[實用新型]一種用于地鐵牽引逆變器的狀態監測及數據記錄系統

有效

• 申請號: 200920066015.2
• 申請日: 2009-09-25
• 公開（公告）號: CN201576046U
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發明（設計）人: 譚利紅;陳明奎
• 申請（專利權）人: 株洲南車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25
• 代理公司: 長沙新裕知識產權代理有限公司 43210
• 代理人: 劉熙;黃鍵

技術領域

本實用新型涉及一種用于地鐵牽引逆變器的狀態監測及數據記錄系統。

背景技術

牽引逆變器是地鐵電氣牽引系統的重要組成部分，其運行狀態好壞直接關系到地鐵的安全運行。地鐵牽引逆變器在出廠調試及在線運行、檢修時，一些數據信息，如網壓、直流電壓、直流電流、電機電流、斬波電流1、斬波電流2、逆變器AU電流、逆變器BV電流等，不僅需要實時地采集顯示，還需要長時間地記錄，以便調試人員和檢修人員全面掌握牽引逆變器的運行特性，通過分析數據信息，及時發現并解決牽引逆變器故障。

目前，由于沒有專門針對具有測試連接器X5端口的地鐵牽引逆變器的測試裝置，因此在牽引逆變器的出廠調試時只能通過示波器對其信號進行觀察，限于一臺示波器最多測量4通道信號，若要對多個信號進行監測，則需在調試現場擺放多臺示波器，這樣就存在接線工作量大、儀器操作不便、信號觀察不方便等缺點，造成調試效率較低，尤其是不便于對被測信號進行存儲記錄和日后分析。

地鐵車輛在線運行時，攜帶多臺示波器觀察上車監測牽引逆變器信號的方法基本不可行了，雖然司機室的顯示屏上能夠看到一些利用通訊網絡傳輸上來的牽引逆變器信號和故障條目，但是由于這些信息只能每隔64ms傳輸一次，因此數據信息的實時性較差，不能準確反應和捕捉牽引逆變器的瞬態隱性故障。

此外在地鐵車輛入庫后通過牽引逆變器的傳動控制單元相關接口可以查詢其故障信息，但是傳動控制單元內只有64M的數據存儲空間，每次故障發生時只能記錄故障發生前后2秒的狀態，因此記錄數據長度有限，不能全面反應牽引逆變器的狀態信息。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種專門用于具有測試連接器X5端口的地鐵牽引逆變器的狀態監測及數據記錄系統，不論是對牽引逆變器的出廠調試，還是地鐵在線運行時，都可以方便地通過此系統全面地、長時間地監測及記錄牽引逆變器的數據信息，并利用存儲的豐富數據，通過數據回放方式來仔細分析牽引逆變器的瞬態隱性故障，從而提升調試及檢測水平，提高工作效率。

本實用新型的目的是通過下述技術方案實現的：

本實用新型系統主要由信號采集模塊和數據記錄、分析、回放模塊兩部分組成；所述信號采集模塊分為信號調理電路和信號采集電路兩部分；其中信號調理電路由依次連接的電流/電壓轉換電路、幅值調理電路、量程轉換電路、過壓吸收電路四部分組成；信號采集電路由依次連接的A/D轉換單元、存儲器(FIFO)、CPU控制單元、通訊單元四部分組成；信號采集模塊的輸入通過帶屏蔽電纜的矩形連接器連接到牽引逆變器的測試連接器X5端口，輸出通過對外接口標準USB線與數據記錄、分析、回放模塊連接。

所述數據記錄、分析、回放模塊為安裝了數據采集軟件的筆記本電腦，通過軟件控制信號采集、數據回放等功能。

所述信號采集模塊中，組成信號調理電路和信號采集電路的各單元均采用現有技術。

本實用新型系統具有以下特點：

(1)能對地鐵牽引逆變器數據信號進行實時地、長時間地(不少于4個小時)采集并記錄；

(2)能以最高80kS/s的采樣速率對牽引逆變器的8通道數據進行同步采集并記錄，并且采樣速率可在1kS/s至80kS/s之間可調，適于不同狀況下的信號采集；

(3)數據采集模塊無需單獨提供工作電源，數據線和工作電源線共用一根標準USB線；

(4)體積小，信號采集模塊其外形尺寸能控制在220mm×150mm×50mm內，其重量控制在1公斤內，攜帶方便，尤其適用于上車試驗和檢修；

(5)可通過數據回放方式來分析牽引逆變器的瞬態隱性故障，從而提升調試及檢測水平，提高工作效率。

附圖說明

附圖是本實用新型系統的示意圖。

具體實施方式

實用新型系統如附圖所示，主要由信號采集模塊和數據記錄、分析、回放模塊兩部分組成；所述信號采集模塊分為信號調理電路和信號采集電路兩部分；其中信號調理電路由依次連接的電流/電壓轉換電路、幅值調理電路、量程轉換電路、過壓吸收電路四部分組成；信號采集電路由依次連接的A/D轉換單元、存儲器(FIFO)、CPU控制單元、通訊單元四部分組成；信號采集模塊的輸入通過帶屏蔽電纜的矩形連接器連接到牽引逆變器的測試連接器X5端口，輸出通過USB2.0總線對外接口與數據記錄、分析、回放模塊連接；數據記錄、分析、回放模塊為安裝了數據采集軟件的筆記本電腦。