[發明專利]智能電流傳感器、基于智能電流傳感器的電流采集方法

有效

• 申請號: 201911075904.X
• 申請日: 2019-11-06
• 公開（公告）號: CN112763792B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 張明帥;周衛成;梁彥鋒;左君成;馮建;歐陽家俊;袁興武;劉瑛子
• 申請（專利權）人: 株洲中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: 北京聿華聯合知識產權代理有限公司 11611
• 代理人: 張文娟;朱繪

本發明公開了一種智能電流傳感器，包括：至少一個電流采集器，其環繞在電流采集點處的線路上，用于采集該點處的直流或交流電流；模數轉換器，其與各電流采集器連接，用于將當前接收到的直流電流信號或交流電流信號進行模數轉換；第一處理器，其與模數轉換器連接，用于將從各電流采集器處獲得的直流電流數據或交流電流數據進行采集器位置標記處理后打包，得到相應的電流輸出信息，在利用預設的傳感器通訊地址使得當前第一處理器與外部第二處理器通訊連接后，將電流輸出信息傳輸至第二處理器中。本發明傳感器結構小巧、接線拓撲簡單、抗干擾能力強，便于分布式應用。

技術領域

本發明涉及電流采集技術領域，尤其是涉及一種智能電流傳感器、以及基于智能電流傳感器的電流采集方法。

背景技術

軌道交通車輛低壓配電系統作為列車安全系統的重要組成部分，主要由車輛配電柜完成。目前，配電柜主要由繼電器、接觸器、微型斷路器等基礎器件組成，智能化水平較低。隨著技術的發展，列車安全控制正在逐步由人控向機控發展，車輛急需一套智能化輔助診斷系統，用于監控配電回路工作狀態，有效預警和分析故障，提升列車運行的安全性和可靠性。

數據采集作為輔助診斷系統最基本的功能單元，需要能夠精確、高速地收集配電柜內相關回路的電壓、電流信息，并匯總到數據處理單元，完成數據存儲和分析。目前，電流采集主要有以下兩個方案：第一種，通過獨立的電流傳感器，將電流轉換成4～20mA電流信號或0～10V電壓信號，通過ADC器件進行采集，這種方案需要傳感器數量多、傳感器對應的輸出信號線多、且電流傳感器輸出的微弱信號極易受到配電柜內電磁輻射的干擾，采集精度和抗干擾性不高。第二種方案是集中式采集，開發一套電流采集裝置，具備多路電流信號采集端口，這種方案優點是節省空間，但是所有被采集線纜都要集中匯集到電流采集裝置，使配電柜布線復雜，增加了制造和維修成本。

因而，從電流采集技術領域中的現有兩種技術方案來看，需要解決上述兩種技術方案中的一種或兩種方案對應的技術問題。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種智能電流傳感器，包括：至少一個電流采集器，其環繞在電流采集點處的線路上，用于采集該點處的直流或交流電流；模數轉換器，其與各所述電流采集器連接，用于將當前接收到的直流電流信號或交流電流信號進行模數轉換；第一處理器，其與所述模數轉換器連接，用于將從各所述電流采集器處獲得的直流電流數據或交流電流數據進行采集器位置標記處理后打包，得到相應的電流輸出信息，在利用預設的傳感器通訊地址使得當前所述第一處理器與外部第二處理器通訊連接后，將所述電流輸出信息傳輸至所述第二處理器。

優選地，所述智能電流傳感器與其他所述智能電流傳感器、或與所述第二處理器連接，其中，所述第二處理器，其用于利用每個所述智能電流傳感器對應的所述傳感器通訊地址與級聯的多個所述智能電流傳感器通信，收集多個所述智能電流傳感器的所述電流輸出信息。

優選地，所述第一處理器，包括：第一通訊單元，其用于在接收到與自身傳感器通訊地址相符的電流采集指令后，將當前傳感器生成的所述電流輸出信息通過所述第一通訊單元輸出，以及在接收到與自身傳感器通訊地址不符的所述電流采集指令后，將所述電流采集指令通過第二通訊單元輸出；所述第二通訊單元。

優選地，所述第二通訊單元，其用于在接收到與自身傳感器通訊地址不符的所述電流輸出信息后，將所述電流輸出信息通過所述第一通訊單元輸出。

優選地，所述智能傳感器，還包括：分別與所述第一通訊單元和所述第二通訊單元對應連接的第一通訊接口和第二通訊接口，其中，當前所述智能電流傳感器的所述第一通訊接口通過傳感器傳輸線纜與其他所述智能電流傳感器內的所述第二通訊接口連接、或者與所述第二處理器連接。

優選地，所述智能電流傳感器，還包括：撥碼開關，其用于設置當前所述智能電流傳感器對應的所述傳感器通訊地址；指示燈，其用于提示當前智能電流傳感器是否與所述第二處理器處于通訊連接狀態。