[发明专利]城轨列车运行能耗数据的采集装置

权利要求书

1.一种城轨列车运行能耗数据的采集装置，其特征在于，包括：主控制单元、电信号测量模块、存储器和无线数据传输模块；

所述的主控制单元，用于分别与所述电信号测量模块、存储器、时钟模块和无线数据传输模块电连接，控制所述电信号测量模块、存储器、时钟模块和无线数据传输模块的运行和停止；

所述的电信号测量模块，用于包括电能计量芯片，所述电能计量芯片与城轨列车的互感器的数据输出端连接，采集所述互感器的数据输出端输出的能耗数据，对所述能耗数据进行模数转换处理，将模数转换处理后的能耗数据传输给所述存储器；

所述的存储器，用于和所述的电信号测量模块电连接，存储所述电信号测量模块传输过来的能耗数据；

所述的无线数据传输模块，用于和所述存储器电连接，通过无线通信网络将所述存储器存储的能耗数据传输给外部设备。

2.根据权利要求1所述的城轨列车运行能耗数据的采集装置，其特征在于，所述的装置还包括：

时钟模块，用于完成装置与标准时间源之间的时间同步。

3.根据权利要求1所述的城轨列车运行能耗数据的采集装置，其特征在于，所述的装置还包括：

串口调试模块，用于提供测试和数据传输的备用接口。

4.根据权利要求1所述的城轨列车运行能耗数据的采集装置，其特征在于，所述的装置还包括：

所述电源模块，用于为装置提供所需的电能。

5.根据权利要求1所述的城轨列车运行能耗数据的采集装置，其特征在于，所述的装置还包括：

所述辅助功能模块，用于提供电池低电量指示和无线数据传输的开关按钮操作。

6.根据权利要求1至5任一项所述的城轨列车运行能耗数据的采集装置，其特征在于，所述的电信号测量模块包括：

电流输入通道：用于接收电流互感器输出的电流信号，将所述电流信号传输给电流ADC；

电压输入通道：用于接收电阻分压后输出的电压信号，将所述电压信号传输给电压ADC；

电流ADC：用于对所述电流输入通道传输过来的电流信号进行A/D转换,得到瞬态电流采样值，将所述瞬态电流采样值传输给功率计算模块；

电压ADC：用于对所述电压输入通道传输过来的电压信号进行A/D转换,得到瞬态电压采样值，将所述瞬态电压采样值传输给功率计算模块；

功率计算模块，用于利用多个瞬态电压采样值、电流采样值分别计算出电压信号的有效值和电流信号的有效值，将所述电压信号的有效值与电流信号的有效值相乘得到瞬时功率，将多个瞬时功率进行平均得到功率有效值，将多个瞬时功率进行累加得到累计能耗值，将所述电压/电流信号的采样值、电压/电流信号的有效值、功率的有效值、累计能耗值作为能耗数据传输给寄存器；

寄存器，用于存储所述功率计算模块传输过来的能耗数据；

串行接口，用于使得MCU通过串行接口读取所述寄存器的数据并写入到所述存储器中。

7.根据权利要求6所述的城轨列车运行能耗数据的采集装置，其特征在于，所述的电信号测量模块还包括：

电能到频率转换器，用于输出电信号测量模块的采样频率。