铁路融雪系统输出电参量的检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明属电参量采集分析领域，具体设及铁路融雪系统输出电参量的检测方法。
【背景技术】
[0002] 铁路站场道岔是车站运输设备的重要组成部分，对道岔的技术状态要求很严格， 当尖轨尖端与基本轨有4mmW上的间隙时，不能锁闭进路和开放信号。在寒冷地区冬季降 雪天气里，如果铁路道岔除雪不及时，道岔内积雪或结冰，导致道岔尖轨尖端与基本轨无法 可靠密贴，直接影响车站列车接发作业和调车作业的正常进行，严重时可造成铁路运输中 断。随着国内客运专线和高速铁路的快速发展，严寒地区冬季道岔融雪问题成为影响高速 列车安全正常运行的关键。根据严寒地区的气候特点和高速铁路的实际要求，道岔融雪设 备不仅要实现道岔的快速融雪，达到良好的融雪效果，在抗震性、设备安装的牢固性W及综 合布线方面也要满足相关技术标准。
[0003] 由于各个现场输入电源质量各不相同，频繁的现场电网波动会造成融雪系统输出 不稳甚至会使输出严重偏离额定值从而造成融雪效果下降等严重后果，因而一种简便实用 的融雪系统输出检测装置迫在眉睫。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供铁路融雪系统输出电参量的检测方法，特别是提供一种对铁 路融雪系统完成交流电流、交流电压、漏电流、频率的采集，将采集到的信息在本地通过LED 数码管显示并通过CAN总线传递至PClKProcessControl化it)，W使用户可W及时的发现 异常从而避免损失。
[0005] 本发明的目的是运样实现的，铁路融雪系统输出电参量的检测方法，其特征是：它 至少包括如下步骤：
[0006] 步骤1，通过霍尔传感器测量各通道电流信号；
[0007] 步骤2,计算直流有效值；
[0008]步骤3，计算直流真有效值；
[0009] 步骤4,计算电压有效值；
[0010] 步骤5,计算出频率值；
[0011] 步骤6,传送结果到上位机；
[0012] 步骤7,是否有通道数变更，没有，返回步骤1;有，转调整通道数；
[0013] 步骤8,调整通道数；
[0014] 步骤9,返回步骤1。
[0015] 所述的步骤1，包括如下步骤：
[0016] 步骤100,程序启动开始；
[0017] 步骤101，初始化变量，通道计数器设定为23,设定存胆器指针；
[0018] 步骤102,根据通道计数器数值，通过霍尔传感器测量电流信号，将测量电流信号 数值放入存胆器指针对应的存胆器；
[0019] 步骤103,通道计数器减1，存胆器指针加1;
[0020] 步骤104,计数器是否为0,不是跳转第102步，是继续；
[0021] 步骤105,将存胆器指针开始到结束的数据进行平均值处理，放入结果存胆器； [00过 步骤106,结束。
[0023] 步骤2,计算电流有效值：
[0024] 先将测得信号数组内一周期信号数值中的最大值和最小值出去，然后取得电流有 效值，有效值指是在一周期内的平均值的平方根，或叫做"均方根值"，其数学表达式是：
[00巧]
[0026] 实际上没有办法通过忍片来实现积分的运算，是可W通过采样将连续信号离散 化，通过求和的方法来拟合积分的结果。
[0027] -个交流信号可W表示为：
[0028]f(t) =E〇+AXCos(2 3ifXt)
[002引真有效值=
[0030]
[0031] 所述的步骤3,计算真有效值包括：
[0032] 步骤300,计算真有效值程序启动开始；
[0033] 步骤301，初始化变量，通道计数器设定为23,设定存胆器指针；
[0034] 步骤302,按设定的通道计数器值，循环23次进行检测；
[0035] 步骤303,将测量的数据按存胆器指针给出的地址存放；
[0036] 步骤304,将测量的数据进行排序，去掉最大和最小；
[0037] 步骤305,将剩余数组的最大值与最小值差值是否大于10,在于继续下一步，小于 转步骤309;
[0038] 步骤306,计算直流值，并去除值流成份；
[0039] 步骤307,计算真有效值；
[0040] 步骤308,结束。
[0041] 步骤309,清除真有效值，转步骤308。
[0042] 所述的步骤4,计算电压有效值；
[0043] 步骤4,计算真有效值包括：
[0044] 步骤400,计算真有效值程序启动开始；
[0045] 步骤401，初始化变量，通道计数器设定为23,设定存胆器指针；
[0046] 步骤402,在23-26之间循环进行检测；
[0047] 步骤403,将测量的数据按存胆器指针给出的地址存放；
[0048] 步骤404,将测量的数据进行排序，去掉最大和最小；
[0049] 步骤405,将剩余数组的最大值与最小值差值是否大于30,在于继续下一步，小于 转步骤409;
[0050] 步骤406,计算直流电压值，并去除直流成份；
[0051] 步骤407,计算电压有效值；
[0052] 步骤408,结束。
[0053] 步骤409,清除电压有效值，转步骤408。
[0054] 所述的步骤5,计算频率值包括如下步骤：
[00巧]步骤500，计算频率值程序启动开始；
[0056]步骤501，初始化定时器和变量；
[0057] 步骤502,定时器是否工作，不工作，转步骤501;工作，继续步骤503;
[0058] 步骤503,测量频率；
[0059] 步骤504,测量频率无响应时间是否大于4秒，是，转步骤507;不是，继续步骤 505;计算频率值；
[0060] 步骤505，计算频率值；
[00川步骤506,结束。
[0062] 步骤507，频率值为0，转步骤506。
[0063] 本发明的优点是：由于采用高精度电量隔离互感器采集电流、电压数据，即可 满足系统对采集精度的要求，又能保证系统的稳定性。采用CAN总线通信方式波特率为 0. 5Mbps，保证了系统具有很强的实时性和可靠性。模块具有可选的量程范围，外部接口可 兼容内接和外接两种方式，使用简单，维护方便。
[0064] 下面结合实施例附图对本发明做进一步说明：
【附图说明】
[0065] 图1是本发明实施例的原理框图；
[0066] 图2是本发明实施例流程图；
[0067] 图3是计算真有效值程序流程图；
[0068] 图4是计算真有效值的程序流程；
[0069] 图5是频率程序流程；
[0070] 图6所示计算频率值程序流程图；
[007。 图中，1、交流电压信号；2、光电禪合器件；3、比较器；4、16路电流信号；5、第一电 阻采样电路；6、电压信号；7、第一信号调理电路；8、8路电流信号/3路电压信号；9、第二电 阻采样电路；10、电压信号；11、多路选择器；12、第二信号调理电路；13、外部漏流模块；14、 微处理器；15、CAN控制器；16、显示模块；17、地址选择电路；18、融雪系统主机。
【具体实施方式】
[0072]如图1所示，外部交流电压信号1经过光电禪合器件2和比较器3后，产生一个 脉冲信号，将运个脉冲信号送入微处理器14的定时器，定时器通过对脉冲信号边沿捕捉， 信号的上升沿触发边沿捕捉中断，进入中断后，读取定时器的计数值，测量到脉冲信号的周 期，从而换算出交流信号的频率值。
[0073] 16路电流信号4通过第一电阻采样电路5转化为电压信号6送入多路选择器11; 8路电流信号W及3路电压信号8通过第二电阻采样电路9转化为电压信号10送入多路选 择器11;经多路选择器11后分两路分别进入第一信号调理电路7和第二信号调理电路12; 第一信号调理电路7和第二信号调理电路12输出分别与微处理器14的A/D口。第一信号 调理电路7和第二信号调理电路12作用是对信号放大和滤波，最后调理过的信号传输到忍 片的ADC引脚进行AD转换，将模拟电压信号成可供忍片程序处理的数字信号，由此可计算 出交流信号的直流值，电压有效值和电流有效值。
[0074] 微处理器14包括一个A/D口与外部漏流模块13电连接，漏流信号由外部漏流模 块13提供，用于显示漏流电流值。
[00巧]当用户需要查看某一路的查看值时，可通过地址选择电路17选择需要查看的值， 查看的值在显示模块16显示。
[0076] 所有数据都会由CAN通信的方式通过CAN控制器15传输给所示的融雪系统主机 18,使用户可W在CPU上查看相关数据。
[0077] 铁路融雪系统输出电参量的检测方法，至少包括如下步骤：
[0078] 如图2所示，步骤1，通过霍尔传感器测量各通道电流信号，将多路电流信号通过 选择器依次传送给处理器，处理器将实际的电压、电流和频率值得出；
[0079] 步骤2,计算直流有效值；
[0080]步骤3，计算直流真有效值；
[0081] 步骤4,计算电压有效值；
[0082]步骤5，计算出频率值；
[0083] 步骤6,传送结果到上位机；
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