一种动车牵引电机监测系统的制作方法

本发明涉及动车牵引装置技术领域，具体涉及一种动车牵引电机监测系统。

背景技术：

随着经济的迅速发展，我国的城市化浪潮涌起，城市规模和人口迅速膨胀，原有的低中速铁路系统已经不能满足人们的日常需求，动车组作为快速、清洁、便捷、高效的交通工具，已逐渐成为人们出行的首选。对高速动车组运营来说，长距离持续高速运行过程中，牵引传动系统的工作状态非常重要，该系统是否正常运作除了会影响列车舒适性以外，还会影响列车的牵引制动性能，运行参数异常甚至影响整列车的安全。牵引传动系统主要由牵引变压器、牵引电机、牵引变流器、轴箱和齿轮箱组成，其中牵引电机作为最核心最重要的元件之一，其运行的稳定性直接关系到整列动车组的运行。但目前，市场上还没有直接针对动车牵引电机的监测系统，

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种检测测数据准确、反应灵敏的动车牵引电机监测系统，能同时对动车牵引电机的多项数据进行监测。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种动车牵引电机监测系统，包括输出为模拟信号的第一数据采集模块、输出为数字信号的第二数据采集模块、第一信号调理模块、第二信号调理模块、a/d转换模块、dio模块、中央处理器、显示模块、存储模块和电源模块，所述第一数据采集模块的输出端与第一信号调理模块的输入端连接，所述第一信号调理模块的输出端与a/d转换模块的输入端连接，所述第二数据采集模块的输出端与第二信号调理模块的输入端连接，所述第二信号调理模块的输出端与dio模块的输入端连接，所述dio模块和a/d转换模块均通过cpci总线与中央处理器连接，所述显示模块和储存模块分别与中央处理器连接，所述电源模块为系统提供电源。

如上所述的一种动车牵引电机监测系统，进一步说明为，所述第一数据采集模块包括温度传感器、电压传感器和电流传感器，所述温度传感器、电压传感器和电流传感器均分别与第一信号调理模块连接。

如上所述的一种动车牵引电机监测系统，进一步说明为，所述第二数据采集模块包括速度传感器。

如上所述的一种动车牵引电机监测系统，进一步说明为，所述第一信号调理模块包括单端转差分模块、一级放大模块、低通滤波模块和二级放大模块，所述单端转差分模块用于实现单端向差分转换，所述单端转差分模块的输出端与一级放大模块的输入端连接，所述一级放大模块的输出端与低通滤波模块的输入端连接，所述低通滤波模块的输出端与二级放大模块的输入端连接，所述二级放大模块的输出端与a/d转换模块的输入端连接。

如上所述的一种动车牵引电机监测系统，进一步说明为，所述第二信号调理模块包括限流分压模块、过压吸收模块和光电隔离模块，所述限流分压模块的输出端与过压吸收模块的输入端连接，所述过压吸收模块的输出端与光电隔离模块的输入端连接，所述光电隔离模块的输出端与dio模块的输入端连接。

如上所述的一种动车牵引电机监测系统，进一步说明为，还包括报警模块，所述报警模块与中央处理器连接。

如上所述的一种动车牵引电机监测系统，进一步说明为，所述中央处理器为c8051f020芯片及其外围电路组成的最小系统。

如上所述的一种动车牵引电机监测系统，进一步说明为，所述电源模块包括电源和电压转换模块，所述电压转换模块用于将电源电压转化为若干不同数值的电压。

本发明的有益效果是：通过采用第一数据采集模块和第二数据采集模块能够适应不同的传感器工作，从而增加了本系统的实用性和通用性，同时保证了对动车牵引电机的多项数据同时进行监测。经过第一信号调理模块和第二信号调理模块能排除动车运行中所带来的干扰，使检测数据更加准确，反应更灵敏，能及时准确反映出动车牵引电机的运行数据，从而做出调整，保证动车运行安全。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为第一信号调理模块结构示意图。

图3为第二信号调理模块结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施方式做进一步的阐述。

如图1所示，本发明提供的一种动车牵引电机监测系统，包括输出为模拟信号的第一数据采集模块、输出为数字信号的第二数据采集模块、第一信号调理模块、第二信号调理模块、a/d转换模块、dio模块、中央处理器、显示模块、存储模块和电源模块。

所述第一数据采集模块的输出端与第一信号调理模块的输入端连接，即第一数据采集模块将采集的模拟信号传输给第一信号调理模块，所述第一信号调理模块的输出端与a/d转换模块的输入端连接，即第一信号调理模块将传输过来的模拟信号进行调理后传输给a/d转换模块，所述a/d转换模块用于将模拟信号转换为数字信号。所述a/d转换模块可以选用ad7663，也选用其他型号的a/d转换模块，这里不做限定。

所述第一数据采集模块包括温度传感器、电压传感器和电流传感器，所述温度传感器、电压传感器和电流传感器均分别与第一信号调理模块连接，所述温度传感器用于检测动车牵引电机的温度，即温度传感器将采集的温度信号传输给第一信号调理模块，所述温度传感器型号可以选用pt100温度传感器，也可以选用其他输出为模拟信号的温度传感器，这里不做限定；同理，所述电压传感器用于检测动车牵引电机的电压，即电压传感器将采集的电压信号传输给第一信号调理模块，所述电压传感器型号可以选用cv200-4000v电压传感器，也可以选用其他输出为模拟信号的电压传感器，这里不做限定；同理，所述电流传感器用于检测动车牵引电机的电流，即电流传感器将采集的电流信号传输给第一信号调理模块，所述电流传感器型号可以选用ct200-s电流传感器，也可以选用其他输出为模拟信号的电流传感器，这里不做限定。

如图2所示，作为优选，所述第一信号调理模块包括单端转差分模块、一级放大模块、低通滤波模块和二级放大模块，所述单端转差分模块用于实现单端向差分转换，所述单端转差分模块的输出端与一级放大模块的输入端连接，所述一级放大模块的输出端与低通滤波模块的输入端连接，所述低通滤波模块的输出端与二级放大模块的输入端连接，所述二级放大模块的输出端与a/d转换模块的输入端连接。所述单端转差分模块用于实现单端向差分转换，通过单端转差分模块将单端输入转化为差分输出，有利于抑制干扰，提高信号的质量和信噪比，从而使动车牵引电机检测数据更加准确。所述单端转差分模块为现有技术，这里不做具体阐述，例如该模块可以由ad8138芯片及外围电路组成。所述单端转差分模块的输出端与一级放大模块的输入端连接，即一级放大模块将单端转差分模块输入的信号进行一级放大，通过一级放大模块实现信号放大，以便扩大信号输入范围，提高系统的通用性，所述一级放大模块为现有技术，这里不做详细阐述。所述一级放大模块的输出端与低通滤波模块的输入端连接，低通滤波模块将一级放大模块传输过来的信号进行滤波降噪，对信号中的高频噪声进行抑制，提高信号的信噪比，便于后端还原信号。所述低通滤波模块为现有技术，这里不做详细阐述。所述低通滤波模块的输出端与二级放大模块的输入端连接，二级放大模块对低通滤波模块传输过来的信号进行二级放大，通过二级放大模块能够提高整个系统的增益，满足a/d转换模块输入需要，使得系统能够处理幅值很低的信号输入，从而提高系统灵敏度。

所述第二数据采集模块的输出端与第二信号调理模块的输入端连接，即第二数据采集模块将采集的数字信号传输给第二信号调理模块，所述第二信号调理模块的输出端与dio模块的输入端连接，即第二信号调理模块将传输过来的数字信号进行调理后传输给dio模块。所述dio模块可以选用cdm-1816，也可以选用其他型号的dio模块，这里不做限定。

所述第二数据采集模块包括速度传感器，所述速度传感器为现有技术，这里不做详细阐述。当采用的速度传感器输出为模拟信号时，可以将速度传感器与第一信号调理模块进行连接。

如图3所示，作为优选，所述第二信号调理模块包括限流分压模块、过压吸收模块和光电隔离模块，所述限流分压模块的输出端与过压吸收模块的输入端连接，所述过压吸收模块的输出端与光电隔离模块的输入端连接，所述光电隔离模块的输出端与dio模块的输入端连接。所述限流分压模块将传输过来的高电平信号进行限流分压，再经过压吸收模块将有可能串入的瞬变高压信号进行吸收去除干扰，在经过光电隔离模块传输给dio模块。

所述dio模块和a/d转换模块均通过cpci总线与中央处理器连接，所述显示模块和储存模块分别与中央处理器连接，所述显示模块用于显示第一数据采集模块和第二数据采集模块传输过来的检测数据，所述显示模块可以为显示屏，也可以采用其他显示设备，这里不做详细阐述。所述储存模块用于储存第一数据采集模块和第二数据采集模块传输过来的检测数据，方便随时调阅查看，所述储存模块可以选用sd卡，也可以选用其他储存设备，这里不做限定。所述中央处理器优选为采用c8051f020芯片及其外围电路组成的最小系统。

作为优选，还设有报警模块，所述报警模块与中央处理器连接，即当采集的数据超过预定值时，报警模块动作发出警报，所述报警模块可以选用声光报警器，也可以其他报警设备。

所述电源模块为系统提供电源。所述电源模块包括电源和电压转换模块，所述电压转换模块将电源电压转化为若干不同数值的电压，从而为不同的设备提供不同的工作电压，保证本系统的正常运行。例如，可以采用tps73233芯片将电源电压转换为3.3v，从而保证工作电压为3.3v的设备正常使用。

本发明并不限于上述实例，在本发明的权利要求书所限定的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种变形或修改均受本专利的保护。