一种数字轨道电路高速采集装置的制作方法

本实用新型涉及信号采样处理领域，尤其涉及一种数字轨道电路高速采集装置。

背景技术：

目前车站轨道电路分路不良的问题相对比较多，为了满足数字轨道电路轨道信息数据直观清晰分析的需求，需要对轨道电压信息进行高速采集，并通过高速采样数据的收集，进行大量采样点数据的分析，形成轨道曲线，分析总结出轨道分路不良的报告数据。现有的采样技术采样精度不高，速度慢，并且采样板信号不便于隔离，现需一种安装简易方便、采样高速和信号隔离的数字轨道电路高速采集装置。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提出了一种占用空降低、升降过程平稳、持续受力阶段稳定性好的升降平台动力传动装置。

本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种轨道电路高速采集装置，其包括机箱、上位机以及设置在机箱内部的调理电路板，调理电路板上设置有16路采集电路；

上位机包括高速采集卡和中央处理器；

机箱的背面板设置有电路板，电路板上设置有多个轨道电压输入端子和一个调理电路板输出口；

轨道电压输入端子与调理电路板上的16路采集电路电性连接，16路采集电路穿过调理电路板输出口分别与高速采集卡电性连接，高速采集卡与中央处理器电性连接。

在以上技术方案的基础上，优选的，轨道电压输入端子设置有4个，每个轨道电压输入端子输入8路轨道电压信号，每个采集电路采集了两路轨道电压信号。

在以上技术方案的基础上，优选的，采集电路包括：采样线输入端子、信号范围调理电路、采样处理电路和A/D转换电路；

采样线输入端子与信号范围调理电路电性连接，采样处理电路分别与信号范围调理电路和A/D转换电路电性连接，高速采集卡分别与中央处理器和A/D转换电路电性连接。

更进一步优选的，信号调理范围电路包括：电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、线圈L1、二极管D1、二极管D2、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、运算放大器Q1、运算放大器Q2和变阻器P；

电阻R3和电阻R4的一端分别与采样线输入端子一一对应电性连接，电阻R3和电阻R4的另一端分别与线圈L1的输入端一一对应电性连接，线圈L1的输出端分别与二极管D1的正极和负极电性连接，二极管D2的负极和正极分别与二极管D1的正极和负极一一对应电性连接，二极管D2的正极和负极分别和运算放大器Q1的反向输入端和正向输入端一一对应电性连接，运算放大器Q1接电源的引脚与电容C2的一端电性连接，电容C2的另一端接地，运算放大器Q1接地的引脚与电容C3的一端电性连接，电容C3的另一端接地，运算放大器Q1的输出端与运算放大器Q2的同向输入端电性连接，运算放大器Q2的反向输入端与运算放大器Q2的输出端电性连接，运算放大器Q2的输出端与采样处理电路电性连接，运算放大器Q2的同向输入端与电容C4的一端电性连接，电容C3的另一端接地，电阻R5和电阻R6的一端分别与运算放大器Q1的反向输入端电性连接，电阻R5的另一端变阻器P的一个接线端电性连接，变阻器P的另一接线端和滑片接线端分别与电容C4的一端电性连接，电阻R6的另一端与电容C5的一端电性连接，电容C5的另一端与电容C4的一端电性连接。

进一步优选的，采样处理电路包括：运放集成电路、滤波电路、调理电位器和精密互感器；

运放集成电路分别与精密互感器和滤波电路电性连接，精密互感器分别与滤波电路、运放集成电路和A/D转换电路电性连接，调理电位器和滤波电路电性连接。

更进一步优选的，精密互感器包括运算放大器Q3、电阻R1、电阻R2、电容C1和变压器；

电阻R1的一端与运放集成电路电性连接，电阻R1的另一端与变压器一次侧的正极性端电性连接，变压器一次侧的负极性端与滤波电路电性连接，变压器二次侧中正极性端与运算放大器Q3的反向输入端电性连接，变压器二次侧的负极性端接地，运算放大器Q3的同向输入端接地，反向输入端分别与电阻R2的一端和电容C1的一端电性连接，运算放大器Q3的输出端分别与电阻R2的另一端、电容C1的另一端电性连接。

在以上技术方案的基础上，优选的，机箱的底部设置有开关电源，机箱背面板设置有电源输入端子；

开关电源穿过电源输入端子与外部通电。

本实用新型的一种轨道电路高速采集装置相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)通过设置16个采集电路，每个采集电路采集2路轨道电压信号，可以对32路轨道电路分路进行电压采集，采集范围广，减少布线，并将采集信号发送给上位机进行分析，并生成轨道曲线；

(2)通过设置高速采集卡，可以实现精确、高分辨率以及高速采集数据，高速采集卡通过PCI插槽插入到上位机中，可以实现热拔插，可以采集16个采集电路处理后的信号；

(3)整个装置采集轨道电路电压的分路多，采集速度快，安装简易，每个采集电路相互隔离，互不影响。

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1为本实用新型一种轨道电路高速采集装置的电路结构图；

图2为本实用新型一种轨道电路高速采集装置采样处理电路的结构图；

图3为本实用新型一种轨道电路高速采集装置中信号范围调理电路的电路图；

图4为本实用新型一种轨道电路高速采集装置中精密互感器的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型的一种轨道电路高速采集装置，其包括上位机、机箱和机箱内部的调理电路板。

上位机，对16个采集电路采集的轨道电压信号进行分析处理，形成轨道曲线，分析总结出轨道分路不良的报告数据。上位机包括：高速采集卡和中央处理器。

调理电路板，对采集的轨道电压信号进行调理处理，最后将调理后的轨道电压信号发送给上位机分析处理。调理电路板上设置有16个采集电路，每个采集电路的结构都是一样的，每个采集电路采集两路轨道电压信号，16个采集电路总共采集32路轨道电压信号。采集电路包括采样线输入端子、信号范围调理电路、采样处理电路和A/D转换电路。采样线输入端子与信号范围调理电路电性连接，采样处理电路分别与信号范围调理电路和A/D转换电路电性连接，高速采集卡分别与中央处理器和A/D转换电路电性连接。采样线输入端子输入轨道电压信号；信号范围调理电路在0～40V范围内调理轨道电压；采样处理电路对轨道电压调理后的轨道信号进行放大滤波处理；A/D转换电路将模拟信号转换成数字信号；其中，信号范围调理电路包括：电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、线圈L1、二极管D1、二极管D2、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、运算放大器Q1、运算放大器Q2和变阻器P；电阻R3和电阻R4的一端分别与采样线输入端子一一对应电性连接，电阻R3和电阻R4的另一端分别与线圈L1的输入端一一对应电性连接，线圈L1的输出端分别与二极管D1的正极和负极电性连接，二极管D2的负极和正极分别与二极管D1的正极和负极一一对应电性连接，二极管D2的正极和负极分别和运算放大器Q1的反向输入端和正向输入端一一对应电性连接，运算放大器Q1接电源的引脚与电容C2的一端电性连接，电容C2的另一端接地，运算放大器Q1接地的引脚与电容C3的一端电性连接，电容C3的另一端接地，运算放大器Q1的输出端与运算放大器Q2的同向输入端电性连接，运算放大器Q2的反向输入端与运算放大器Q2的输出端电性连接，运算放大器Q2的同向输入端与电容C4的一端电性连接，电容C3的另一端接地，电阻R5和电阻R6的一端分别与运算放大器Q1的反向输入端电性连接，电阻R5的另一端变阻器P的一个接线端电性连接，变阻器P的另一接线端和滑片接线端分别与电容C4的一端电性连接，电阻R6的另一端与电容C5的一端电性连接，电容C5的另一端与电容C4的一端电性连接。

另外，采样处理电路包括：运放集成电路、滤波电路、调理电位器和精密互感器。运放集成电路将轨道电压信号进行放大处理；滤波电路滤除放大后轨道信号中的干扰信号和杂波；调理电位器用来分压；精密互感器把高电压按比例关系变换成标准二次电压，将高电压与电气工作人员隔离；运放集成电路分别与精密互感器和滤波电路电性连接，精密互感器分别与滤波电路、运放集成电路和A/D转换电路电性连接，调理电位器和滤波电路电性连接。

其中，精密互感器包括：运算放大器Q3、电阻R1、电阻R2、电容C1和变压器；

电阻R1的一端与运放集成电路电性连接，电阻R1的另一端与变压器一次侧的正极性端电性连接，变压器一次侧的负极性端与滤波电路电性连接，变压器二次侧中正极性端与运算放大器Q3的反向输入端电性连接，变压器二次侧的负极性端接地，运算放大器Q3的同向输入端接地，反向输入端分别与电阻R2的一端和电容C1的一端电性连接，运算放大器Q3的输出端分别与电阻R2的另一端、电容C1的另一端电性连接。

机箱，呈长方体状。调理电路板的四角通过接线柱安装在机箱底部，机箱内部安装有开关电源，机箱的背面板安装有电路板，电路板上设置有多个轨道电压输入端子和一个调理电路板输出口，在本实施例中，轨道电压输入端子设置有4个，每个轨道电压输入端子输入8路轨道电压信号。机箱背面板还设置有调理电路板输出口和电源输入端子，调理电路板通过电缆穿过调理电路板输出口与上位机电性连接，机箱内部的开关电源通过电缆穿过电源输入端子与外部通电，开关电源为调理电路板供电。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。