城軌列車運(yùn)行能耗數(shù)據(jù)的采集裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及列車能耗技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種城軌列車運(yùn)行能耗數(shù)據(jù)的采集裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市軌道交通的快速發(fā)展，能源消耗總量也隨之增長(zhǎng)。城軌列車運(yùn)行能耗占系統(tǒng)總能耗的50%左右，降低列車運(yùn)行能耗成為降低運(yùn)營(yíng)成本的一個(gè)有效手段。降低城軌列車運(yùn)行能耗的方法很多，但是每種節(jié)能方法的節(jié)能效果缺乏一個(gè)有效的測(cè)量手段。目前，我國(guó)城市軌道交通列車一般不安裝專門的運(yùn)行能耗數(shù)據(jù)采集工具，而是通過(guò)已有的故障檢測(cè)裝置進(jìn)行電量的粗放式統(tǒng)計(jì)。
[0003]上述粗放式統(tǒng)計(jì)方式的數(shù)據(jù)不便用于節(jié)能效果的評(píng)估，而且通常統(tǒng)計(jì)的結(jié)果不能滿足列車運(yùn)行能耗計(jì)量的標(biāo)準(zhǔn)，因此，開(kāi)發(fā)一種專門的城軌列車運(yùn)行能耗數(shù)據(jù)的采集裝置是十分必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種城軌列車運(yùn)行能耗數(shù)據(jù)的采集裝置，以實(shí)現(xiàn)有效地采集城軌列車運(yùn)行能耗數(shù)據(jù)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案。
[0006]—種城軌列車運(yùn)行能耗數(shù)據(jù)的采集裝置，包括:主控制單元、電信號(hào)測(cè)量模塊、存儲(chǔ)器和無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊；
[0007]所述的主控制單元，用于分別與所述電信號(hào)測(cè)量模塊、存儲(chǔ)器、時(shí)鐘模塊和無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊電連接，控制所述電信號(hào)測(cè)量模塊、存儲(chǔ)器、時(shí)鐘模塊和無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊的運(yùn)行和停止；
[0008]所述的電信號(hào)測(cè)量模塊，用于包括電能計(jì)量芯片，所述電能計(jì)量芯片與城軌列車的互感器的數(shù)據(jù)輸出端連接，采集所述互感器的數(shù)據(jù)輸出端輸出的能耗數(shù)據(jù)，對(duì)所述能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理，將模數(shù)轉(zhuǎn)換處理后的能耗數(shù)據(jù)傳輸給所述存儲(chǔ)器；
[0009]所述的存儲(chǔ)器，用于和所述的電信號(hào)測(cè)量模塊電連接，存儲(chǔ)所述電信號(hào)測(cè)量模塊傳輸過(guò)來(lái)的能耗數(shù)據(jù)；
[0010]所述的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊，用于和所述存儲(chǔ)器電連接，通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)將所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的能耗數(shù)據(jù)傳輸給外部設(shè)備。
[0011]優(yōu)選地，所述的裝置還包括:
[0012]時(shí)鐘模塊，用于完成裝置與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間源之間的時(shí)間同步。
[0013]優(yōu)選地，所述的裝置還包括:
[0014]串口調(diào)試模塊，用于提供測(cè)試和數(shù)據(jù)傳輸?shù)膫溆媒涌凇?br>[0015]優(yōu)選地，所述的裝置還包括:
[0016]所述電源模塊，用于為裝置提供所需的電能。
[0017]優(yōu)選地，所述的裝置還包括:
[0018]所述輔助功能模塊，用于提供電池低電量指示和無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈_(kāi)關(guān)按鈕操作。
[0019]優(yōu)選地，所述的電信號(hào)測(cè)量模塊包括:
[0020]電流輸入通道:用于接收電流互感器輸出的電流信號(hào)，將所述電流信號(hào)傳輸給電流 ADC ；
[0021]電壓輸入通道:用于接收電阻分壓后輸出的電壓信號(hào)，將所述電壓信號(hào)傳輸給電壓 ADC ；
[0022]電流ADC:用于對(duì)所述電流輸入通道傳輸過(guò)來(lái)的電流信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，得到瞬態(tài)電流采樣值，將所述瞬態(tài)電流采樣值傳輸給功率計(jì)算模塊；
[0023]電壓ADC:用于對(duì)所述電壓輸入通道傳輸過(guò)來(lái)的電壓信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，得到瞬態(tài)電壓采樣值，將所述瞬態(tài)電壓采樣值傳輸給功率計(jì)算模塊；
[0024]功率計(jì)算模塊，用于利用多個(gè)瞬態(tài)電壓采樣值、電流采樣值分別計(jì)算出電壓信號(hào)的有效值和電流信號(hào)的有效值，將所述電壓信號(hào)的有效值與電流信號(hào)的有效值相乘得到瞬時(shí)功率，將多個(gè)瞬時(shí)功率進(jìn)行平均得到功率有效值，將多個(gè)瞬時(shí)功率進(jìn)行累加得到累計(jì)能耗值，將所述電壓/電流信號(hào)的采樣值、電壓/電流信號(hào)的有效值、功率的有效值、累計(jì)能耗值作為能耗數(shù)據(jù)傳輸給寄存器；
[0025]寄存器，用于存儲(chǔ)所述功率計(jì)算模塊傳輸過(guò)來(lái)的能耗數(shù)據(jù)；
[0026]串行接口，用于使得MCU通過(guò)串行接口讀取所述寄存器的數(shù)據(jù)并寫(xiě)入到所述存儲(chǔ)器中。
[0027]優(yōu)選地，所述的電信號(hào)測(cè)量模塊還包括:
[0028]電能到頻率轉(zhuǎn)換器，用于輸出電信號(hào)測(cè)量模塊的采樣頻率。
[0029]由上述本發(fā)明的實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以看出，應(yīng)用本發(fā)明可以離線采集和存儲(chǔ)城軌列車運(yùn)行過(guò)程中的電能能耗數(shù)據(jù)信息，并以非接觸方式獲取裝置存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。改善了采用列車故障檢測(cè)裝置進(jìn)行電量粗放式統(tǒng)計(jì)的弊端，提高了數(shù)據(jù)的精度，為城軌列車運(yùn)行能耗評(píng)估提供一種數(shù)據(jù)采集工具，為城市軌道交通節(jié)能優(yōu)化研究創(chuàng)造了便利條件。
[0030]本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，這些將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說(shuō)明】
[0031]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0032]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種城軌列車運(yùn)行能耗數(shù)據(jù)的采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中，MCU(Main Controller Unit，主控制單元)(10)、電信號(hào)測(cè)量模塊(20)、存儲(chǔ)器
(30)、時(shí)鐘模塊(40)、串口調(diào)試模塊(50)、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊(60)、電源模塊(70)和輔助功能豐旲塊(80)；
[0033]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電信號(hào)測(cè)量模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方式，所述實(shí)施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施方式是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0035]本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，除非特意聲明，這里使用的單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”、“所述”和“該”也可包括復(fù)數(shù)形式。應(yīng)該進(jìn)一步理解的是，本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)中使用的措辭“包括”是指存在所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件，但是并不排除存在或添加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組。應(yīng)該理解，當(dāng)我們稱元件被“連接”或“耦接”到另一元件時(shí)，它可以直接連接或耦接到其他元件，或者也可以存在中間元件。此外，這里使用的“連接”或“耦接”可以包括無(wú)線連接或耦接。這里使用的措辭“和/或”包括一個(gè)或更多個(gè)相關(guān)聯(lián)的列出項(xiàng)的任一單元和全部組合。
[0036]本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)術(shù)語(yǔ)和科學(xué)術(shù)語(yǔ))具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應(yīng)該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語(yǔ)應(yīng)該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會(huì)用理想化或過(guò)于正式的含義來(lái)解釋。
[0037]為便于對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的理解，下面將結(jié)合附圖以幾個(gè)具體實(shí)施例為例做進(jìn)一步的解釋說(shuō)明，且各個(gè)實(shí)施例并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的限定。
[0038]針對(duì)目前城軌列車粗放式電量統(tǒng)計(jì)的缺點(diǎn)，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種城軌列車運(yùn)行能耗數(shù)據(jù)的采集裝置，可應(yīng)用于城軌列車實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中能耗數(shù)據(jù)的采集、計(jì)算和存儲(chǔ)，并在列車運(yùn)行結(jié)束后以非接觸方式讀取裝置存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，為城軌列車運(yùn)行能耗的評(píng)估提供數(shù)據(jù)支持。
[0039]本發(fā)明實(shí)施例的城軌列車運(yùn)行能耗數(shù)據(jù)的采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，包括:MCU(Main Controller Unit，主控