[发明专利]一种用于轨道电路的信号采集传输装置

说明书

技术领域

本发明涉及信号采集传输领域，尤其是涉及一种用于轨道电路的信号采集传输装置。

背景技术

室外移频轨道电路测试往往需要电务维护人员携带移频表或示波器等专用工具在现场进行测量，维修效率低，难以实时发现问题，严重时会造成列车晚点，影响列车运营。

专利CN201410453552提出了一种轨道电路信号采集系统，通过信号采集单元、A/D转换模块、DMA传输模块、移频解调模块、存储器和数据传输模块实现对电路信号的采集和传输，然而该系统由于是通过电力载波实现的数据传输，采集传输过程需要对信号进行暂存，并在达到预设值后一并进行移频解调后再进行传输，过程过于复杂，耗时长且多个模块的设立增加了系统成本，不适于普遍推广。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题提供一种用于轨道电路的信号采集传输装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于轨道电路的信号采集传输装置，所述装置包括：

信号采集模块，与轨道电路连接，用于对轨道电路的信号进行采集和采样处理；

信号传输模块，与信号采集模块连接，用于将信号采集模块采集的信号传输至外界；

供电电源，分别与信号采集模块和信号传输模块连接，用于为信号采集模块和信号传输模块供电。

所述信号采集模块包括：

信号采集传感器，与轨道电路连接，用于对轨道电路的信号进行采集；

采样电路，与信号采集传感器连接，用于对信号采集传感器采集的信号进行采样；

DSP信号处理器，分别与采样电路和信号传输模块连接，用于对采样电路得到的采样信号进行信号处理。

所述信号采集传感器包括穿心式电流传感器和电压传感器，所述穿心式电流传感器和电压传感器均分别与轨道电流和采样电路连接。

所述采样电路包括AD转换器和多个采样通道，所述采样通道的数量与信号采集传感器的数量相匹配，所述采样通道分别与信号采集传感器和AD转换器连接，所述AD转换器与DSP信号处理器连接。

所述采样通道包括采样电阻、稳压管、同相放大电路和低通滤波器，所述采样电阻与低通滤波器连接，所述稳压管分别与低通滤波器和同相放大电路连接。

所述信号处理包括数据滤波和FSK信号解码。

所述信号传输模块包括：

信号传输单元，用于将信号采集模块采集的信号传输至外界；

信号传输控制单元，分别与信号采集模块和信号传输单元连接，用于控制信号传输单元对信号的收发。

所述信号传输单元包括电力载波传输线、CAN总线或RS485总线。

所述信号传输控制单元包括：

MCU控制器，分别与信号采集模块和信号传输单元连接，用于控制信号传输单元对信号的收发；

拨码开关，与MCU控制器连接，用于切换信号传输单元的传输方式；

数字温度计，与MCU控制器连接，用于向MCU控制器反馈外界温度。

所述装置还包括耦合电路，所述耦合电路与信号传输模块连接。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明提出的信号采集传输装置，首先通过信号采集模块对信号进行采集并进行采样处理，继而通过信号采集模块的DSP信号处理器对采样信号进行进一步处理提取出待检测的信号发送至信号传输模块，根据传输模式的选择，通过信号传输模块中MCU控制器的控制将信号传输至外界，因此在CAN总线和RS485总线进行数据传输时，无需进行暂存即可直接转发，比起对信号进行暂存再一并进行移频解调后传输的方式相比，本发明提出的装置传输耗时短，且模块设置简单，易于实现，便于普遍推广。

(2)信号采集模块包括信号采集传感器、采样电路和DSP信号处理器，通过采样电路和DSP信号处理器的配合，完成对采集信号的有效处理，模块设置简单，易于实现，实用性能强。

(3)信号采集传感器包括穿心式电流传感器和电压传感器，可以对电流和电压信号均进行采集，同时穿心式电流传感器对轨道电路为非直接接触，降低了对被测电路的影响和破坏。

(4)采样电路包括AD转换器和多个采样通道，其中每个采样通道均包含同相放大电路，同相放大电路的设置最大程度的降低了对采样电阻的阻值的影响，提高了采样精度。