列車用電設(shè)備能耗數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種列車用電設(shè)備能耗數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)，通過測量列車每節(jié)車廂每個用電設(shè)備的電壓、電流，進(jìn)行每個用電設(shè)備的有功功率、無功功率、能耗值累計計算，并將所有用電設(shè)備的能耗數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)通訊送到工控機(jī)及數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存儲；工控機(jī)軟件可以將這些能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，形成每個用電設(shè)備的電壓、電流、能耗曲線；系統(tǒng)同時將列車運(yùn)行的時間、速度、車內(nèi)外的環(huán)境溫度等列車運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，結(jié)合用電設(shè)備的能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析可以形成不同時間、不同車速、不同車內(nèi)外溫度的能耗數(shù)據(jù)，根據(jù)該數(shù)據(jù)分析，可以優(yōu)化列車設(shè)備的能耗，調(diào)整設(shè)備的功率大?。贿€可以根據(jù)歷史數(shù)據(jù)來判斷用電設(shè)備的運(yùn)行情況，是否有隱性的故障情況。
【專利說明】
列車用電設(shè)備能耗數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及列車用電設(shè)備管理技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種列車用電設(shè)備能耗數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]高鐵動車上每節(jié)車均有諸多的用電設(shè)備如:風(fēng)機(jī)、加熱器、水栗、空壓機(jī)等。但這些設(shè)備實(shí)際的能耗情況，以及在不同列車運(yùn)行工況(不同車速、不同環(huán)境溫度下)，能耗是否會不同，目前沒法知道，因此，也就缺少一種對列車用電設(shè)備能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的有效手段，也就無法依據(jù)能耗數(shù)據(jù)調(diào)整列車設(shè)備容量，管理列車能耗，更無法預(yù)測用電設(shè)備的故障隱串
■/Ql、O

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出一種列車用電設(shè)備能耗數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)采集列車每節(jié)車廂主要用電設(shè)備的能耗數(shù)據(jù)，為列車用電設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化，調(diào)整用電設(shè)備的功能大小，管理列車能耗，并排除用電設(shè)備故障隱患提供數(shù)據(jù)參考。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0005]一種列車用電設(shè)備能耗數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)，包括對應(yīng)每節(jié)車廂設(shè)置的工控機(jī)、數(shù)據(jù)存儲器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、數(shù)據(jù)采集器，還包括對應(yīng)每節(jié)車廂上各用電設(shè)備設(shè)置的三相電流互感器，所述三相電流互感器對用電設(shè)備的三相供電電流進(jìn)行采集，并將采集到的電流信號輸送給其對應(yīng)車廂的數(shù)據(jù)采集器，所述數(shù)據(jù)采集器通過其內(nèi)設(shè)置的三相電壓傳感器對該車廂上的三相供電電源的電壓信號進(jìn)行采集;每節(jié)車廂的數(shù)據(jù)采集器通過該車廂的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)與該車廂的工控機(jī)進(jìn)行通訊，將采集到的該車廂各用電設(shè)備的電流信號及電壓信號作為用電設(shè)備能耗數(shù)據(jù)輸送給所述工控機(jī)，所述工控機(jī)通過該車廂的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)與列車網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊，獲取列車運(yùn)行數(shù)據(jù)，并將處理后的數(shù)據(jù)存儲到所述數(shù)據(jù)存儲器中。
[0006]進(jìn)一步的，該列車有8節(jié)車廂，每節(jié)車廂有28?32個用電設(shè)備。
[0007]進(jìn)一步的，每節(jié)車廂的用電設(shè)備包括風(fēng)機(jī)、水栗、風(fēng)扇、空調(diào)和加熱器。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型提供一種列車用電設(shè)備能耗數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)，通過電流互感器對車廂上各用電設(shè)備的電流進(jìn)行采集，通過數(shù)據(jù)采集器中的電壓傳感器對該車廂的三相供電電源的電壓進(jìn)行采集，然后將該車廂內(nèi)的所有電流互感器的電流信號線與三相供電電源的電壓信號線，均接至本車廂的數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器可將本車廂的各用電設(shè)備的電壓信號和電流信號作為用電設(shè)備的能耗數(shù)據(jù)通過本車廂的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)輸送至工控機(jī)，工控機(jī)同時通過該網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)向列車網(wǎng)絡(luò)獲取列車運(yùn)行數(shù)據(jù)，包括列車時間、車速和車內(nèi)外溫度等數(shù)據(jù)，工控機(jī)通過該車廂的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)與列車網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊，獲取列車運(yùn)行數(shù)據(jù)，并將處理后的數(shù)據(jù)存儲到所述數(shù)據(jù)存儲器中。這樣，本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)采集列車每節(jié)車廂主要用電設(shè)備的能耗數(shù)據(jù)(電壓、電流)，為列車用電設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化，調(diào)整用電設(shè)備的功能大小，管理列車能耗，并排除用電設(shè)備故障隱患提供數(shù)據(jù)參考。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型列車用電設(shè)備能耗數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]為使本實(shí)用新型能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說明。
[0011]如圖1所示，一種列車用電設(shè)備能耗數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)，包括對應(yīng)每節(jié)車廂設(shè)置的工控機(jī)、數(shù)據(jù)存儲器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、數(shù)據(jù)采集器，還包括對應(yīng)每節(jié)車廂上各用電設(shè)備設(shè)置的三相電流互感器，所述三相電流互感器對用電設(shè)備的三相供電電流進(jìn)行采集，并將采集到的電流信號輸送給其對應(yīng)車廂的數(shù)據(jù)采集器，所述數(shù)據(jù)采集器通過其內(nèi)設(shè)置的三相電壓傳感器對該車廂上的三相供電電源的電壓信號進(jìn)行采集;每節(jié)車廂的數(shù)據(jù)采集器通過該車廂的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)與該車廂的工控機(jī)進(jìn)行通訊，將采集到的該車廂各用電設(shè)備的電流信號及電壓信號作為用電設(shè)備能耗數(shù)據(jù)輸送給所述工控機(jī)，所述工控機(jī)通過該車廂的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)與列車網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊，獲取列車運(yùn)行數(shù)據(jù)，該列車運(yùn)行數(shù)據(jù)包括列車工況、時間、車速、車內(nèi)外的溫度，所述工控機(jī)對獲取到的用電設(shè)備能耗數(shù)據(jù)及列車運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，并將處理后的數(shù)據(jù)存儲到所述數(shù)據(jù)存儲器中。
[0012]優(yōu)選的，該列車有8節(jié)車廂，每節(jié)車廂有28?32個用電設(shè)備。
[0013]優(yōu)選的，每節(jié)車廂的用電設(shè)備包括風(fēng)機(jī)、水栗、風(fēng)扇、空調(diào)和加熱器。具體包括牽引變流器冷卻風(fēng)機(jī)A、牽引變流器冷卻風(fēng)機(jī)B、牽引變流器水栗、牽引變流器內(nèi)部風(fēng)扇、牽引變壓器冷卻風(fēng)機(jī)A、牽引變壓器冷卻風(fēng)機(jī)B、牽引變壓器油栗、牽引電機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)A、牽引電機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)B、主空氣壓縮機(jī)、風(fēng)擋玻璃加熱、空調(diào)壓縮機(jī)A、空調(diào)壓縮機(jī)B、空調(diào)通風(fēng)機(jī)A、空調(diào)通風(fēng)機(jī)B、空調(diào)冷凝風(fēng)機(jī)A、空調(diào)冷凝風(fēng)機(jī)B等等。
[0014]如圖1所示，一種列車用電設(shè)備能耗數(shù)據(jù)采集分析方法，列車每節(jié)車廂上的各用電設(shè)備的三相供電電流信號均通過三相電流互感器進(jìn)行采集，列車每節(jié)車廂的各用電設(shè)備的電壓信號均通過一數(shù)據(jù)采集器中設(shè)置的三相電壓傳感器對該車廂的三相供電電源的電壓進(jìn)行采集，所述三相電流互感器及三相電壓傳感器將采集到的電流信號及電壓信號輸送給所述數(shù)據(jù)采集器;每節(jié)車廂的數(shù)據(jù)采集器通過對應(yīng)該車廂設(shè)置的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)與對應(yīng)該車廂設(shè)置的工控機(jī)進(jìn)行通訊，將采集到的該車廂各用電設(shè)備的電流信號及電壓信號作為用電設(shè)備能耗數(shù)據(jù)輸送給所述工控機(jī)，所述工控機(jī)通過該車廂的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)與列車網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊，獲取列車運(yùn)行數(shù)據(jù)，該列車運(yùn)行數(shù)據(jù)包括列車工況、時間、車速、車內(nèi)外的溫度，所述工控機(jī)通過軟件對獲取到的用電設(shè)備能耗數(shù)據(jù)及列車運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，形成每節(jié)車廂的各用電設(shè)備在不同時間、不同車速、不同車內(nèi)外溫度的電壓曲線、電流曲線及能耗曲線，并將處理后的數(shù)據(jù)存儲到所述數(shù)據(jù)存儲器中。
[0015]綜上，本實(shí)用新型列車用電設(shè)備能耗數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)，通過測量列車每節(jié)車廂每個用電設(shè)備的電壓、電流，進(jìn)行每個用電設(shè)備的有功功率、無功功率、能耗值累計計算，并將所有用電設(shè)備的能耗數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)通訊送到工控機(jī)及數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存儲;工控機(jī)軟件可以將這些能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，形成每個用電設(shè)備的電壓、電流、能耗曲線；系統(tǒng)同時將列車運(yùn)行的時間、速度、車內(nèi)外的環(huán)境溫度等列車運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，結(jié)合用電設(shè)備的能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析可以形成:不同運(yùn)行工況下的用電設(shè)備能耗曲線，如不同速度對該用電設(shè)備的能耗影響，不同的車外環(huán)境溫度對該設(shè)備能耗的影響，不同車內(nèi)溫度對該設(shè)備能耗的影響，不同季節(jié)對該設(shè)備的能耗影響等等有價值的分析，根據(jù)該數(shù)據(jù)分析，可以優(yōu)化列車設(shè)備的能耗。調(diào)整設(shè)備的功率大小;還可以根據(jù)歷史數(shù)據(jù)來判斷用電設(shè)備的運(yùn)行情況，是否有隱性的故障情況(在相同情況下，能耗大幅增加)。
[0016]以下以列車空調(diào)壓縮機(jī)進(jìn)行舉例說明:
[0017]可以建立壓縮機(jī)在不同時間的能耗曲線(橫坐標(biāo)單位可換為:秒、分、小時、日、月、年)；通過調(diào)整橫坐標(biāo)單位可以查看設(shè)備在每天不同時間、不同月份、不同季節(jié)，或不同的節(jié)假日時的能耗情況，這個數(shù)據(jù)列車管理是非常有意義的。
[0018]還可以將壓縮機(jī)的能耗曲線與列車的速度一起，放在同一坐標(biāo)圖內(nèi)，查看不同的車速，對壓縮機(jī)的能耗有怎樣的影響。如:在200km/h，與350km/h車速情況下，壓縮機(jī)的工作情況。
[0019]還可以將壓縮機(jī)的能耗曲線與列車的車廂內(nèi)溫度一起，放在同一坐標(biāo)圖內(nèi)，查看不同的車廂溫度，對設(shè)備的能耗有怎樣的影響。
[0020]還可以將壓縮機(jī)的能耗曲線與列車的車外環(huán)境溫度曲線一起，放在同一坐標(biāo)圖內(nèi)，查看不同的車外環(huán)境溫度，對設(shè)備的能耗有怎樣的影響。如:列車從北京到廣州，可能車外溫度從_10°C，上升到20°C，不同的車外環(huán)境溫度，設(shè)備能耗的變化。
[0021]這些數(shù)據(jù)對于更好的調(diào)整列車設(shè)備容量，更好的管理列車能耗，提供了第一手的數(shù)據(jù)資料，是非常有意義的。同時當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)一些性能的變化，有故障的隱患，通過能耗的變化，可以是主動發(fā)現(xiàn)，也提供了一種在線的設(shè)備診斷的方法。
[0022]以上實(shí)施例是參照附圖，對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。本領(lǐng)域的技術(shù)人員通過對上述實(shí)施例進(jìn)行各種形式上的修改或變更，但不背離本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)的情況下，都落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種列車用電設(shè)備能耗數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)，其特征在于:包括對應(yīng)每節(jié)車廂設(shè)置的工控機(jī)、數(shù)據(jù)存儲器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、數(shù)據(jù)采集器，還包括對應(yīng)每節(jié)車廂上各用電設(shè)備設(shè)置的三相電流互感器，所述三相電流互感器對用電設(shè)備的三相供電電流進(jìn)行采集，并將采集到的電流信號輸送給其對應(yīng)車廂的數(shù)據(jù)采集器，所述數(shù)據(jù)采集器通過其內(nèi)設(shè)置的三相電壓傳感器對該車廂上的三相供電電源的電壓信號進(jìn)行采集;每節(jié)車廂的數(shù)據(jù)采集器通過該車廂的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)與該車廂的工控機(jī)進(jìn)行通訊，將采集到的該車廂各用電設(shè)備的電流信號及電壓信號作為用電設(shè)備能耗數(shù)據(jù)輸送給所述工控機(jī)，所述工控機(jī)通過該車廂的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)與列車網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊，獲取列車運(yùn)行數(shù)據(jù)，并將處理后的數(shù)據(jù)存儲到所述數(shù)據(jù)存儲器中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車用電設(shè)備能耗數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)，其特征在于:該列車有8節(jié)車廂，每節(jié)車廂有28?32個用電設(shè)備。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的列車用電設(shè)備能耗數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)，其特征在于:每節(jié)車廂的用電設(shè)備包括風(fēng)機(jī)、水栗、風(fēng)扇、空調(diào)和加熱器。
【文檔編號】G01R22/06GK205665308SQ201620179320
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年3月9日
【發(fā)明人】洪振海, 潘貽豐, 李斌, 范躍坤, 張陳, 楊磊, 費(fèi)凱凱, 李顏東
【申請人】蘇州市萬松電氣有限公司