高压电子脉冲轨道采集装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于测量装置领域，尤其涉及一种高压电子脉冲轨道采集装置及方法。
【背景技术】
[0002]随着科技的不断进步，我国的铁路事业发展迅猛，近年来高铁的快速发展，对铁路信号集中监测系统的可靠性及现场适应性提出了更高的要求。传统高压脉冲轨道电路对高压不对称电压信号的测量采用示波表测量方案，不能有效滤除铁路移频干扰信号和50Hz工频信号的干扰，导致在测量高压不对称电压信号的幅值大小和脉冲波发生频率时，出现测量数据不准确的问题。此外，还存在成本高，安装不便等缺陷。
【发明内容】
[0003]本发明旨在解决上述问题，提供一种高压电子脉冲轨道采集装置及方法。
[0004]高压电子脉冲轨道采集装置，其特征在于包括高阻抗采样单元、光电隔离单元、模/数采样单元、滤波单元、脉冲检测单元、控制单元、CAN总线隔离输出单元和系统供电电源模块；其中高阻抗采样单元、光电隔离单元、模/数采样单元、滤波单元、脉冲检测单元、控制单元和CAN总线隔离输出单元依次相连接；光电隔离单元、模/数采样单元、滤波单元、脉冲检测单元、控制单元和CAN总线隔离输出单元均与系统供电电源相连接。
[0005]本发明所述的高压电子脉冲轨道采集装置，其特征在于所述滤波单元包括移频干扰滤除单元和数字补偿滤波单元。
[0006]本发明所述的高压电子脉冲轨道采集装置，其特征在于所述控制单元包括、MCU控制单元和DSP控制单元。
[0007]本发明所述高压电子脉冲轨道采集方法，其特征在于:高压脉冲发生器发出的脉冲信号、波头信号、波尾信号通过高阻抗采样单元进行采样；MCU控制单元和DSP控制单元按照实际应用需要进行程序嵌入；MCU控制器采用RMS有效值算法，根据脉冲频率整周期积分，得到波头信号及波尾信号的有效值，并通过脉冲检测单元的输出结果，计算出脉冲波发生频率、幅值及脉冲波形曲线；输出数据采用CAN2.0总线网络传输。
[0008]本发明所述高压电子脉冲轨道采集装置及方法，能准确快速的测量并显示高压不对称脉冲信号峰值电压、真有效值电压、并记录下脉冲信号波形，为轨道继电器正常工作提供数据支撑，也为铁路现场工作人员及时发现并解决轨道电路的异常情况提供了保障，具有重要的实际应用价值和市场推广价值。
[0009]说明书附图
图1为高压电子脉冲轨道采集装置的结构原理图。
【具体实施方式】
[0010]高压电子脉冲轨道采集装置，包括高阻抗采样单元、光电隔离单元、模/数采样单元、滤波单元、脉冲检测单元、控制单元、CAN总线隔离输出单元和系统供电电源模块；其中高阻抗采样单元、光电隔离单元、模/数采样单元、滤波单元、脉冲检测单元、控制单元和CAN总线隔离输出单元依次相连接；光电隔离单元、模/数采样单元、滤波单元、脉冲检测单元、控制单元和CAN总线隔离输出单元均与系统供电电源相连接。
[0011]本发明所述的高压电子脉冲轨道采集装置，所述滤波单元包括移频干扰滤除单元和数字补偿滤波单元。所述控制单元包括、MCU控制单元和DSP控制单元。
[0012]本发明所述高压电子脉冲轨道采集方法，高压脉冲发生器发出的脉冲信号、波头信号、波尾信号通过高阻抗采样单元进行采样；有效降低了采样模块对高压脉冲轨道电路系统造成的干扰。MCU控制单元和DSP控制单元按照实际应用需要进行程序嵌入，合理分配执行过程从而加快处理速度。MCU控制器采用RMS有效值算法，根据脉冲频率整周期积分，得到波头信号及波尾信号的有效值，并通过脉冲检测单元的输出结果，计算出脉冲波发生频率、幅值及脉冲波形曲线。输出数据采用CAN2.0总线网络传输，使设备组网智能化、传输速度快、抗干扰性能高。克服了现有技术中不能有效地滤除铁路移频干扰信号，导致在测量高压脉冲信号的正负峰值和频率时出现测量数据不准确的问题，且该系统中的各个单元一体化成型，改善了现有多路示波表设备投入的高成本和安装不便的问题。
【主权项】
1.高压电子脉冲轨道采集装置，其特征在于包括高阻抗采样单元、光电隔离单元、模/数采样单元、滤波单元、脉冲检测单元、控制单元、CAN总线隔离输出单元和系统供电电源模块；其中高阻抗采样单元、光电隔离单元、模/数采样单元、滤波单元、脉冲检测单元、控制单元和CAN总线隔离输出单元依次相连接；光电隔离单元、模/数采样单元、滤波单元、脉冲检测单元、控制单元和CAN总线隔离输出单元均与系统供电电源相连接。2.如权利要求1所述的高压电子脉冲轨道采集装置，其特征在于所述滤波单元包括移频干扰滤除单元和数字补偿滤波单元。3.如权利要求1所述的高压电子脉冲轨道采集装置，其特征在于所述控制单元包括、MCU控制单元和DSP控制单元。4.高压电子脉冲轨道采集方法，其特征在于:高压脉冲发生器发出的脉冲信号、波头信号、波尾信号通过高阻抗采样单元进行采样；MCU控制单元和DSP控制单元按照实际应用需要进行程序嵌入；MCU控制器采用RMS有效值算法，根据脉冲频率整周期积分，得到波头信号及波尾信号的有效值，并通过脉冲检测单元的输出结果，计算出脉冲波发生频率、幅值及脉冲波形曲线；输出数据采用CAN2.0总线网络传输。
【专利摘要】高压电子脉冲轨道采集装置，属于测量装置领域。其特征在于包括高阻抗采样单元、光电隔离单元、模/数采样单元、滤波单元、脉冲检测单元、控制单元、CAN总线隔离输出单元和系统供电电源模块；高阻抗采样单元、光电隔离单元、模/数采样单元、滤波单元、脉冲检测单元、控制单元和CAN总线隔离输出单元依次相连接；光电隔离单元、模/数采样单元、滤波单元、脉冲检测单元、控制单元和CAN总线隔离输出单元均与系统供电电源相连接。能准确快速的测量并显示高压不对称脉冲信号峰值电压、真有效值电压、并记录下脉冲信号波形，为铁路现场工作人员及时发现并解决轨道电路的异常情况提供了保障，具有重要的实际应用价值和市场推广价值。
【IPC分类】G01R13/00, G01R23/02, G01R19/25
【公开号】CN105629043
【申请号】CN201410600316
【发明人】刘秋丽
【申请人】陕西高华知本化工科技有限公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2014年10月31日