CN100398370C - 地铁火车节能操作控制器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种指导司机调整地铁火车运行状态的节能操作控制器。包括车门开关检测装置、速度检测装置、存储单元、信号输出单元、中央处理器，中央处理器将速度检测装置的信号与来自存储单元内基准数据参数进行比较，并根据比较结果向信号输出单元发出相应的操作提示信号。具有体积小的优点，在空间狭小的现有地铁火车驾驶室内比较容易找到适当的安装位置，操作方法简单易学。数据的下载是通过互连网、PDA及红外线传送，免除了无线通讯系统。此外还具有结构简单、可靠性高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种指导司机调整地铁火车运行状态的节能操作控制器。
背景技术
地铁火车作为大城市内或其与附近城镇间的交通工具在越来越多的地区普及使用。由于站与站之间相对较近，运行速度较高，同时还要求要有精确的运行准点率，从而使得地铁火车的运行需要在启动、加速、溜行与制动间频繁转换地铁火车的运行状态。
早先的地铁为保证准点运行，只能靠司机进行操作。司机要通过培训、实习，依据经验判断并采取最佳操作方法，以求准点运行。司机要考虑线路状况、载客量等诸多因素来估计何时启动、加速、溜行、制动，因而，常会与既定的运行时刻表发生较大的误差，给对时间要求准确人们乘车带来了不便，已不符合现代城市交通的基本要求。此外，经验不足的司机不能找到最佳的加速、溜行、制动时机，为保证尽可能准点，常以耗费机车使用的能源作为代价。
新建的地铁火车都采用有自动化操作系统，司机只需在驾驶室按下启动按钮，火车即会自行启动、加速、溜行、制动而准时到达下一站。这样一套自动化操作系统需要在每一个驾驶室、轨道旁及控制中心安装大量的计算机、信号发生接收装置及其他设备，来实现控制地铁火车的运行，造价极为昂贵。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种指导当值司机在准点、节能前提下，适时执行操作任务的节能操作控制器；
本发明的另一目的是提供一种结构简单、造价低廉的节能操作控制器；
本发明的再一目的是提供一种便于参数更新的节能操作控制器。
为实现上述目的，本发明给的技术方案如下：
采用一个车门开关检测装置，用于给出车门开或关的状态信号，例如当车门处于开时给出高电平信号，处于关时给出低电平信号，信号送给中央处理器。一个速度检测装置，用于给出火车实时运行速度信号，这个信号也送给中央处理器。一个存储单元，用于存储基准数据参数。一个信号输出单元，用于显示地铁火车运行的线路站名、时间表及给出操作提示信号。一个中央处理器，用于将速度检测装置输出的信号与来自存储单元的基准数据参数进行比较，并根据比较结果向信号输出单元发出相应的操作提示信号。
由以上方案可见，当人们向存储单元输入某一特定地铁线路经过优化得到的基准数据参数后，节能操作控制器就会把速度检测装置送来的数据与之进行比较，当与基准数据参数相比达到或超过设定的偏差值时，就会发出提示信号，司机只要按照信号输出单元给出的操作提示信号进行操作，就可以确保准点及节能的目的。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1是反映本发明设计构思的电路方框图；
图2是本发明最佳实施例的电原理图。
具体实施方式
以下结合本发明最佳实施例及附图对本发明作进一步详细地说明。
参见图1，这是本发明的原理框图，信号输入单元101由键1、键2、键3和键4四只按键构成，可分别向中央处理器10发出运行线路、起始站点、到达站点的时刻、调整时差的指令。车门开关检测装置104及速度检测装置103向中央处理器10提供火车实时参数，存储器106存储给定的基准数据参数，中央处理器10将实时参数与基准数据参数进行比较，并通过信号输出单元105中的声信号输出和显示信号输出对司机进行提示。如果地铁路线、站点发生变化，可以通过红外控制器107和红外接收器108对基准数据参数进行更新或修正。整个节能操作控制器用电源控制单元102的锂电池供电，当电量不足时可通过信号输出进行提示。
参见图2，这是本发明最佳实施例的电路图，中央处理器U1采用PIC16F877型单片机，其内建10比特模数转换器来接收速度检测的仿真信号，还内建通用非同步收发器连接红外端口。显示器U2采用液晶GM-12232-7液晶显示模块，显示电路还包括信号发生器U3B和U3C。按键开关S1、S2、S3、S4依次为“路线键”、“站点键”、“时刻表键”和“延迟键”。存储器U5采用24LC08型可擦写只读存储器，主要用于时刻表的保存。声信号输出电路由蜂鸣器BZ1、三极管Q1、电容C18及电阻R28构成，其可发出不同的音调告知司机不同的信息。速度检测信号加到电路中的J1，是一种直流信号，电压范围为0-10V，通过放大器U3A、电阻R7、R8、R9组成的电路分压为输入电压的三分之一，并提供信号给中央处理器U1内置的模数转换器，这里还有一个由稳压管U9、电阻R22、R23、R27提供的3.75V基准电压，以确保速度电压的准确性。火车开关门信号加到电路中的J2，通常是开路或短路信号，并通过光电耦合器U4向中央处理器U1提供信号，光电耦合器U4可以把中央处理器U1和火车环境的电压波动及干扰隔离，光电耦合器U4采用4N25。电源控制部份包括锂电池及直流一直流转换器U8，转换器U8采用MCP1252，它是一种无电感、正向调节电荷泵DC/DC转换器，可以将3.6V的电池转换成5V的直流电压，每次充满电可以保持地铁火车100小时的连续运行，电池电压过低时，低压信号由R32、R33组成的电路提供给中央处理器U1。红外端口通过掌上电脑(PDA)的红外通信更新时刻表，其由红外控制器U6和红外接收器U7组成，红外控制器U6采用MCP2150，红外接收器U7采用TRDU4100。电路中还设计了一个系统编程界面J3，能够进行软件版本的升级和硬件的诊断。
整个节能操作控制器包括锂电池可以放置于一个体积较小的壳体之内，并安装在地铁火车驾驶室便于观测的壁上。
司机的操作程序如下：由总站开始时，按下电源按钮，显示器上显示公司名称，按线路键去选择合适的线路，显示器显示起点及终点站名，以确认选择正确无误。按时刻表键选择合适的时间表，显示器显示所选的时刻表。司机关闭车门并激活火车动力，节能操作控制器凭速度信号可以计算在适当时间自动发出加速、溜行、制动或再加速的声信号，司机只需跟着不同声信号的指导进行相应的操作，火车就会在节能状态下准时到站。如果火车在开始运行时不处在总站，司机需按站点键选择火车所处在的站点，站点的名称会在显示器上出现。如果火车在某站启动时已经晚点，司机需按下延迟键选择延迟时间，如10秒、20秒......60秒。
本发明给出的节能操作控制器具有体积小的优点，在空间狭小的现有地铁火车驾驶室内比较容易找到适当的安装位置。仅有几个按钮，操作方法简单易学。数据的下载是通过互连网、PDA及红外线传送，免除了无线通讯系统。此外还具有结构简单、可靠性高的优点。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (4)
1.地铁火车节能操作控制器，其特征在于：包括
一个车门开关检测装置，用于给出车门开或关的状态信号；
一个速度检测装置，用于给出火车实时运行速度信号；
一个存储单元，用于存储基准数据参数；
一个信号输出单元，用于显示站名、运行时间表及给出操作提示信号；
一个中央处理器，用于将速度检测装置输出的信号与来自存储单元的基准数据参数进行比较，并根据比较结果向信号输出单元发出相应的操作提示信号。
2.根据权利要求1所述的地铁火车节能操作控制器，其特征在于：还包括
一个信号输入单元，用于输入修正基准数据参数；
一个红外控制器和一个红外接收器，提供对存储单元内的基准数据参数进行更新的通道。
3.根据权利要求1或2所述的地铁火车节能操作控制器，其特征在于：还包括
一个用于给整个节能操作控制器供电的电源控制单元，当电池电量偏低时通过中央处理器发出提示信号。
4.根据权利要求3所述的地铁火车节能操作控制器，其特征在于：
所述信号输出单元是包括一个显示器及一个蜂鸣器的电路。
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