專利名稱：電力機車用電量遠(yuǎn)程無線采集與管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電力機車用電量遠(yuǎn) 程無線釆集與管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著火車車頭的更新?lián)Q代，老的以煤和柴油為原料的機車車頭將逐步 退出歷史舞臺。新生的電力機車應(yīng)運而生。然而，電力機車的供電能量歸 屬問題一直困擾著各鐵路的供電部門。以一個鐵路機務(wù)段為例， 一個機務(wù) 段有幾百臺電力機車。電力機車沿線經(jīng)過的各供電公司對機車所耗電能無 法精確計算。現(xiàn)在只能靠電力機車一個來回所耗總電能除以來回的總里程 乘以所屬供電公司的管轄里程。此種計算方法只能估算，而且各供電公司 之間存在分歧。電力機車在不同路面情況耗能量是決然不同的。

實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于遠(yuǎn)程獲取電力機車在不同分相點區(qū)間行駛所 消耗電量的精確數(shù)據(jù)，并對所獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理、存貯、發(fā)布。 本實用新型的技術(shù)解決方案如下
電力機車用電量遠(yuǎn)程無線采集與管理系統(tǒng)，包括車載采集監(jiān)測子系 統(tǒng)，無線通訊網(wǎng)絡(luò)，定位衛(wèi)星和遠(yuǎn)程監(jiān)測中心；
車載采集監(jiān)測子系統(tǒng)由電源及管理系統(tǒng)(l)，按鍵LED指示單元(2)、
4LCD字符顯示單元(3 )、電表采集模塊(4 )、存儲設(shè)備(5 )、 cpu ( 6 )、擴(kuò) 展串口 (7)、看門狗時鐘單元(8)、 GPRS模塊(9)、 GPS模塊(IO)、多功 能電表及備用口 (11)構(gòu)成；
電源及管理系統(tǒng)(1)為各單元電路提供工作電流；
按鍵LED指示單元(2 )、看門狗時鐘單元(8 )和CPU ( 6 )連接；
LCD字符顯示單元(3)的驅(qū)動信號來自CPU (6);
電表采集模塊(4)的輸入信號來自電度表的信號輸出端，電表采集模 塊(4)的信號輸出端和CPU (6)連接；
存儲設(shè)備(5 )、 CPU ( 6 )總線連接；
擴(kuò)展串口 ( 7 )和CPU ( 6 )連接，擴(kuò)展串口 ( 7 )和GPRS模塊(9 )、 GPS 模塊(IO)、多功能電表備用口 (11)之間雙向串行通訊；
GPRS模塊(9)通過無線網(wǎng)絡(luò)和遠(yuǎn)程監(jiān)測中心服務(wù)器之間雙向通訊； GPRS模塊(10)和定位衛(wèi)星之間無線通訊。
與電表采集模塊(4)連接的電度表采用脈沖輸出方式；或通過485接 口采集電能表電量數(shù)據(jù)。
GPS模塊采用節(jié)能型模塊，同時追蹤20顆定位衛(wèi)星訊號，且每O. l秒 接收一次，每秒更新一次定位信息。
GPRS模塊(9 )和遠(yuǎn)程監(jiān)測中心服務(wù)器可通過移動/聯(lián)通公司網(wǎng)絡(luò)，以 APN方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，也可通過公共網(wǎng)絡(luò)以TCP/IP方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。
本實用新型的積極效果是
解決了長期人工抄表工作，節(jié)省了大量的人力和物力，實現(xiàn)了對電力 機車用電量的科學(xué)管理。


圖1為電力機車供電示意圖2為車載監(jiān)測子系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)圖3為系統(tǒng)運行控制流程圖。
具體實施方案
如圖1、圖2、圖3所示
電力機車用電量遠(yuǎn)程無線釆集管理系統(tǒng)，包括車載采集監(jiān)測子系統(tǒng)， 無線通訊網(wǎng)絡(luò)，定4立衛(wèi)星和遠(yuǎn)程監(jiān)測中心，
車載采集監(jiān)測子系統(tǒng)由電源及管理系統(tǒng)(l)，按4建LED指示單元(2)、 LCD字符顯示單元(3 )、電表采集模塊(4 )、存儲設(shè)備(5 )、 cpu ( 6 )、擴(kuò) 展串口 (7)、看門狗時鐘單元(8)、 GPRS模塊(9)、 GPS模塊(10)、多功 能電表及備用口 (11)構(gòu)成；
電源及管理系統(tǒng)(1)為各單元電路提供工作電流；
按鍵LED指示單元(2)、看門狗時鐘單元(8)和CPU (6)連接；
LCD字符顯示單元(3)的驅(qū)動信號來自CPU (6);
電表采集模塊(4)的輸入信號來自電度表的信號輸出端，電表采集模 塊(4)的信號輸出端和CPU (6)連接；
存儲設(shè)備(5 )、 CPU ( 6 )總線連接；
擴(kuò)展串口 ( 7 )和CPU ( 6 )連接，擴(kuò)展串口 ( 7 )和GPRS模塊(9 )、 GPS 模塊(IO)、多功能電表備用口 (11)之間雙向串行通訊；
GPRS模塊(9)通過無線網(wǎng)絡(luò)和遠(yuǎn)程監(jiān)測中心服務(wù)器之間雙向通訊； GPRS才莫塊(10)和定位衛(wèi)星之間無線通訊。與電表采集模塊(4)連接的電度表釆用脈沖輸出方式；或通過485接 口采集電能表電量數(shù)據(jù)。
GPS模塊采用節(jié)能型;f莫塊，同時追蹤20顆定位衛(wèi)星訊號，且每O. l秒 接收一次，每秒更新一次定位信息。
GPRS模塊(9 )和遠(yuǎn)程監(jiān)測中心服務(wù)器可通過移動/聯(lián)通公司網(wǎng)絡(luò)，以 APN方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，也可通過公共網(wǎng)絡(luò)以TCP/IP方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。
電力機車用電量遠(yuǎn)程無線采集與管理系統(tǒng)安裝在電力機車上，并與 電力機車上的計量電表相連，記錄采集數(shù)據(jù)供中心主站查詢。GPRS 通信網(wǎng)絡(luò)是監(jiān)測中心主站與運行中的電力機車之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉?梁，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)使車載抄表終端獲取的電量數(shù)據(jù)能夠隨時傳送到 監(jiān)測中心主站的計算機上，監(jiān)測中心主站的軟件也可以通過GPRS 網(wǎng)絡(luò)與車載抄表終端進(jìn)行雙向通信，完成參數(shù)設(shè)定和強行抄表等功
能。在監(jiān)測中心主站的計算機上，還可以根據(jù)用戶的要求，對釆集 上來的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類和統(tǒng)計。
設(shè)備安裝前將供電公司的分相點設(shè)置到本實用新型的設(shè)備上。 機車行進(jìn)中對GPS設(shè)備接收到的數(shù)據(jù)和預(yù)先設(shè)置的分相點的經(jīng)煒度進(jìn) 行比較。若在設(shè)置范圍以內(nèi)對電能表進(jìn)行數(shù)據(jù)采集保存。
電力機車用電量遠(yuǎn)程無線采集與管理系統(tǒng)實現(xiàn)了電力機車傳統(tǒng)機械 表(需加脈沖發(fā)生裝置)或數(shù)字表耗電量數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程無線自動采集、 存儲、傳輸和數(shù)據(jù)處理分析，并具有GPS定位機車分相點(不同供電 部門分界點)實時電量抓耳又功能，可在全國各地通過internet訪問應(yīng)用 服務(wù)器，極方便地完成車載終端各項參數(shù)的設(shè)置和數(shù)據(jù)讀取。應(yīng)用服務(wù)器主要負(fù)責(zé)處理終端上行數(shù)據(jù)和系統(tǒng)下行數(shù)據(jù)的解析、相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析。 解決了長期來人工抄表工作，節(jié)省了大量的人力和物力。實現(xiàn)了對電 力機車用電量的科學(xué)管理。
權(quán)利要求1、電力機車用電量遠(yuǎn)程無線采集與管理系統(tǒng)，包括車載采集監(jiān)測子系統(tǒng)，無線通訊網(wǎng)絡(luò)，定位衛(wèi)星，遠(yuǎn)程監(jiān)測中心，其特征是車載采集監(jiān)測子系統(tǒng)由電源及管理系統(tǒng)(1)，按鍵LED指示單元(2)、LCD字符顯示單元(3)、電表采集模塊(4)、存儲設(shè)備(5)、cpu(6)、擴(kuò)展串口(7)、看門狗時鐘單元(8)、GPRS模塊(9)、GPS模塊(10)、多功能電表及備用口(11)構(gòu)成；電源及管理系統(tǒng)(1)為各單元電路提供工作電流；按鍵LED指示單元(2)、看門狗時鐘單元(8)和CPU(6)連接；LCD字符顯示單元(3)的驅(qū)動信號來自CPU(6)；電表采集模塊(4)的輸入信號來自電度表的信號輸出端，電表采集模塊(4)的信號輸出端和CPU(6)連接；存儲設(shè)備(5)、CPU(6)總線連接；擴(kuò)展串口(7)和CPU(6)連接，擴(kuò)展串口(7)和GPRS模塊(9)、GPS模塊(10)、多功能電表備用口(11)之間雙向串行通訊；GPRS模塊(9)通過無線網(wǎng)絡(luò)和遠(yuǎn)程監(jiān)測中心服務(wù)器之間雙向通訊；GPRS模塊(10)和定位衛(wèi)星之間無線通訊。
2、 權(quán)利要求1所述的電力機車用電量遠(yuǎn)程無線采集與管理系統(tǒng)，其特 征是與電表采集模塊(4)連接的電度表釆用脈沖輸出方式；或通過485 接口采集電能表電量數(shù)據(jù)。
3、 權(quán)利要求1所述的電力機車用電量遠(yuǎn)程無線采集與管理系統(tǒng)，其特征是GPS模塊采用節(jié)能型模塊，同時追蹤20顆定位衛(wèi)星訊號，且每O. 1 秒接收一次，每秒更新一次定位信息。
4、權(quán)利要求1所述的電力機車用電量遠(yuǎn)程無線采集與管理系統(tǒng)，其特 征是GPRS模塊(9)和遠(yuǎn)程監(jiān)測中心服務(wù)器可通過移動/聯(lián)通公司網(wǎng)絡(luò)， 以APN方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，也可通過公共網(wǎng)絡(luò)以TCP/IP方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。
專利摘要電力機車用電量遠(yuǎn)程無線采集與管理系統(tǒng)包括車載監(jiān)測子系統(tǒng)，無線通訊網(wǎng)絡(luò)，定位衛(wèi)星和遠(yuǎn)程檢測中心。車載監(jiān)測子系統(tǒng)中，電量表通過電量采集模塊和CPU連接，CPU通過擴(kuò)展串口和GPRS模塊、GPS模塊、多功能電表雙向串行通訊，GPRS模塊通過移動/聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)；或者公用無線網(wǎng)絡(luò)和遠(yuǎn)程監(jiān)測中心進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，GPS模塊和定位衛(wèi)星進(jìn)行無線數(shù)據(jù)通訊。本實用新型解決了長期人工抄表工作，節(jié)省了大量人力物力，實現(xiàn)了對電力機車用電量的科學(xué)管理。
文檔編號G01R11/00GK201296176SQ20082004195
公開日2009年8月26日 申請日期2008年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月17日
發(fā)明者馮金虎 申請人:安徽中鐵電腦科技有限公司;安徽安貝信業(yè)自動化有限公司