ZPW2000G论文关于ZPW2000G轨道电路监测子系统的监测数据处理论文范文参考资料

ZPW2000G论文关于ZPW2000G轨道电路监测子系统的监测数据处理论文范文参考资料 1 概述 采集和计算，采集处理器负责向所有采集终端发送监测命令帧及收集所有采集终端的监测数据，按照与微机监测站机通信协议将所有区段的参数统一由采集处理器将数据组包后通过以太网或RS422 串行接口传输给微机监测站机1。将站场管辖的全部ZPW-2000G 轨道区段的电气参数值(包含模拟量和开关量)进行采集计算，采用冗余过滤的数据处理措施保证监测数据的稳定性和可靠性，并定时向微机监测站机发送全部轨道区段的参数值，铁路电务部门可以通过微机监测网络查询到管辖区内每个轨道区段的工作状态和电气参数。 ZPW-2000G 电码化系统的采集终端有采集发送检测器，能够采集并计算出两台发送器的功出电压、功出电流、载频频率、低频频率，还有发送报警继电器状态、发送电源等开关量值。 ZPW-2000G 轨道电路系统的采集终端有衰耗器、分线盘采集器，能够采集并计算出发送器功出电压、功出电流、载频频率、低频频率，受端轨入/轨出的主轨/小轨信号的电压、载频、低频信号，送端电缆侧电压、电流、载频、低频，受端电缆侧主轨/小轨电压、载频、低频，开关量有发送报警继电器、发送电源、接收电源、接收报警、轨道继电器状态、小轨状态、小轨检查条件、正向/反向复示等。 当轨道区段状态发生变化时，例如代表行车许可的低频信号发生变化、轨道区段占用或出清等，采集终端的采集和计算包含了变化时的过渡过程数据，有很高的概率会出现异常过渡数据，但很快会在大约1 至2 秒时间之后，就又能得到稳定和可靠的监测数据。由此，短时间过渡过程中的异常监测数据属干扰监测数据，理应进行滤除，以保证监测数据的稳定可靠性。 2 轨道区段参数值采集和计算 采用离变压的方式进行处理，前置分压采样电阻选用高精度宽温参数指标2，以此保证监测数据的测量精度和一致性要求。 DSP 根据移频信号的特征，电压计算采用时域的均方根算法，使用连续4096 点或8192 点采样数据计算实时电压，实时性好，计算精度高。频率计算采用缩放ZFFT 算法，首先对连续采样的4096 点数据（0.5s）进行FFT 计算，然后再从四种基准载频范围内，找出能量最大的频点，取左右各64 点，进行IFFT 逆计算，再补零扩充至4096 点进行FFT 计算，最后根据能量值找出五根峰值即中心峰、左右对称的一次侧峰及二次侧峰；中心峰对应的频点为载频频率值，中心峰与一次侧峰间或同侧一次侧峰与二次侧峰间的间隔即为低频频率值。 开关量的采集均通过光耦隔离器进行采样隔离，以保证监测功能对主设备功能的影响降至最低3。采集到的“0 或1”高低电平表征相关继电器的吸落、直流电源的有无。 淤采集发送检测器采集和计算。采集发送检测器需要对模拟量和开关量分别进行采集和计算，模拟量有发送器的功出电压、功出电流、载频频率、低频频率；开关量有发送报警继电器状态、发送电源。电压计算采用时域的均方根算法，频率计算采用缩放ZFFT 算法，开关量采集通过光耦隔离器实现隔离采样。于衰耗器采集和计算。需要采集和计算的模拟量有发送器功出电压、功出电流、载频频率、低频频率，受端轨入/轨出的主轨/小轨信号的电压、载频、低频信号；开关量有发送报警继电器、发送电源、接收电源、接收报警、轨道继电器状态、小轨状态、小轨检查条件、正向/反向复示等。电压计算采用时域的均方根算法，频率计算采用缩放ZFFT 算法，开关量采集通过光耦隔离器实现隔离采样。盂分线盘采集器采集和计算。需要采集和计算的模拟量有送端电缆侧电压、电流、载频、低频，受端电缆侧主轨/小轨电压、载频、低频4。电压计算采用时域的均方根算法，频率计算采用缩放ZFFT 算法。 3 监测数据的冗余过滤处理 对于轨道区段状态发生变化的过程中产生的过渡性监测数据，属干扰类监测数据，理应进行滤除，以保证监测数据的稳定性和可靠性。 只有采集终端处理器每周期运行结果的实时计算数据持续2s 时间均超出历史数据的允许偏差范围，才认为信号确实发生了变化，此时才将历史数据更新为实时计算数据，同时有效监测数据更新为实时计算数据。如果在允许偏差范围之内，不更新历史数据，只更新有效监测数据为实时计算数据。采集终端只向采集处理器发送有效监测数据。 经过上述处理，达到了冗余过滤过渡过程中产生的监测干扰数据，提高了监测数据的稳定性和可靠性。 4 数据通信处理机制 淤采集处理器与微机监测站机。上电启动时，站机发起请求通信帧，如果通信连接正常，则采集处理器回复通信应答允许帧，由此建立通信连接。站机定时3s 向采集处理器发送心跳帧，监控通信连接状态，同时，向采集处理器发送的数据帧里含有系统时间，采集处理器可根据此系统时间数据设计为定点校时5。采集处理器每隔250ms 向站机发送一次全部电码化和轨道电路区段监测参数值。于采集处理器与采集终端。采集处理器通过CAN 总线通信，采用轮询机制逐个访问采集终端，在1s 时间周期内将所有采集终端轮询一遍6。采集终端只有在接收到轮询命令之后，才启动CAN 数据发送模块，将采集数据通过CAN 总线通信发送给采集处理器。CAN 总线通信设计为250Kbps 的波特率。 5 结语 ZPW-2000G 监测子系统为ZPW-2000G 电码化和无绝缘移频自动闭塞轨道电路的专用配套轨道区段参数值的监测系统，实现了对每个轨道区段重要电气参数的采集和计算，按照与微机监测站机通信协议将所有区段的参数统一由采集处理器将数据组包后，通过以太网接口或RS422 串行接口传输给微机监测站机7。在轨道区段状态发生变化的过程中，经采集和计算后的监测数据出现过渡性异常数据的概率很高，之后又恢复正常，为了使监测数据达到稳定可靠的应用效果，需要采取针对过渡过程的监测数据冗余过滤技术手段，完成了将站场管辖的全部ZPW-2000G 轨道区段的电气参数值(包含模拟量和开关