本实用新型涉及铁路信号检测领域，道岔动作电流能在铁路运转室进行直观数字显示，具体说是一种道岔电流无线检测装置。
背景技术：
目前铁路信号能够解决运转室操作前台的道岔电流检测方案有两种：方案一：直接采用指针表获取电流值。方案二：远程采集+RS485通信架构获取电流值。
经调研现场大多都使用方案一，施工、应用及用户反馈意见归结问题如下：
1、目前应用中电流检测需将大电流信号引至前台，道岔动作大电流可能对显示器、鼠标等设备产生干扰。即使将分流器或互感器安装在机械室，将感应信号用电缆线传送至前台，干扰仍然难以屏蔽。
2、现场施工不方便，由于电流较大，需要在前台放粗线缆用于建立道岔驱动电流通道。
3、电流表采用指针表，对于动态监测电流精度不高，且显示不直观。
4、电流表为机械式指针表，与其它系统无接口，无法将数据传送给其它设备。
5、无微处理器对设备进行监视与控制，智能化程度低。
6、无任何状态指示信息，使得可维护性差。
方案二：适用于距离小于1000米的电流采集。这种方案较方案一相比更为安全，智能化程度更高，但是仍然存在以下4个问题：
1、受传输距离的限制，不能超过485串口通信传输的极限距离。
2、要求技术人员现场布置信号线，工作繁琐，且不够灵活。
3、信息传输方向单一，只有采集到室内显示一个方向，不能向采集端传输指令。
4、难以传输到两个或两个以上监控室。
因此，与现场沟通的结论是：开发一款具有无线通信功能的数字电流检测显示仪很有必要。
技术实现要素：
本实用新型应用zigbee无线传感网络技术，提供一种道岔电流无线检测装置用以解决上述问题。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种道岔电流无线检测装置，包括电流采集单元，其技术要点是：电流采集单元包括有电流采集模块、12位AD转换芯片、微处理器和无线发送端，所述的道岔电流无线检测装置还包括有路由传输单元和监测显示单元，路由传输单元通过zigbee无线传感网络技术连接电流采集单元中的无线发送端，路由传输单元的另一端连接监测显示单元的无线接收端，监测显示单元还包括有微处理器和数码显示模块，与无线接收端依次连接。
本实用新型的优点及有益效果是： 采用zigbee无线传感网络，解决了传输距离限制，同时摒弃了现场布线工作；可以随不同现场情况，定制组网。如：传输距离较长可选择增加一个或几个路由传输单元而不必重新设计解决方案，因此现场适应能力强。
附图说明
图1是本实用新型的解决方案示意图；
图2是本实用新型信号处理原理图；
图3是电流采集单元内部模块组成图；
图4是监测显示单元内部模块组成图。
具体实施方式
如图1-4所示，本实用新型涉及一种道岔电流无线检测装置，包括电流采集单元，其中：电流采集单元包括有电流采集模块、12位AD转换芯片、微处理器和无线发送端，所述的道岔电流无线检测装置还包括有路由传输单元和监测显示单元，路由传输单元通过zigbee无线传感网络技术连接电流采集单元中的无线发送端，路由传输单元的另一端连接监测显示单元的无线接收端，监测显示单元还包括有微处理器和数码显示模块，与无线接收端依次连接。
进一步地，电流采集单元安装在标准N35导轨上，无外部接线，不需引入机械室操作台。
进一步地，电流采集单元和监测显示单元中的微处理器型号均为CC2530，工作电压为5V。
工作原理如下：本实用新型涉及的道岔电流无线检测装置，主要包括3个部分：电流采集单元、路由传输单元以及监测显示单元。电流采集单元通过电流采集模块将电流模拟信号转换为数字信号传递给微处理器，微处理器对数据进行分析、处理后经无线通信，将电流数据发送到局域网中。路由传输单元是选配安装设备，当传输距离较远时，才会被使用，其负责转发上下行无线信号。监测显示单元接收来无线传感网络中的信号，并将信息解码后实时显示电流采集值。
各个部分功能如下：
电源：各单元所需电源为5V，功率不大于2.5W，室内的监测显示单元采用220V转5V电源模块，电流采集单元和路由传输单元采用太阳能板提供5V工作电压。
电流采集：本实用新型使用电流传感器，将大电流信号（通常为30A左右）转换为0-5V直流电压信号。电流采集模块采用太阳能板提供的5V电源，电流采集模块采用穿芯式设计，被测电流线穿过电流采集模块，大电流不流经道岔电流远程采集单元，避免因设备故障造成对被测系统的影响。现场使用的电流表为指针表，显示精度低。本实用新型采用12位AD转换芯片，Linearity Error 最大为±1 LSB，大大提高显示精度。由于大电流流过，设备瞬间会产生较大电磁干扰。本实用新型中设备仅流过毫安级别电流，且进行电磁防护设计，对外辐射很小。
AD转换：对电流采集模块采样的电压进行AD转换,AD转换芯片为12位转换芯片ADCS7476, Linearity Error 最大为±1 LSB。实现高精度采样。采用独立参考电压源，参考电压为5V。AD转换芯片共可接11路模拟量输入，为提高采样精度，将五路模拟输入并接后进行一路电流采样，可实现两路电流采集。对于不接输入的模拟通道进行接地处理。
数据运算：微处理器采用Texas Instruments公司zigbee解决方案使用的芯片,型号为CC2530，工作电压为5V。微处理器读取传感器转换信号后，进行数据处理，一路电流信号有五组采集数据。将经过处理数据发送到zigbee网络中。微处理器嵌入的系统为轮询处理方式，能够对自身故障进行报警指示。微控制器的工作不仅能够进行设备状态指示，同时在参数异常情况下能够实现报警，而且承担无线信号发送和接收的工作。微处理器嵌入的标准协议栈功能完备，能够不改动硬件，进行软件升级，便于后期维护和改进。
无线通信：各个单元间采用zigbee无线传感网组网。嵌入IEEE 802.15.4标准协议栈，组网便捷。现场可根据传输距离，选择是否需要路由传输单元，以实现性价比最优。
监测显示：监测显示单元用于室内显示电流值。其微处理器同样采用Texas Instruments公司的CC2530。监测显示单元从网络中获取信息，通过数码形式显示。监测显示单元同时预留串口输出电流采集信息，以方便集成到其它设备或PC上。监测显示单元采用面板安装的方式，安装尺寸大小与现有电流表安装尺寸相同。
电流采集单元结构设计为采用标准N35导轨安装方式，使用方便、灵活，便于维护。
本实用新型设计从滤波入手，设备布局、地线设置等使模拟信号与数字信号分开。对于动态电流，由于指针表指针行程需要一定的时间，指针表实时性较差，数字电流表采用高速处理器，逻辑运算处理速度满足实时显示要求。电流表表头安装在面板上，电流互感器或分流器安装在特制的装板上。本实用新型中电流采集单元安装在N35型导轨上，数码显示模块安装在面板上，安装孔大小与原指针表头安装孔大小相同。现有产品一块电流表只能显示一路电流信号，本实用新型可同时采集、显示多路电流信号。
本实用新型的好处有通过远距离无线测量：电流采集单元、路由传输单元和监测显示单元独立放置，zigbee无线传感网络实现互相通信，通过增加路由传输单元能够，突破有线传输距离的限制；现场安装调试灵活简便。省去布线环节，各个单元接通电源后即可自行组网通信；室内的监测显示单元预留出串口，以便有需要时集成到其它设备或PC中；现场增加道岔电流采集需求时，可以选择增加电流采集单元，实现多通道采集一处监测的目的。扩展检测对象不必重新设计解决方案，不必改动现场已安装设备；CC2530微处理器，嵌入的协议栈使用任务轮询处理方式，实现设备自检及通信。采用的AD转换芯片，测量精度高。采用数码显示，显示直观。本实用新型采用设计中从电磁兼容性考虑，在电源端口及信号端口增加滤波电路。在电源端口及通信端口增加雷电防护。在PCB设计方面，在模块底部进行大面积屏蔽覆铜，设计将模拟电路与数字电路分开。本实用新型电流采集单元在结构上采用标准N35导轨安装。外部接线不引入电流采集单元，只需将导线穿过电流采集模块中心孔。电流显示单元采用面板安装方式。