一种地铁第三轨电压波动及列车运行状态同步采集系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种地铁第三轨电压波动及列车运行状态同步采集系统，包括地铁第三轨电压波动数据采集模块、列车运行数据采集模块及显|tU示屏，地铁第三轨电压波动数据采集模块包括波动微处理器及电压传感器，列车运行数据采集模块包括运行数据微处理器及数据服务器；波动微处理器，分别与多个电压传感器连接，接收电压传感器传输的数据，并存储电压传感器ID、位置信息、监测点的电压波动值，并根据上述信息形成地铁第三轨的电压波动图，运行数据微处理器用于与地铁列车信号系统同步数据获得列车行进过程中相对应的位置信息，数据服务器与波动微处理器及运行数据微处理器连接，本发明具有良好的机动性能，可以在任意需要检测的路段安装和检<狈!1。
【专利说明】-种地铁第三轨电压波动及列车运行状态同步采集系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电压监测领域，特别涉及一种地铁第三轨电压波动及列车运行状态同 步米集系统。
【背景技术】
[0002] 地铁运行状态同步数据采集是进行地铁运行状态分析、建模、电压波动分布的基 础性分析。地铁动态微观数据主要包括：第三轨供电电压、速度，加速度，位置信息，重量，时 间。地铁同步数据的获取，是将地铁第三轨电压波动状况与列车运行状况进行同步分析的 基础。
[0003] 发明专利201310130519. 7,公开了一种地铁第三轨残存电压无线监测系统及方 法，所述系统包括监控中心，用于对各个地铁第三轨残存电压监测点进行状态及参数的监 测；采用ZigBee无线网络技术，实现了地铁第三轨残存电压的智能化监测，成本低、便于使 用。但该发明只是提供地铁第三轨电压的智能化监测，而未监测地铁列车运行状态，因此无 法将地铁第三轨电压波动状况与列车运行状况进行同步分析，也无法根据电压波动状况与 列车运行状态之间的关系进行分析，无法为进一步分析和供电节能提供支持。
[0004] ZigBee是基于IEEE802. 15. 4标准的低功耗个域网协议。根据这个协议规定的技 术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、高 数据速率。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。简而言之，ZigBee 就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。
【发明内容】
[0005] 为了克服现有技术存在的缺点与不足，本发明提供一种地铁第三轨电压波动及列 车运行状态同步采集系统。
[0006] 本发明采用如下技术方案：
[0007] -种地铁第三轨电压波动及列车运行状态同步采集系统，包括地铁第三轨电压波 动数据采集模块、列车运行数据采集模块及显示屏；
[0008] 所述地铁第三轨电压波动数据采集模块包括波动微处理器及电压传感器；
[0009] 所述列车运行数据采集模块一端与地铁列车信号系统建立数据交流，另一端与 地铁第三轨电压波动数据模块连接，第三端输出数据；包括运行数据微处理器及数据服务 器；
[0010] 电压传感器：所述电压传感器是多个，用于检测第三轨多个检测点的电压；
[0011] 波动微处理器：接收电压传感器传输的数据，并储存电压传感器的ID，传输的电 压值及系统时间；
[0012] 运行数据微处理器：用于与地铁列车信号系统同步数据，校准时间，获取列车相应 的位置、速度、加速度、重量和时间信息；
[0013] 数据服务器：分别与波动微处理器及运行数据微处理器连接，用于根据校准时间， 存储传感器的ID，传感器检测信息，同一时刻相应检测位置的列车的加速度，速度；
[0014] 显示屏：与数据服务器连接，用于显示数据服务器的内容。
[0015] 所述电压传感器为高压电压传感器，等间隔安装于地铁隧道的两个变电站之间， 间隔距离为50-100m。
[0016] 所述电压传感器通过无线网络将数据传输到波动微处理器。
[0017] 本发明的有益效果：
[0018] (1)本发明地铁列车运行状态同步采集系统能够实时采集地铁第三轨电压波动并 与列车运行状态进行同步融合，为地铁第三轨电压波动与列车运行状况进行分析供数据采 集设备；
[0019] (2) -般来说，现有的地铁第三轨电压采集系统不能与地铁列车运行状态同步融 合，该发明将地铁列车运行状态采集系统和地铁列车信号系统进行时间校准，有效的解决 了数据同步的问题，使数据更加的精确，更加有价值，为地铁第三轨电压波动与列车运行状 况进行分析奠定基础；
[0020] (3)本发明采用wifi技术，是一套比较完整的技术，能更好更快更准的实时传输， 其特征近距离、低复杂度、自组织、低功耗、高数据速率。可以嵌入各种设备，成本低；
[0021] (4)本发明具有良好的机动性能，可以在任意需要检测的路段安装和检测；
[0022] (5)本发明成本低，经济性好，易于推广和应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0023] 图1是本发明一种地铁第三轨电压波动及列车运行状态同步采集系统的结构图。
【具体实施方式】
[0024] 下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不 限于此。
[0025] 实施例
[0026] 本实施例选用的波动微处理器型号为（XU-FDTV-06,数据微处理器型号为 CD54573A/CD54573CS。
[0027] 如图1所示，一种地铁第三轨电压波动及列车运行状态同步采集系统，包括地铁 第三轨电压波动数据采集模块、列车运行数据采集模块及显示屏；
[0028] 所述地铁第三轨电压波动数据采集模块包括波动微处理器及电压传感器，
[0029] 所述电压传感器有多个，内置无线通讯功能和储存数据功能的高压电压传感器， 按照网络节点的方式等间距的安装于地铁第三轨上，且位于地铁隧道两个变电站之间，用 于测量第三轨多个监测点的电压波动，所述间距优选50-100米之间。
[0030] 波动微处理器，分别与多个电压传感器连接，接收电压传感器传输的数据，并存储 电压传感器ID、位置信息（安装传感器时可记录）、监测点的电压波动值，并根据上述信息 形成地铁第三轨的电压波动图；
[0031 ] 所述列车运行数据采集模块有三个端口，第一个端口与地铁列车信号系统建立数 据交流，用于与地铁列车信号系统如西门子SICAS同步数据，第二端口与地铁第三轨电压 波动数据模块连接，第三端输出数据与显示屏连接。
[0032] 包括运行数据微处理器及数据服务器。
[0033] 所述运行数据微处理器，用于与地铁的列车信号系统（如西门子（SICAS))同步数 据，并且校准时间，获取列车相应的位置、速度、加速度、重量和时间信息。
[0034] 数据服务器，分别与波动微处理器及运行数据微处理器连接，将地铁第三轨电压 波动数据采集系统和列车运行状态数据采集系统的数据根据时间来进行数据融合，形成数 据库。
[0035] 显示屏，用于显示数据服务器的内容。
[0036] 实施例1
[0037] 将电压传感器按照等间距50m的距离安装在隧道中，设置电压传感器的ID，并记 录每个电压传感器相对应的位置信息；
[0038] 电压传感器的微处理器具有无线通讯功能，可以一定时间间隔（如10秒）或实时 将地铁第三轨电压数据和时间及自身ID等信息传输给数据服务器。
[0039] 将数据服务器与地铁西门子列车信号系统进行时间校准，开始采集和传输离线数 据。
[0040] 电压传感器将收集的数据传至波动微处理器进行整合，再传至数据服务器，数据 服务器将其存储在数据库中，即完成了同步采集的过程。
[0041] 数据库结构如下
[0042]
【权利要求】
1. 一种地铁第三轨电压波动及列车运行状态同步采集系统，其特征在于，包括地铁第 三轨电压波动数据采集模块、列车运行数据采集模块及显示屏； 所述地铁第三轨电压波动数据采集模块包括波动微处理器及电压传感器； 所述列车运行数据采集模块一端与地铁列车信号系统建立数据交流，另一端与地铁第 三轨电压波动数据模块连接，第三端输出数据；包括运行数据微处理器及数据服务器； 电压传感器：所述电压传感器是多个，用于检测第三轨多个检测点的电压； 波动微处理器：接收电压传感器传输的数据，并储存电压传感器的ID，传输的电压值 及系统时间； 运行数据微处理器：用于与地铁列车信号系统同步数据，校准时间，获取列车相应的位 置、速度、加速度、重量和时间信息； 数据服务器：分别与波动微处理器及运行数据微处理器连接，用于根据校准时间，存储 传感器的ID，传感器检测信息，同一时亥I湘应检测位置的列车的加速度，速度； 显示屏：与数据服务器连接，用于显示数据服务器的内容。
2. 根据权利要求1所述的同步采集系统，其特征在于，所述电压传感器为高压电压传 感器，等间隔安装于地铁隧道的两个变电站之间，间隔距离为50-100m。
3. 根据权利要求1所述的同步采集系统，其特征在于，所述电压传感器通过无线网络 将数据传输到波动微处理器。
【文档编号】H04L29/08GK104219297SQ201410422546
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年8月25日 优先权日:2014年8月25日
【发明者】黄玲, 廖嘉祺, 游峰 申请人:华南理工大学