一种高压控制装置及模拟量数据校准方法制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种高压控制装置及模拟量数据校准方法，所述高压控制装置包括：CPU板卡和高压处理板卡，所述高压处理板卡通过系统总线与所述CPU板卡相连，用于采集接触网电压、接触网电流、变压器入口电流以及变压器出口电流并根据所述接触网电压、所述接触网电流、所述变压器入口电流和所述变压器出口电流进行超限保护控制。本发明专利技术实施例提供的高压控制装置及模拟量数据校准方法，提高了高压数据采集的完整性。

A High Voltage Control Device and Calibration Method of Analog Data

【技术实现步骤摘要】
一种高压控制装置及模拟量数据校准方法
本专利技术涉及轨道交通
，尤其涉及一种高压控制装置及模拟量数据校准方法。
技术介绍
高压控制单元是一种采集车辆高压系统运行状况有关的各种信息，并对这些数据进行逻辑判断处理的装置，大量地用于轨道交通运输车辆，主要实现高压系统设备的管理、运行信息采集、运行状态的监视和故障诊断等功能。现有技术中，高压控制单元具备实时硬保护功能，但只能执行保护动作，缺乏对故障时刻的高压信息的完善数据记录，导致在后续故障分析时缺乏故障时刻的数据，不利于进行故障诊断分析。因此，如何提出一种高压控制装置，能够采集相关高压数据，提高采集数据的完整性成为本领域需要解决的重要课题。
技术实现思路
针对现有技术中的问题，本专利技术实施例提供一种高压控制装置及模拟量数据校准方法，能够至少部分地解决现有技术中存在的问题。一方面，本专利技术提出一种高压控制装置，包括CPU板卡和高压处理板卡，其中：所述高压处理板卡通过系统总线与所述CPU板卡相连，用于采集接触网电压、接触网电流、变压器入口电流以及变压器出口电流并根据所述接触网电压、所述接触网电流、所述变压器入口电流和所述变压器出口电流进行保护控制。其中，所述高压处理板卡包括输入通道采集单元、RMS-DC转换单元、模数转换单元、继电器和处理单元，其中：所述输入通道采集单元分别与所述RMS-DC转换单元和所述模数转换单元相连，所述RMS-DC转换单元与所述模数转换单元相连，所述模数转换单元与所述处理单元相连，所述处理单元通过所述系统总线与所述CPU板卡相连，所述处理单元与所述继电器相连，所述继电器串联在主断路器回路中。其中，所述输入通道采集单元包括4组钳位放大电路，每组所述钳位放大电路包括第一钳位放大电路和第二钳位放大电路，所述第一钳位放大电路和所述第二钳位放大电路都包括钳位运算放大器、钳位二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和电容，其中：输入信号通过所述钳位运算放大器的正向输入端输入，所述钳位运算放大器的反向输入端接地，所述钳位二极管的两端分别连接所述钳位运算放大器的反向输入端和正向输入端，所述第一电阻的第一端连接所述钳位二极管的第一端，所述第一电阻的第二端连接所述钳位运算放大器的反向输入端，所述第二电阻的第一端连接所述钳位二极管的第二端，所述第二电阻的第二端连接所述钳位运算放大器的正向输入端，所述第三电阻的第一端连接所述钳位运算放大器的反向输入端，所述第三电阻的第二端连接所述钳位运算放大器的输出端，所述第四电阻的第一端接地，所述第四电阻的第二端连接所述钳位运算放大器的正向输入端，所述第五电阻的第一端连接所述钳位运算放大器的输出端，所述第五电阻的第二端连接所述电容的第一端，所述电容的第二端接地；每组所述钳位放大电路中，所述第一钳位放大电路和所述第二钳位放大电路的输入信号相同，所述第一钳位放大电路和所述第二钳位放大电路采用相同的钳位运算放大器和钳位二极管，所述第一钳位放大电路和所述第二钳位放大电路的第一电阻、第二电阻和第五电阻的阻值相等，所述第一钳位放大电路和所述第二钳位放大电路的电容的电容值相等，所述第一钳位放大电路的第三电阻的阻值是所述第二钳位放大电路的第三电阻的阻值的3.3倍，所述第一钳位放大电路的第四电阻的阻值是所述第二钳位放大电路的第四电阻的阻值的3.3倍；所述第一钳位放大电路第五电阻的第二端与所述模数转换单元相连，所述第二钳位放大电路第五电阻的第二端所述RMS-DC转换单元相连。其中，所述RMS-DC转换单元采用真有效值芯片。其中，所述处理单元采用单片机。其中，所述高压控制装置还包括温度处理板卡，所述温度处理板卡通过所述系统总线与所述CPU板卡相连，用于采集变压器入口油流温度。其中，所述温度处理板卡包括多个温度传感器、多路选择器、模数转换器和控制器，每个所述温度传感器与所述多路选择器相连，所述多路选择器分别与所述模数转换器和所述控制器相连，所述模数转换器与所述控制器相连，所述控制器通过所述系统总线与所述CPU板卡相连。其中，所述温度传感器采用PT100温度传感器。其中，所述高压控制装置还包括MVB板卡，所述CPU板卡与所述MVB板卡相连。其中，所述系统总线采用INTERBUS总线。另一方面，本专利技术提供一种应用于上述任一实施例所述的高压控制装置的模拟量数据校准方法，包括：高压处理板卡获取校准参数；所述高压处理板卡根据模拟量输入值、所述校准参数以及预设的线性度校准公式，获得与所述模拟量输入值对应的输出值。本专利技术实施例提供的高压控制装置及模拟量数据校准方法，高压处理板卡能够采集触网电压、接触网电流、变压器入口电流以及变压器出口电流，提高了高压数据采集的完整性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，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。在附图中：图1是本专利技术一实施例提供的高压控制装置的结构示意图。图2是本专利技术一实施例提供的高压处理板卡的结构示意图。图3是本专利技术另一实施例提供的高压处理板卡的结构示意图。图4是本专利技术一实施例提供的第一钳位放大电路/第二钳位放大电路的结构示意图。图5是本专利技术另一实施例提供的高压控制装置的结构示意图。图6是本专利技术一实施例提供的温度处理板卡的结构示意图。图7是本专利技术又一实施例提供的高压控制装置的结构示意图。图8是本专利技术一实施例提供的模拟量数据校准方法的流程示意图。图9是本专利技术一实施例提供的线性度校准公式的原理示意图。图10是本专利技术另一实施例提供的模拟量数据校准方法的流程示意图。附图标记说明：1-CPU板卡；2-高压处理板卡；3-系统总线；4-温度处理板卡；5-MVB板卡；21-输入通道采集单元；22-RMS-DC转换单；23-模数转换单元；24-处理单元；25-继电器；211-钳位运算放大器；212-钳位二极管；213-第一电阻；214-第二电阻；215-第三电阻；216-第四电阻；217-第五电阻；218-电容；41-温度传感器；42-多路选择器；43-模数转换器；44-控制器。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本专利技术实施例做进一步详细说明。在此，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。图1是本专利技术一实施例提供的高压控制装置的结构示意图，如图1所示，本专利技术实施例提供的高压控制装置，包括CPU板卡1和高压处理板卡2，其中：高压处理板卡2通过系统总线3与CPU板卡1相连，高压处理板卡2用于采集接触网电压、接触网电流、变压器入口电流以及变压器出口电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压控制装置，其特征在于，包括CPU板卡和高压处理板卡，其中：所述高压处理板卡通过系统总线与所述CPU板卡相连，用于采集接触网电压、接触网电流、变压器入口电流以及变压器出口电流，并根据所述接触网电压、所述接触网电流、所述变压器入口电流和所述变压器出口电流进行保护控制。

【技术特征摘要】
1.一种高压控制装置，其特征在于，包括CPU板卡和高压处理板卡，其中：所述高压处理板卡通过系统总线与所述CPU板卡相连，用于采集接触网电压、接触网电流、变压器入口电流以及变压器出口电流，并根据所述接触网电压、所述接触网电流、所述变压器入口电流和所述变压器出口电流进行保护控制。2.根据权利要求1所述的高压控制装置，其特征在于，所述高压处理板卡包括输入通道采集单元、RMS-DC转换单元、模数转换单元、继电器和处理单元，其中：所述输入通道采集单元分别与所述RMS-DC转换单元和所述模数转换单元相连，所述RMS-DC转换单元与所述模数转换单元相连，所述模数转换单元与所述处理单元相连，所述处理单元通过所述系统总线与所述CPU板卡相连，所述处理单元与所述继电器相连，所述继电器串联在主断路器回路中。3.根据权利要求2所述的高压控制装置，其特征在于，所述输入通道采集单元包括4组钳位放大电路，每组所述钳位放大电路包括第一钳位放大电路和第二钳位放大电路，所述第一钳位放大电路和所述第二钳位放大电路都包括钳位运算放大器、钳位二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和电容，其中：输入信号通过所述钳位运算放大器的正向输入端输入，所述钳位运算放大器的反向输入端接地，所述钳位二极管的两端分别连接所述钳位运算放大器的反向输入端和正向输入端，所述第一电阻的第一端连接所述钳位二极管的第一端，所述第一电阻的第二端连接所述钳位运算放大器的反向输入端，所述第二电阻的第一端连接所述钳位二极管的第二端，所述第二电阻的第二端连接所述钳位运算放大器的正向输入端，所述第三电阻的第一端连接所述钳位运算放大器的反向输入端，所述第三电阻的第二端连接所述钳位运算放大器的输出端，所述第四电阻的第一端接地，所述第四电阻的第二端连接所述钳位运算放大器的正向输入端，所述第五电阻的第一端连接所述钳位运算放大器的输出端，所述第五电阻的第二端连接所述电容的第一端，所述电容的第二端接地；每组所述钳位放大电路中，所述第一钳位放大电路和所述第二钳位放大电路的输入信号相同，所述第一钳位放大电路和所述第二钳位放大电路采用相同的钳位运算放大器和钳位二极管，所述第一钳位放大电路和所述第二钳位放大电路的第一电阻、第二电阻和第五电阻的阻值相等，所述第一钳位放大电路和所述第二钳位放大电路的电容的电容值相等，所述第一钳位放大电路的第三电阻的阻值是所述第二钳位放大电路的第三电阻的阻值的3.3倍，所述第一钳位放大电路的第四电阻的阻值是所述第二钳位放大电路的第四电阻的阻值的3.3倍；所述第一钳位放大电路第五电阻的第二端与所述模数转换单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷学冕，王立文，夏好广，王刚，余健，张明，陈锦熠，杨毅，李元轩，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司，北京纵横机电科技有限公司，中国铁道科学研究院集团有限公司机车车辆研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11