本发明涉及轨道交通，尤其涉及一种具备故障定位及安全监督功能的电码化采集装置。
背景技术：
1、随着最新版2020《铁路信号集中监测系统技术条件》的发布，站内电码化电压采集受到整个铁路管理部门的重点关注；在最新版2020《铁路信号集中监测系统技术条件》发布之前，只有少数铁路管理部门强调站内电码化采集，所以前期的电码化采集单元简单且功能单一，还存在如下弊端：
2、(1)部分采集单元只涉及电压模拟量的采集，不涉及其他数据(例如继电器开关量)的采集；
3、(2)需要固定设置采集频率(例如2600hz)，当轨道电路进行频率变化时，采集单元无法自适应频率采集；
4、(3)采集单元只涉及数据采集而无显示功能，对于现场调试以及天窗检修查看信息极不方便；
5、(4)采集单元使用rs485总线通信，数据传输的效率及可靠性较低；
6、(5)采集单元无故障定位及播报功能，调试以及电务人员需要在微机室和机械室来回穿插；
7、(6)采集单元使用dsp、fpga、arm等高性能芯片，硬件成本较高。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种电码化采集装置，可以克服上述现有技术中电码化采集单元存在的无法自适应频率采集、无显示功能、数据传输效率低及成本较高等问题。
2、为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
3、一种电码化采集装置，包括：
4、电压采集模块，与站内的电码化轨道电路连接，用于获取所述电码化轨道电路的发送端电压数据；
5、mcu，与所述电压采集模块和所述电码化轨道电路上的继电器连接，用于采集所述继电器的开关量数据以及对所述发送端电压数据和所述开关量数据进行解析，以得到处理后发送端电压数据和处理后开关量数据；
6、通信模块，与所述mcu和铁路信号集中监测系统连接，用于将所述处理后发送端电压数据和所述处理后开关量数据发送至所述铁路信号集中监测系统；
7、显示模块，与所述mcu连接，用于对所述处理后发送端电压数据和所述处理后开关量数据进行显示。
8、可选地，所述mcu包括：
9、第一处理单元，与所述电压采集模块和所述继电器连接，用于采集所述开关量数据并对其进行消抖处理以及对所述发送端电压数据进行频域分析，以得到所述处理后发送端电压数据和所述处理后开关量数据；
10、存储单元，与所述第一处理单元连接，用于存储所述处理后发送端电压数据和所述处理后开关量数据；
11、第二处理单元，与所述存储单元、所述通信模块和所述显示模块连接，用于读取所述处理后发送端电压数据和所述处理后开关量数据并发送至所述通信模块和所述显示模块。
12、可选地，所述处理后发送端电压数据包括送端电缆侧的电压值和频域数据，且所述送端电缆侧的频域数据包括低频值、上边频、下边频和载频；所述处理后开关量数据为0或1。
13、可选地，所述第一处理单元采用fft算法对所述发送端电压数据进行频域分析，以得到所述送端电缆侧的频域数据。
14、可选地，所述第二处理单元设有故障定位判断逻辑，且所述第二处理单元还用于根据所述故障定位判断逻辑、所述处理后发送端电压数据和所述处理后开关量数据对所述电码化轨道电路进行故障定位，以生成故障定位信息并发送至所述显示模块。
15、可选地，所述故障定位判断逻辑为：
16、所述处理后开关量数据为0时，判断所述送端电缆侧的电压值是否大于0，若大于0则表示所述继电器的采集线缆故障；
17、所述处理后开关量数据为1时，判断所述送端电缆侧的电压值是否大于0，若不大于0则表示发送器故障或发送器到分线盘的线缆故障；若大于0则判断所述送端电缆侧的低频值是否正常；
18、若所述送端电缆侧的低频值不正常则表示发送器发送低频值异常。
19、可选地，所述送端电缆侧的低频值处于低频码序对应的频率正常范围内，表示所述送端电缆侧的低频值正常，否则表示所述送端电缆侧的低频值不正常；
20、所述低频码序具有设定频率，且所述低频码序对应的频率正常范围为设定频率±0.8hz。
21、可选地，所述铁路信号集中监测测系统还用于通过所述通信模块向所述第二处理单元发送排路信息；所述第二处理单元还用于
22、从所述排路信息中识别电码化区段；
23、从所述存储单元获取所述电码化区段中全部或部分送端电缆侧的低频值；
24、在获取到所述电码化区段中全部送端电缆侧的低频值且低频值有效时，将所述电码化区段中全部送端电缆侧的低频值转换为信号码序；以及
25、根据站内电码化区段发码逻辑判断所述信号码序是否正常，以在所述信号码序异常时生成码序错误信息并发送至所述显示模块。
26、可选地，所述送端电缆侧的低频值处于所述低频码序对应的频率有效范围内，表示所述送端电缆侧的低频值有效，否则表示所述送端电缆侧的低频值无效；且所述低频码序对应的频率有效范围为设定频率±0.5hz。
27、可选地，所述第二处理单元还用于在获取到所述电码化区段中部分送端电缆侧的低频值时，将所述电码化区段中部分送端电缆侧的低频值通过所述通信模块发送至所述铁路信号集中监测系统。
28、可选地，所述通信模块采用can总线与所述铁路信号集中监测系统和所述第二处理单元连接。
29、可选地，所述显示模块包括：
30、显示屏，与所述第二处理单元连接，用于对所述处理后发送端电压数据、所述处理后开关量数据、所述故障定位信息和所述码序错误信息进行显示，以及进行铁路信号低频码的符号展示；
31、拨码开关，与所述显示屏连接，用于进行低频码的显示箭头方向切换。
32、可选地，所述第一处理单元与所述继电器之间设有光电隔离电路，所述光电隔离电路用于将所述继电器与所述第一处理单元进行电气隔离。
33、可选地，所述光电隔离电路与所述第一处理单元的第二输入端之间还设有电压跟随器。
34、本发明与现有技术相比至少具有以下优点之一：
35、本发明提供的一种电码化采集装置基于频率自适应，mcu可以使用单片机实现，有效降低成本。
36、本发明中第二处理单元带有故障自诊断功能并结合集中监测接口报警可以进行全面的故障信息显示。
37、本发明中处理后的数据不仅可以直接在显示屏上显示，还可以转换为信号系统的低频码序、发码方向显示，方便现场调试人员、电务人员调试、试验、维护设备。
38、本发明带有安全监督码序判断功能并与集中监测安全监督功能补充显示。
39、本发明与铁路信号集中监测系统通信中断时，电码化采集装置可脱离铁路信号集中监测系统进行故障定位和码序判断并显示故障。
40、本发明使用can通信，传输的效率以及可靠性更高。
1.一种电码化采集装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的电码化采集装置，其特征在于，所述mcu包括：
3.如权利要求2所述的电码化采集装置，其特征在于，所述处理后发送端电压数据包括送端电缆侧的电压值和频域数据，且所述送端电缆侧的频域数据包括低频值、上边频、下边频和载频；所述处理后开关量数据为0或1。
4.如权利要求3所述的电码化采集装置，其特征在于，所述第一处理单元采用fft算法对所述发送端电压数据进行频域分析，以得到所述送端电缆侧的频域数据。
5.如权利要求3所述的电码化采集装置，其特征在于，
6.如权利要求5所述的电码化采集装置，其特征在于，所述故障定位判断逻辑为：
7.如权利要求6所述的电码化采集装置，其特征在于，
8.如权利要求7所述的电码化采集装置，其特征在于，所述铁路信号集中监测系统还用于通过所述通信模块向所述第二处理单元发送排路信息；所述第二处理单元还用于
9.如权利要求8所述的电码化采集装置，其特征在于，
10.如权利要求8所述的电码化采集装置，其特征在于，
11.如权利要求2所述的电码化采集装置，其特征在于，所述通信模块采用can总线与所述铁路信号集中监测系统和所述第二处理单元连接。
12.如权利要求8所述的电码化采集装置，其特征在于，所述显示模块包括：
13.如权利要求2所述的电码化采集装置，其特征在于，所述第一处理单元与所述继电器之间设有光电隔离电路，所述光电隔离电路用于将所述继电器与所述第一处理单元进行电气隔离。
14.如权利要求13所述的电码化采集装置，其特征在于，所述光电隔离电路与所述第一处理单元的第二输入端之间还设有电压跟随器。
