所述的地铁直流牵引供电***的馈线保护装置，开入开出模块内设置有数字滤波器。
优选的，对于所述的地铁直流牵引供电***的馈线保护装置，微处理器模块由用于处理非实时性任务的协处理器模块和用于处理实时性任务的主处理器模块共同组成。
优选的，对于所述的地铁直流牵引供电***的馈线保护装置，显示与控制模块上设于与开出模块中每个开关量输入相对应的指示灯。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明所提供的地铁直流牵引供电***的馈线保护装置，采用模块化设计，体积小、成本低、功耗小、故障率低、运行稳定可靠，同时具有多种通讯方式，可灵活的满足直流馈线自动化***的要求。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种地铁直流牵引供电***的馈线保护装置，包括：
信号采集模块，其用于采集***的模拟信号并将该模拟信号转化为计算机可以处理的数字信号；
微处理器模块，其与信号采集模块连接，用于对经过信号采集模块转换得到的数字信号进行数据处理之后作出逻辑判断，根据判断结果控制输出，并对该过程进行记录；
开入开出模块，其与微处理器模块连接，包括开入模块和开出模块两个部分，开入模块用于对***的状态量信号进行采集，并将采集到的状态量信号传输给微处理器模块，微处理器模块对该状态量信号进行逻辑判断得出结果并将该结果反馈给开出模块，开出模块根据该结果控制***的开关量输出；
通讯模块，其与微处理器模块连接，用于将微处理器模块处理数字信号的结果以及处理状态量信号的结果分别上传至***后台；
显示与控制模块，其与上述各模块均相互连接，用于显示各模块的工作状态，并对各模块进行操作；
电源模块，其与上述各模块均相互连接为各模块供电。
在另一种实施例中，信号采集模块通过其内置的ADC模数转换器将采集到的模拟信号转换为计算机可以处理的数字信号。
在另一种实施例中，微处理器模块和通讯模块内均设有存储单元，微处理器模块通过存储单元对经过其处理得到的结果进行数据保存，通讯模块通过存储单元对经过其上传的结果进行数据保存。
在另一种实施例中，开入开出模块内设置有数字滤波器。
在另一种实施例中，微处理器模块由用于处理非实时性任务的协处理器模块和用于处理实时性任务的主处理器模块共同组成。
在另一种实施例中，显示与控制模块上设于与开出模块中每个开关量输入相对应的指示灯。
实施例2
本发明提供一种技术方案：一种地铁直流牵引供电***的馈线保护装置，包括：
FPAG高速采样处理板卡，其用于采集***的模拟信号并将该模拟信号转化为计算机可以处理的数字信号；
MCU算法逻辑控制板卡，其与FPAG高速采样处理板卡连接，用于对经过FPAG高速采样处理板卡转换得到的数字信号进行数据处理之后作出逻辑判断，根据判断结果控制输出，并对该过程进行记录；
CPLD开入开出板卡，其与MCU算法逻辑控制板卡连接，包括CPLD开入板卡和CPLD开出板卡两个部分，CPLD开入板卡用于对***的状态量信号进行采集，并将采集到的状态量信号传输给MCU算法逻辑控制板卡，MCU算法逻辑控制板卡对该状态量信号进行逻辑判断得出结果并将该结果反馈给CPLD开出板卡，CPLD开出板卡根据该结果控制***的开关量输出；
MCU通讯管理板卡，其与MCU算法逻辑控制板卡连接，用于将MCU算法逻辑控制板卡处理数字信号的结果以及处理状态量信号的结果分别上传至***后台；
显示与控制模块，其与上述各板卡均相互连接，用于显示各板卡的工作状态，并对各板卡进行操作；
PWR电源板卡，其与上述各板卡均相互连接为各板卡供电。
上述装置中，CPLD开入板卡可根据用户需要选择配置1-3个板卡，CPLD开出板卡可根据用户需要选择配置1-3个板卡，FPGA高速采样处理板卡可实现对模拟信号的高速采样，采样分辨率可达2.5us。整个装置采用模块化的软硬件设计，可充分的满足客制化配置要求，并且便于***的更新与升级。
通过该装置实现两方面的馈电保护过程，一方面，通过FPGA高速采样处理板卡将采集到的模拟信号转换为计算机可以处理的数字信号，再通过MCU算法逻辑控制板卡对该数字信号进行数据处理，根据处理结果进行逻辑判断，通过判断的结果控制输出并记录事件，同时通过MCU通讯管理板卡将数据上传至***后台；另一方面，通过CPLD开入板卡采集***的状态量信号，并将该状态量信号传输至MCU算法逻辑控制板卡，通过MCU算法逻辑控制板卡对该状态量信号进行逻辑判断，将判断的结果回传给CPLD开出板卡，CPLD开出板卡根据结果控制***的开关量输出，MCU算法逻辑控制板卡同时记录事件并通过MCU通讯管理板卡将数据上传至***后台。
在另一种实施例中，FPAG高速采样处理板卡通过其内置的ADC模数转换器将采集到的模拟信号转换为计算机可以处理的数字信号。
在另一种实施例中，MCU算法逻辑控制板卡和MCU通讯控制板卡内均设有存储单元，MCU算法逻辑控制板卡通过存储单元对经过其处理得到的结果进行数据保存，MCU通讯控制板卡通过存储单元对经过其上传的结果进行数据保存。
在另一种实施例中，CPLD开入开出板卡内设置有数字滤波器，通过数字滤波器对CPLD开入板卡采集到的***状态量信号进行数据预处理。
在另一种实施例中，MCU算法逻辑控制板卡由用于处理非实时性任务的协处理器模块和用于处理实时性任务的主处理器模块共同组成。协处理器模块协助主处理器模块处理非实时性的任务确保了主处理器模块执行任务的实时性。
在另一种实施例中，显示与控制模块上设于与CPLD开出板卡中每个开关量输入相对应的指示灯，从而可以方便的从显示与控制模块的面板中观察到开关量输出状况。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种地铁直流牵引供电***的馈线保护装置，其特征在于，包括：
信号采集模块，其用于采集***的模拟信号并将该模拟信号转化为计算机可以处理的数字信号；
微处理器模块，其与信号采集模块连接，用于对经过信号采集模块转换得到的数字信号进行数据处理之后作出逻辑判断，根据判断结果控制输出，并对该过程进行记录；
开入开出模块，其与微处理器模块连接，包括开入模块和开出模块两个部分，开入模块用于对***的状态量信号进行采集，并将采集到的状态量信号传输给微处理器模块，微处理器模块对该状态量信号进行逻辑判断得出结果并将该结果反馈给开出模块，开出模块根据该结果控制***的开关量输出；
通讯模块，其与微处理器模块连接，用于将微处理器模块处理数字信号的结果以及处理状态量信号的结果分别上传至***后台；
显示与控制模块，其与上述各模块均相互连接，用于显示各模块的工作状态，并对各模块进行操作；
电源模块，其与上述各模块均相互连接为各模块供电。
2.根据权利要求1所述的地铁直流牵引供电***的馈线保护装置，其特征在于，信号采集模块通过其内置的ADC模数转换器将采集到的模拟信号转换为计算机可以处理的数字信号。
3.根据权利要求1所述的地铁直流牵引供电***的馈线保护装置，其特征在于，微处理器模块和通讯模块内均设有存储单元，微处理器模块通过存储单元对经过其处理得到的结果进行数据保存，通讯模块通过存储单元对经过其上传的结果进行数据保存。
4.根据权利要求1所述的地铁直流牵引供电***的馈线保护装置，其特征在于，开入开出模块内设置有数字滤波器。
5.根据权利要求1所述的地铁直流牵引供电***的馈线保护装置，其特征在于，微处理器模块由用于处理非实时性任务的协处理器模块和用于处理实时性任务的主处理器模块共同组成。
6.根据权利要求1所述的地铁直流牵引供电***的馈线保护装置，其特征在于，显示与控制模块上设于与开出模块中每个开关量输入相对应的指示灯。
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