CN104091404A - 列车车载防火监控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种列车车载防火监控系统，其包括：处理单元，其设置有用于数据的交换和处理的主控制芯片；探测模块，其用于对列车内的监控区域进行火灾情况的探测；总线驱动模块，其与所述处理单元通过并行通信连接，且该总线驱动模块与所述探测模块通过二总线连接，所述处理单元与所述探测模块通过该总线驱动模块进行数据信息的传输及交换；RS485模块，其与所述处理单元通过串行通信连接，该RS485模块用于为所述处理单元提供外部通信接口；以及RS485转Ethernet模块，其与所述RS485模块连接。本发明通过联合列车视频监控系统能够及时采集列车火灾情况，且可降低列车防火监控系统的误报、漏报率。

Description

列车车载防火监控系统
技术领域
本发明涉及交通工具的安全监控领域，特别涉及一种列车车载防火监控系统。
背景技术
我国高速铁路和高速列车技术经过20多年的发展，已取得了可喜的骄人成绩。但针对于我国铁路网络规模大，覆盖地域面积广，运输线路长等特点，列车的运行安全成为国家铁路发展要解决的重要问题，一旦列车安全事故发生，将给国家和人民带来不可估量的损失和灾难。而列车火灾安全防范又是列车安全防范的重点，已成为国家和各研究机构研究的重要课题。目前列车火灾安全监测系统研究机构多，但各系统板卡的接口不标准，通信协议不一致，容易出现误报、漏报。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种列车车载防火监控系统，其结构简单，易于扩展，安全性、可靠性和实时性高，并能克服现有的监控系统容易出现漏报、误报的缺点。
为实现上述目的，本发明提供了一种列车车载防火监控系统，其包括：处理单元，其设置有用于数据的交换和处理的主控制芯片；探测模块，其用于对列车内的监控区域进行火灾情况的探测；总线驱动模块，其与所述处理单元通过并行通信连接，且该总线驱动模块与所述探测模块通过二总线连接，所述处理单元与所述探测模块通过该总线驱动模块进行数据信息的传输及交换；RS485模块，其与所述处理单元通过串行通信连接，该RS485模块用于为所述处理单元提供外部通信接口，以支持远距离传输数据信息；以及RS485转Ethernet模块，其与所述RS485模块连接，以实现所述处理单元与以太网之间的相互通信。
优选地，上述技术方案中，所述处理单元还包括：电源模块，其为所述主控制芯片和总线驱动模块提供电压；晶振模块，其为所述主控制芯片提供时钟信号；存储模块，其用于对采集到的数据进行存储；以及复位模块，其用于整个系统的重新启动及复位。
优选地，上述技术方案中，所述探测模块的探测器组包括温度探测器和烟雾探测器。
优选地，上述技术方案中，所述总线驱动模块与所述探测模块通过自动同步式二总线进行远距离通信，其采用的传输协议包括起始代码、地址代码以及同步代码。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明提高了列车火灾监测的实时性，能够快速、准确地反馈监控区域的火灾状况，再通过联合列车视频监控系统，可以实时、高效、可靠地监控列车防火安全状况，并及时处理火灾事件，同时，能够降低列车防火监控系统的误报、漏报率。
附图说明
图1是根据本发明的列车车载防火监控系统的模块结构连接示意图。
图2是根据本发明的防列车车载火监控系统的网络结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
如图1至图2所示，根据本发明具体实施方式的一种列车车载防火监控系统，如图1所示，其包括处理单元、探测模块、总线驱动模块、RS485模块以及RS485转Ethernet模块，其中：
处理单元包括：主控制芯片、电源模块、晶振模块、存储模块以及复位模块，电源模块、晶振模块、存储模块以及复位模块分别与主控制芯片连接，主控制芯片为系统数据交换和处理的核心单元，其用于完成数据的交换和处理，优选地，主控制芯片采用基于ARM内核的NUC140VE3CN芯片。电源模块主要为主控制芯片和总线驱动模块提供稳定电压，优选地，该电源模块采用DC/DC隔离宽电压单路电源模块XZR05/110S05，其输出电压DC5.1V，输入电压DC72～144V,且其利用芯片RT9164A将5V直流电压转换为3.3V直流电压。晶振模块为主控制芯片提供基本的时钟信号，该晶振模块除了芯片自身携带的22.1184MHZ的振荡源外，另设计了由12MHZ的晶体振荡器和外围电路组成的晶振模块，以提供外部基本时钟信号。存储模块主要负责数据的存储，其由AT24C02芯片和外围电路组成，以用于暂存外部收集到的数据和地址；复位模块用于整个系统的重新启动及复位，其由复位开关和复位电路组成。
总线驱动模块和探测模块采用QA840159和QA840219电路，总线驱动模块和探测模块组成探测网络总线以对探测区内进行实时监控。探测模块用于采集列车的监控区域内的火灾信号并将信号通过总线驱动模块上传给主控制芯片，该探测模块内置了8位地址码并支持二路模拟信号输入，可以外接不同的传感元件作为探测器组以对监控区域内的多个火灾信息量进行采集。优选地，探测器组包括温度探测器和烟雾探测器。总线驱动模块与处理单元通过并行通信连接，且该总线驱动模块与探测模块通过二总线连接，处理单元与探测模块通过该总线驱动模块进行数据信息的传输及交换，且处理单元通过总线驱动模块为探测模块的探测器组提供电源。进一步地，该总线驱动模块与探测模块通过自动同步式二总线远距离通信方式按照特定的传输协议进行数据通信，该协议包括起始代码、地址代码和同步代码。处理单元可与8路总线驱动模块实现并行通讯，处理单元通过控制码对总线驱动模块及探测模块进行加电，并通过不同的地址代码对不同探测器进行循环巡检，当地址代码与探测模块内置地址码相同时，探测模块开始采集监控区域内火灾信号并上传给处理单元的主控制芯片，主控制芯片接收探测模块采集的信息并发出下一地址代码和控制码。通过采用地址码二次校验的通讯方法,对系统火灾信息进行状态诊断和报警，以能够进一步降低列车防火监控系统的误报、漏报率。
RS485模块由收发器SN65HVD08D以及公知的外围电路组成，其与处理单元通过串行通信连接，该RS485模块用于为处理单元提供外部通信接口，以支持远距离传输数据信息；
RS485转Ethernet模块与RS485模块连接，以实现处理单元与以太网之间的相互通信，优选地，该RS485转Ethernet模块采用基于CortexTM-M3内核的微控制器LM3S8962芯片。
图2是本发明的防列车车载火监控系统的网络结构示意图，于列车两端的司机室以及各车厢的监控区域分别设置探测器组，各探测器组并行连接于由总线驱动模块和探测模块组成的探测网络总线上，处理单元设置于机柜中的车载防火监控系统板卡内，该板卡的面板设置有工作状态指示灯、RS485连接口DB92以及系统复位按钮，以太网通过RS485转Ethernet模块与车载防火监控系统板卡内的处理单元连接，并将处理单元处理得到的火灾信息发送到列车司机室，再配合列车视频监控网络准确定位火灾发生地点，及时处理火灾信息。
本发明处理单元的主控制芯片把从探测模块检测到的信息进行处理，并判断是否有火灾，当出现火灾险情时，主控制芯片能够及时发出相应火灾报警信息，并把该报警信息通过以太网传送至列车的司机室控制台，有效地提高了火灾报警传送速率。司机室控制台通过获得的报警信息与列车的视频监控系统结合，以实时、高效、可靠地监控列车防火安全状况，并能够及时处理火灾事件，降低列车防火监控系统的误报、漏报率。该系统提高了列车火灾监测的实时性，能够快速、准确地反馈监控区域的火灾状况。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (4)

1.一种列车车载防火监控系统，其特征在于，包括：
处理单元，其设置有用于数据的交换和处理的主控制芯片；
探测模块，其用于对列车内的监控区域进行火灾情况的探测；
总线驱动模块，其与所述处理单元通过并行通信连接，且该总线驱动模块与所述探测模块通过二总线连接，所述处理单元与所述探测模块通过该总线驱动模块进行数据信息的传输及交换；
RS485模块，其与所述处理单元通过串行通信连接，该RS485模块用于为所述处理单元提供外部通信接口，以支持远距离传输数据信息；以及
RS485转Ethernet模块，其与所述RS485模块连接，以实现所述处理单元与以太网之间的相互通信。
2.根据权利要求1所述的列车车载防火监控系统，其特征在于，所述处理单元还包括：
电源模块，其为所述主控制芯片和总线驱动模块提供电压；
晶振模块，其为所述主控制芯片提供时钟信号；
存储模块，其用于对采集到的数据进行存储；以及
复位模块，其用于整个系统的重新启动及复位。
3.根据权利要求1所述的列车车载防火监控系统，其特征在于，所述探测模块的探测器组包括温度探测器和烟雾探测器。
4.根据权利要求1所述的列车车载防火监控系统，其特征在于，所述总线驱动模块与所述探测模块通过自动同步式二总线进行远距离通信，其采用的传输协议包括起始代码、地址代码以及同步代码。
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