CN103135470B - 远程控制分机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种远程控制分机，远程控制分机用于检测探测设备的运行状况及状态，并把检测到的信息传送给主机，以便工作人员及时处理。所述分机包括处理器和分别与处理器连接的通信及语音模块、高压电源通断控制模块、以太网功能模块、本机电源管理模块和指示灯控制模块，磁钢噪声电压检测模块，直流低压检测模块，不间断电源监控模块和高压检测模块，通过增加磁钢噪声电压检测模块，能够实时检测磁钢的工作状态，保证磁钢能够准确检测出来车的信息。

Description

远程控制分机

技术领域

本发明涉及自动化控制领域，特别涉及一种远程控制分机。

背景

目前各大铁路局所管辖的大部分红外线轴温探测站位置偏僻，设备维护任务重繁重。随着信息化建设的日益深入，当前探测站设备维护采取人工前往现场的方式，不能做到及时有效的诊断和处理，更不能对探测站设备事故原因进行远程分析，处理效率低，维护成本高，已不能满足当前铁路设备维护的需要。针对此种情况，一种能够实时检测探测站设备状态，能够判断故障原因并进行有效控制处理的红外线轴温探测站远程故障诊断系统应运而生，然后现有的红外线轴温探测站远程故障诊断系统缺乏对磁钢噪声的检测，对系统的高压和设备的直流低压的检测都不够准确。

发明内容

鉴于此，本发明提供了一种远程控制分机，它不仅具备了磁钢噪声信号的检测功能，能够实时的监控磁钢的工作状态，保证磁钢准确的检测到来车信息，而且还能够准确的对高压和直流设备的低压进行检测。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的，远程控制分机：包括处理器和分别与处理器连接的通信及语音模块、高压电源通断控制模块、以太网功能模块、本机电源管理模块和指示灯控制模块，其特征在于：还包括与处理器连接的磁钢噪声电压检测模块，所述磁钢噪声电压检测模块包括第一整流模块、稳压模块、第一放大模块、第一采样模块、电平转换驱动模块、第一射极跟随模块和高通滤波模块，磁钢的电压信号经过第一整流模块整流、稳压模块稳压、高通滤波模块滤波输入到第一放大模块中，第一射极跟随模块与第一放大模块的输入端连接，第一放大模块的输出端与第一采样模块的输入端连接，第一采样模块采样所得到的信号经过电平转换模块输入到处理器中。

进一步，还包括与处理器连接的直流低压检测模块，所述直流低压检测模块包括第一滤波模块、第一分压模块、由运放及其外围电路构成的第二射极跟随模块、由运放及其外围电路构成的基准电压模块和由运放及其外围电路构成的升压模块，系统的直流低压依次经过第一滤波器滤波、第一分压模块分压输入到第二射极跟随模块中，基准电压模块的输出端与第二射极跟随模块的输出端并联输出的信号作为升压模块的输入信号，升压模块的输出端与处理器连接。

进一步，还包括与处理器连接的不间断电源监控模块，所述不间断电源监控模块包括和第一限流模块、具有两个输入端和输出端的电压变换模块、第二限流模块、选控模块、第二整流模块、第二采样模块、第二放大模块，两路220V电压经过第一限流模块分别输入到电压变换模块，电压变换模块的输出电压经过第二限流模块分别与选控模块连接，处理器发出的控制信号经过非门输入到选控模块中，选控模块输出的电压经过第二整流模块整流后输入到第二采样模块中，第二采样模块采样所得的信号经过第二放大模块放大输入到处理器中。

进一步，还包括与处理器连接的高压检测模块，所述高压检测模块包括依次连接的第三限流模块、光耦隔离模块、第二分压模块、第二滤波模块和驱动模块，所述驱动模块和处理器连接，高压信号经过第三限流模块输入到光耦隔离模块，光耦隔离模块输出的电压经过第二分压模块分压输入到第二滤波模块中，第二滤波模块滤波输出的电压输入到驱动模块中，驱动模块的输出端与处理器连接。

进一步，所述分机通过电话拨号和/或网络传输的方式与和分机配合工作的主机通信。本发明的有益效果在于：

1.本发明增加了磁钢噪声检测模块，能够准备的检测出磁钢工作的状态，确保磁钢对来车信息检测准确。

2.通过对滤波模块的改进，提高了高压检测模块、不间断电源监控模块和直流低压检测模块的检测精度。

本以明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为本发明实施例的系统总体框架图；

图2为本发明实施例磁钢噪声电压检测模块图；

图3为本发明实施例直流低压检测模块图；

图4为本发明实施例不间断电源检测模块图；

图5为本发明实施例高压检测模块图；

图6为本发明实施例分机与监控主机关系图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

如图1所示，远程控制分机用于检测探测设备的运行状况及状态，并与主机通信，把分机检测到的信息传送给主机，以便工作人员及时处理。

所述分机包括处理器和分别与处理器连接的通信及语音模块、高压电源通断控制模块、以太网功能模块、本机电源管理模块和指示灯控制模块，还包括与处理器连接的磁钢噪声电压检测模块，与处理器连接的直流低压检测模块，与处理器连接的不间断电源监控模块，与处理器连接的高压检测模块。

图2为磁钢噪声电压检测模块图，磁钢噪声电压检测模块包括第一整流模块、稳压模块、第一放大模块、第一采样模块、电平转换驱动模块、第一射极跟随模块和高通滤波模块，磁钢信号经过整流、稳压、滤波输入到第一放大模块中，第一射极跟随模块与第一放大模块的输入端连接，第一放大模块的输出端与第一采样模块的输入端连接，采样所得到的信号经过电平转换模块输入到处理器中。每台分机能够进行6路磁钢噪声的有效值检测，误差值最大小于10mV，单路检测时长小于0.5S。磁钢噪声电压检测模块对磁钢状态进行检测，确保磁钢检测到的来车信息准确无误，检测磁钢噪声电压值精确到mV。磁钢噪声检测精度数据表如下表：

直流低压检测模块对系统中的探测站设备电压进行检测，图3为直流低压检测模块图，它包括第一滤波模块、第一分压模块、由运放及其外围电路构成的第二射极跟随模块、由运放及其外围电路构成的基准电压模块和由运放及其外围电路构成的升压模块，待检测信号经过滤波、分压输入到第二射极跟随模块中，基准电压模块的输出端与第二射极跟随模块的输出端并联输出的信号作为升压模块的输入信号，升压模块的输出端与处理器连接。本模块检测低压值误差最大小于0.5V，总检测时长小于3S。检测直流电压值精确，与万用表一个级别，能测电压纹波。直流低压检测的精度数据表如下表：

不间断电源监控模块，监控不间断电源运行状态并对其进行控制，图4为不间断电源监控模块图，它包括第一限流模块、具有两个输入端和输出端的电压变换模块、第二限流模块、选控模块、第二整流模块、第二采样模块、第二放大模块，两路220V电压经过第一限流模块分别输入到电压变换模块，电压变换模块的输出电压经过第二限流模块分别与选控模块连接，控制信号经过非门输入到选控模块中，选控模块输出的电压经过第二整流模块输入到第二采样模块中，采样所得的信号经过第二放大模块放大输入到处理器中。本模块检测准确率在正常电压波动范围内（）为100%，总检测时长小于3S。

高压检测模块对分机4路220V交流对外供电输出状态进行检测。图5为高压检测模块图，它包括依次连接的第三限流模块、光耦隔离模块、第二分压模块、第二滤波模块和驱动模块，所述驱动模块和处理器连接，高压信号经过限流模块输入到光耦隔离模块，光耦隔离模块输出的电压经过第二分压模块分压输入到第二滤波模块中，滤波所得的电压输入到驱动模块中，驱动模块的输出端与处理器连接。本模块检测准确率在正常电压波动范围内（）为100%，总检测时长小于3S。

通信及语音模块：采用电话拨号的方式与主机通信，维护人员还可以通过话机在语音的提示下查询工作状态与控制分机。

高压电源通断控制模块：采用两路继电器工作，不至于因为其中一路继电器故障而致使错误的将探测设备的电源断开，使测温设备无法正常工作。

以太网功能模块：1、对探测站的网络设备（如光猫等）的工作状态，定时自动进行网络检测，如果发现网络故障可以自动复位网络设备，确保网络设备在出现死机等情况后能够及时自动恢复运行；2、接入探测站的网络设备，通过铁路网络与监控主机进行远程通讯。

本机电源管理模块：对本机电源进行管理，对后备电池进行充电，在电源异常时切换到电池供电。

指示灯控制模块：对系统的状态进行LED灯显示。

本发明的电源和信号端4kV浪涌（4级防雷）干扰，电源防雷采用了双防雷措施，大大增强了系统的稳定性。

本发明的通讯兼容电话拨号与网络传输两种方式，现场还可以通过RS232串口进行数据交互。其中电话拨号通讯方式适应内外电话网，兼容一号多机功能，可监听一路通讯通道，具备密码保护功能，并且可以对振铃次数进行选择，以便与站点内话机同线使用而互不干扰。

本发明语音方面具有机器应答准确清晰，内容丰富，提示科学易懂的特点。

本发明的监控软件与分机配套使用，应用于工业化生产的自动化设备，需要通过计算机软件加以控制，有效的提高了使用效率和监控准确率，产生良好的效果。

该监控软件在用户熟悉的Windos操作系统主机上运行，软件稳定性强，层次分明，操作简便。软件与分机的通信可视化明确，方便观察与调试。界面采用WPF技术，简洁美观，主次分明，用户体验性好。程序编码采用优化算法，与分机硬件程序交互顺畅，数据传输高稳定，可使用TCP/IP协议或Modem通信，远程控制硬件功能，查看分机数据。

根据铁路站点监控需求，软件可配置流程，可配置线路，可配置站点及站点参数，可远程配置机型与相关参数，可配置网络通信参数，可配置远程分机设备网络参数等，灵活性好。

监控软件可提示并保存分机的报警内容。供电状态、上下行方向来车、门磁等报警信息及时上传到监控软件，安防效果可靠。

如图6所示，主机与分机是一对多关系，一套监控软件可以控制多个站点分机（分机数量无限制），所有功能操作都将保存日志，便于查询。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (5)

1.远程控制分机，包括处理器和分别与处理器连接的通信及语音模块、高压电源通断控制模块、以太网功能模块、本机电源管理模块和指示灯控制模块，其特征在于：还包括与处理器连接的磁钢噪声电压检测模块，所述磁钢噪声电压检测模块包括第一整流模块、稳压模块、第一放大模块、第一采样模块、电平转换驱动模块、第一射极跟随模块和高通滤波模块，磁钢的电压信号经过第一整流模块整流、稳压模块稳压、高通滤波模块滤波输入到第一放大模块中，第一射极跟随模块通过高通滤波模块与第一放大模块的输入端连接，第一放大模块的输出端与第一采样模块的输入端连接，第一采样模块采样所得到的信号经过电平转换驱动模块输入到处理器中。

2.根据权利要求1所述远程控制分机，其特征在于：还包括与处理器连接的直流低压检测模块，所述直流低压检测模块包括第一滤波模块、第一分压模块、由运放及其外围电路构成的第二射极跟随模块、由运放及其外围电路构成的基准电压模块和由运放及其外围电路构成的升压模块，系统的直流低压依次经过第一滤波器滤波、第一分压模块分压输入到第二射极跟随模块中，基准电压模块的输出端与第二射极跟随模块的输出端并联输出的信号作为升压模块的输入信号，升压模块的输出端与处理器连接。

3.根据权利要求2所述远程控制分机，其特征在于：还包括与处理器连接的不间断电源监控模块，所述不间断电源监控模块包括第一限流模块、具有两个输入端和输出端的电压变换模块、第二限流模块、选控模块、第二整流模块、第二采样模块、第二放大模块，两路220V电压经过第一限流模块分别输入到电压变换模块，电压变换模块的输出电压经过第二限流模块分别与选控模块连接，处理器发出的控制信号经过非门输入到选控模块中，选控模块输出的电压经过第二整流模块整流后输入到第二采样模块中，第二采样模块采样所得的信号经过第二放大模块放大输入到处理器中。

4.根据权利要求3所述远程控制分机，其特征在于：还包括与处理器连接的高压检测模块，所述高压检测模块包括依次连接的第三限流模块、光耦隔离模块、第二分压模块、第二滤波模块和驱动模块，所述驱动模块和处理器连接，高压信号经过第三限流模块输入到光耦隔离模块，光耦隔离模块输出的电压经过第二分压模块分压输入到第二滤波模块中，第二滤波模块滤波输出的电压输入到驱动模块中，驱动模块的输出端与处理器连接。

5.根据权利要求1至4任意一项所述远程控制分机，其特征在于：所述分机通过电话拨号和/或网络传输的方式与和分机配合工作的主机通信。