專利名稱：鐵路工務(wù)軌溫實(shí)時(shí)遙測(cè)監(jiān)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型提供一種鐵路工務(wù)軌溫實(shí)時(shí)遙測(cè)監(jiān)控裝置，屬于鐵路信號(hào)電子檢測(cè)儀器領(lǐng)域。
由于鋼軌具有熱脹冷縮的特征，而且鋼軌是被固定在枕木上，因此，隨溫度升高，鋼軌會(huì)因脹長而彎曲，隨溫度降低，鋼軌會(huì)因收縮而使拉應(yīng)力變大，這會(huì)嚴(yán)重威脅列車的運(yùn)行安全。為此，鐵路工務(wù)部門多以人工測(cè)溫、電話報(bào)溫的方式來實(shí)現(xiàn)溫度監(jiān)控。目前，已有軌溫信號(hào)電子檢測(cè)儀器的技術(shù)報(bào)道，如中國專利公報(bào)公開的實(shí)用新型專利一種軌溫信號(hào)智能測(cè)試儀，專利號(hào)91224857，申請(qǐng)人哈爾濱鐵路局工務(wù)處齊齊哈爾工務(wù)大修設(shè)計(jì)組，其技術(shù)方案是由測(cè)溫傳感器、檢測(cè)器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器及主機(jī)組成。該測(cè)試儀還配有不間斷電源裝置，能利用計(jì)算機(jī)控制檢測(cè)、自動(dòng)記錄和統(tǒng)計(jì)鋼軌連續(xù)溫度變化的第一手資料，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。缺陷是雖然能實(shí)現(xiàn)鋼軌溫度的連續(xù)采集，但各采集點(diǎn)仍需有人值守，或者采集的信號(hào)仍需人工到各采集點(diǎn)去取回，然后再在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，難以實(shí)現(xiàn)全天候溫度監(jiān)控，無法實(shí)時(shí)捕捉到超限溫度，不能實(shí)現(xiàn)軌溫的遙測(cè)監(jiān)控，工作效率低，且對(duì)儀器本身的運(yùn)行狀態(tài)無檢測(cè)功能，無法區(qū)分故障信號(hào)，誤差大。
本實(shí)用新型的目的是提供一種無須人工值守、能準(zhǔn)確實(shí)時(shí)監(jiān)控多個(gè)軌溫信號(hào)及自身運(yùn)行信號(hào)、實(shí)現(xiàn)鐵路軌溫檢測(cè)智能化的鐵路工務(wù)軌溫實(shí)時(shí)遙測(cè)監(jiān)控裝置。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的包括若干溫度傳感器和終端機(jī)，其中溫度傳感器的輸出端接終端機(jī)，其特征在于增設(shè)了一臺(tái)后臺(tái)主機(jī)和若干數(shù)傳電臺(tái)，每個(gè)終端機(jī)的I/O口及后臺(tái)主機(jī)都對(duì)應(yīng)接一數(shù)傳電臺(tái)。
所述的鐵路工務(wù)軌溫實(shí)時(shí)遙測(cè)監(jiān)控裝置，終端機(jī)包括單片機(jī)、按鍵模塊、看門狗、防盜電路、顯示器和2個(gè)8位編碼開關(guān)模塊，其中單片機(jī)分別接顯示器和2個(gè)8位編碼開關(guān)模塊，其I/O口分別接溫度傳感器、按鍵模塊、看門狗、防盜電路和數(shù)傳電臺(tái)。
所述的鐵路工務(wù)軌溫實(shí)時(shí)遙測(cè)監(jiān)控裝置，按鍵模塊包括電阻R1～4和按鍵開關(guān)K1～4，其中電阻R1～4的一端接+5V電源，其另一端對(duì)應(yīng)接單片機(jī)的I/O口的4個(gè)引腳P1.0～P1.4，并對(duì)應(yīng)經(jīng)按鍵開關(guān)K1、K2、K3、K4接地。
所述的鐵路工務(wù)軌溫實(shí)時(shí)遙測(cè)監(jiān)控裝置，溫度傳感器采用數(shù)字式集成溫度傳感器，如DS1820、DS1821等。
所述的鐵路工務(wù)軌溫實(shí)時(shí)遙測(cè)監(jiān)控裝置，看門狗即電源及CPU監(jiān)控模塊，如DS1232芯片、DS1230芯片等，其輸入端接單片機(jī)I/O口的一個(gè)引腳P1.5，其輸出端接單片機(jī)的復(fù)位端。
所述的鐵路工務(wù)軌溫實(shí)時(shí)遙測(cè)監(jiān)控裝置，防盜電路包括電阻R5～6，其中電阻R5的一端接+5V電源，其另一端接單片機(jī)I/O口的一個(gè)引腳P1.6，并經(jīng)電阻R6接地。
所述的鐵路工務(wù)軌溫實(shí)時(shí)遙測(cè)監(jiān)控裝置，每個(gè)8位編碼開關(guān)模塊均包括一個(gè)8位端口和一個(gè)8位編碼開關(guān)電路，8位編碼開關(guān)電路經(jīng)8位端口接單片機(jī)。
所述的鐵路工務(wù)軌溫實(shí)時(shí)遙測(cè)監(jiān)控裝置，在終端機(jī)及與終端機(jī)連接的各數(shù)傳電臺(tái)的電源端均接有法拉級(jí)電容器。
其工作原理是單片機(jī)是終端機(jī)的核心，用于溫度數(shù)據(jù)采集、處理傳感器的故障診斷、終端機(jī)的防盜報(bào)警、顯示器的驅(qū)動(dòng)以及與后臺(tái)主機(jī)的通訊等功能。一個(gè)8位編碼開關(guān)用于編地址碼，8位編碼開關(guān)最多可編出256個(gè)地址碼，即一臺(tái)后臺(tái)主機(jī)可與256個(gè)終端機(jī)進(jìn)行通訊。另一個(gè)8位編碼開關(guān)用于設(shè)置終端機(jī)的工作方式。按鍵模塊用于不同工作方式下的人工干預(yù)。溫度傳感器用于實(shí)時(shí)采集軌溫信號(hào)，單片機(jī)實(shí)時(shí)采集溫度傳感器送來的溫度信號(hào)，并通過與溫度傳感器的通訊對(duì)其進(jìn)行故障診斷。如果診斷出傳感器發(fā)生故障，終端機(jī)立即上傳故障信防盜監(jiān)視模塊，一旦發(fā)生盜竊，電阻R5～6之間的連線必?cái)嚅_，單片機(jī)立即通過數(shù)傳電臺(tái)向后臺(tái)主機(jī)發(fā)送終端機(jī)被盜信息。終端機(jī)上設(shè)有顯示器，用于溝通顯示軌溫及溫度傳感器故障狀態(tài)等功能。終端機(jī)采集的軌溫信號(hào)經(jīng)數(shù)傳電臺(tái)與后臺(tái)主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)1、增設(shè)了若干組數(shù)傳電臺(tái)，溫度傳感器測(cè)得的軌溫信號(hào)可實(shí)時(shí)的無線輸出到后臺(tái)主機(jī)中，一臺(tái)后臺(tái)主機(jī)可實(shí)時(shí)檢測(cè)256各測(cè)試點(diǎn)的軌溫信號(hào)，而無需人工值守或人工定時(shí)到各采集點(diǎn)去讀取測(cè)得的信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了鐵路軌溫檢測(cè)的智能化遙測(cè)控制，節(jié)省了人力，工作效率高；2、增設(shè)了看門狗對(duì)電源及CPU進(jìn)行監(jiān)控，使終端機(jī)能夠全天候值守，實(shí)現(xiàn)了采集點(diǎn)全天候溫度監(jiān)控。
3、裝置本身能檢測(cè)傳感器故障信息及被盜信息，保證了檢測(cè)的準(zhǔn)確性，并在數(shù)傳電臺(tái)和終端機(jī)加裝法拉級(jí)電容器，確保盜機(jī)者切斷電源后，終端機(jī)仍能發(fā)送終端機(jī)被盜信息，使得裝置功能齊全完善；


圖1是本實(shí)用新型的工作原理框圖；圖2是本實(shí)用新型終端機(jī)自身及與其它模塊連接實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；圖3是本實(shí)用新型終端機(jī)按鍵模塊實(shí)施例的電路圖；圖4是本實(shí)用新型終端機(jī)防盜監(jiān)視電實(shí)施例的電路以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明單片機(jī)IC分別接顯示器、對(duì)應(yīng)經(jīng)2個(gè)8位端口接2個(gè)8位編碼開關(guān)電路和接數(shù)傳電臺(tái)，用于溝通顯示軌溫及溫度傳感器故障狀態(tài)等功能、確定單片機(jī)IC的地址編碼和工作方式、經(jīng)數(shù)傳電臺(tái)與后臺(tái)主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊；其I/O口的4個(gè)引腳P1.0～P1.3對(duì)應(yīng)經(jīng)按鍵模塊中電阻R1～4接+5V電源和對(duì)應(yīng)經(jīng)按鍵開關(guān)K1、K2、K3、K4接地，用于接收不同工作方式下的人工干預(yù)信號(hào)；其I/O口的引腳P1.4接數(shù)字式集成溫度傳感器，如DS1820、DS1821等，用于實(shí)時(shí)接收數(shù)字式集成溫度傳感器輸出的軌溫信號(hào)，并通過與數(shù)字式集成溫度傳感器的通訊對(duì)其進(jìn)行故障診斷；其I/O口的引腳P1.5與其復(fù)位端RESET之間接有看門狗，如DS1232芯片、DS1230芯片等，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)電源及CPU進(jìn)行監(jiān)控，使終端機(jī)能夠全天候值守；其I/O口的引腳P1.6分別經(jīng)電阻R5接+5V電源和經(jīng)電阻R6接地，一旦發(fā)生盜竊，電阻R5～6之間的連線必?cái)嚅_，單片機(jī)IC立即通過數(shù)傳電臺(tái)向后臺(tái)主機(jī)發(fā)送終端機(jī)被盜信息；各終端機(jī)實(shí)時(shí)采集軌溫、傳感器狀態(tài)及防盜報(bào)警信號(hào)，軌溫信號(hào)、或是傳感器發(fā)生故障、或是有人盜竊終端機(jī)，終端機(jī)都會(huì)經(jīng)數(shù)傳電臺(tái)將信息輸出到后臺(tái)主機(jī)，由后臺(tái)主機(jī)監(jiān)控各測(cè)溫點(diǎn)溫度、傳感器狀態(tài)及防盜報(bào)警狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)鐵路軌溫的溫智能實(shí)時(shí)遙測(cè)。
由于顯示器、2個(gè)8位編碼開關(guān)模塊、數(shù)傳電臺(tái)、溫度傳感器、看門狗均為已有技術(shù)，它們與單片機(jī)IC的連接也是常規(guī)，故對(duì)此沒提供詳細(xì)的電路圖。
權(quán)利要求1.一種鐵路工務(wù)軌溫實(shí)時(shí)遙測(cè)監(jiān)控裝置，包括若干溫度傳感器和終端機(jī)，其中溫度傳感器的輸出端接終端機(jī)，其特征在于增設(shè)了一臺(tái)后臺(tái)主機(jī)和若干數(shù)傳電臺(tái)，每個(gè)終端機(jī)的I/O口及后臺(tái)主機(jī)都對(duì)應(yīng)接一數(shù)傳電臺(tái)。
2.如權(quán)利要求1所述的鐵路工務(wù)軌溫實(shí)時(shí)遙測(cè)監(jiān)控裝置，其特征在于終端機(jī)包括單片機(jī)、按鍵模塊、看門狗、防盜電路、顯示器和2個(gè)8位編碼開關(guān)模塊，其中單片機(jī)分別接顯示器和2個(gè)8位編碼開關(guān)模塊，其I/O口分別接溫度傳感器、按鍵模塊、看門狗、防盜電路和數(shù)傳電臺(tái)。
3.如權(quán)利要求2所述的鐵路工務(wù)軌溫實(shí)時(shí)遙測(cè)監(jiān)控裝置，其特征在于按鍵模塊包括電阻R1～4和按鍵開關(guān)K1～4，其中電阻R1～4的一端接+5V電源，其另一端對(duì)應(yīng)接單片機(jī)的I/O口的4個(gè)引腳P1.0～P1.3，并對(duì)應(yīng)經(jīng)按鍵開關(guān)K1、K2、K3、K4接地。
4.如權(quán)利要求2所述的鐵路工務(wù)軌溫實(shí)時(shí)遙測(cè)監(jiān)控裝置，其特征在于溫度傳感器采用數(shù)字式集成溫度傳感器，其輸出端接單片機(jī)的I/O口的引腳P1.4。
5.如權(quán)利要求2所述的鐵路工務(wù)軌溫實(shí)時(shí)遙測(cè)監(jiān)控裝置，其特征在于看門狗即電源及CPU監(jiān)控模塊，其輸入端接單片機(jī)I/O口的一個(gè)引腳P1.5，其輸出端接單片機(jī)的復(fù)位端。
6.如權(quán)利要求2所述的鐵路工務(wù)軌溫實(shí)時(shí)遙測(cè)監(jiān)控裝置，其特征在于防盜電路包括電阻R5～6，其中電阻R5的一端接+5V電源，其另一端接單片機(jī)I/O口的一個(gè)引腳P1.6，并經(jīng)電阻R6接地。
7.如權(quán)利要求2所述的鐵路工務(wù)軌溫實(shí)時(shí)遙測(cè)監(jiān)控裝置，其特征在于每個(gè)8位編碼開關(guān)模塊均包括一個(gè)8位端口和一個(gè)8位編碼開關(guān)電路，8位編碼開關(guān)電路經(jīng)8位端口接單片機(jī)。
8.如權(quán)利要求1所述的鐵路工務(wù)軌溫實(shí)時(shí)遙測(cè)監(jiān)控裝置，其特征在于在終端機(jī)及與終端機(jī)連接的各數(shù)傳電臺(tái)的電源端均接有法拉級(jí)電容器。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種鐵路工務(wù)軌溫實(shí)時(shí)遙測(cè)監(jiān)控裝置,包括若干溫度傳感器和終端機(jī),其中溫度傳感器的輸出端接終端機(jī),其特征在于:增設(shè)了一臺(tái)后臺(tái)主機(jī)和若干數(shù)傳電臺(tái),每個(gè)終端機(jī)的I/O口及后臺(tái)主機(jī)都對(duì)應(yīng)接一數(shù)傳電臺(tái)。這樣終端機(jī)采集的軌溫信號(hào)經(jīng)數(shù)傳電臺(tái)與后臺(tái)主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊,后臺(tái)主機(jī)可實(shí)現(xiàn)監(jiān)控256個(gè)采集點(diǎn)的軌溫信號(hào)及溫度傳感器、終端機(jī)的運(yùn)行情況,實(shí)現(xiàn)了鐵路軌溫檢測(cè)的智能化,數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,功能完善,工作效率高。
文檔編號(hào)B61K9/00GK2419128SQ9925780
公開日2001年2月14日 申請(qǐng)日期1999年12月29日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月29日
發(fā)明者高松, 張 杰, 柳寶虎, 孟慶梁, 肖紅 申請(qǐng)人:山東工程學(xué)院, 張 杰