CN106357289A - 一种隧道建设新能源轨道电机车手持集控终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隧道建设新能源轨道电机车手持集控终端，包括外壳体，外壳体前端面设有显示屏，显示屏下端设有多个功能按键，功能按键下端设有麦克风，外壳体上端设有收发天线，外壳体内部设有控制电路板，控制电路板上设有微处理器、按键输入模块、显示模块、语音通信模块、执行模块以及WIFI模块，微处理器通过WIFI模块与安装在轨道电机车上的中央控制器信号连接，本发明结构原理简单，能够控制轨道电机车的近距离精确移位、远距离运行状态，同时带有集群语音对讲功能，提高隧道建设轨道新能源电机车运行可靠性，为隧道建设轨道电机车的智能控制提供支撑。

Description

一种隧道建设新能源轨道电机车手持集控终端

技术领域

本发明涉及轨道电机车手持终端技术领域，具体为一种隧道建设新能源轨道电机车手持集控终端。

背景技术

随着城市化进程的推进，为引导城市结构调整、优化空间布局、提高土地使用效率，我国不断推进城市轨道交通的建设，各地方政府也积极筹备，提交城市轨道交通建设规划。这都将为城市轨道交通各子行业带来巨大的市场需求。

隧道建设轨道电机车作为轨道交通建设中的重要设备，是轨道工程施工运输的一种牵引设备，在轨道交通基础建设中，发挥着重要作用，广泛应用于隧道掘进长距离、大吨位物料运输。目前大部分隧道运输机车都是电机车，采用新能源动力模组供给直流电源的隧道建设轨道电机车是研究和发展的主流。

隧道建设轨道电机车在隧道中主要作用是大吨位物料的运输，物料装载和卸载时，对隧道建设轨道电机车有很高的位置要求，必须精确停靠在合适的位置。一般情况下，为了运行安全性考虑，隧道建设轨道电机车无法一次性准确停靠在合适位置，一般会有2-3米的误差，需要反复来回移动，轨道电机车不断地启动、制动，既浪费电能，也耗费大量时间，工作效率低下。如何实现这2-3米范围内的精确移位，是隧道建设轨道电机车运行控制方面急需改进的地方。而这需要建立在精确定位基础上。

隧道建设轨道电机车采用RF_RAW(基于2.4G无线射频)定位技术，采用2.4G无线射频的传输通道，通过自己设定的上层通信协议，对数据格式、同步方式、传送速度、传送步骤、检纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定。其原理和ZigBee定位原理相似，在隧道中预先布设无线基站固定信标，定时的发出射频信号，固定信标的位置被测出并存储在电脑中。轨道电机车上携带一个移动信标，此移动信标定时地接收到隧道内距离轨道电机车最近的固定信标发出的信号后，也会向该固定信标发出答复信号，即可确知携带移动信标的轨道电机车位于该固定信标的无线信号范围内。信标接收到的信号中包含RSSI，接收信号强度指示)信息，接收信号强度定位法是通过信号在传播中的衰减来估计移动信标和固定信标两者间的距离。由于信号在传播过程中信号强度会降低，根据接收机接收到的信号强度，用以估计隧道建设轨道电机车与距离它最近的固定信标的距离，实现定位。

近年来，无线电遥控技术发展迅速，并逐渐在军事、国防、工农业生产以及科学技术等方面得到广泛的应用，例如，工业行车、矿山机械、随车吊以及建筑塔吊等。随着新型大规模遥控集成电路的不断出现，使得遥控技术有了日新月异的发展，智能化程度不断提高。无线电遥控装置是利用无线电信号对远方的各种机构进行控制的遥控设备。这些信号被远方的接收设备接收后，可以给其它各种相应的机械或者电子设备发送指令信号，去完成各种操作，如闭合电路、移动手柄、开动电机，之后再由这些机械进行需要的操作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种隧道建设新能源轨道电机车手持集控终端，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种隧道建设新能源轨道电机车手持集控终端，包括外壳体，所述外壳体前端面设有显示屏，所述显示屏下端设有多个功能按键，所述功能按键下端设有麦克风，所述外壳体上端设有收发天线，所述外壳体内部设有控制电路板，所述控制电路板上设有微处理器、按键输入模块、显示模块、语音通信模块、执行模块以及WIFI模块，所述微处理器通过WIFI模块与安装在轨道电机车上的中央控制器信号连接，所述微处理器还分别连接按键输入模块、显示模块、语音通信模块、执行模块。

优选的，所述中央控制器连接轨道电机车的新能源动力模组，档位操纵器以及变频器，所述变频器连接电机，所述中央控制器还通过无线WIFI连接远程监控系统。

优选的，所述中央控制器内设有核心控制单元、数据模组采集器、动力模组能量管理系统，所述核心控制单元分别连接数据模组采集器、动力模组能量管理系统，所述数据模组采集器连接动力模组能量管理系统。

优选的，所述多个功能按键包括系统全呼键、紧急呼叫键、开机键、关机键、确定键、返回键、更新键、记录键、单呼键、群呼键、组呼键、广播呼键、正向行驶键、反向行驶键、模式选择键、启动键以及紧急制动键。

优选的，其使用方法包括以下步骤：

A、将手持集控终端与轨道电机车上安装的中央控制器通过WiFi信号连接；

B、当中央控制器接收到手持集控终端发送的控制信号后，经过信号分析处理，给新能源动力模组能量管理系统发送信号；

C、中央控制器控制动力模组输出电流、电压大小，进而控制变频器调节电机转速、转向，实现电机位置的微调，从而实现轨道电机车的调整。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明结构原理简单，能够控制轨道电机车的近距离精确移位、远距离运行状态，同时带有集群语音对讲功能，提高隧道建设轨道新能源电机车运行可靠性，能够实现对隧道建设轨道电机车的远程调度，为隧道建设轨道电机车的智能控制提供支撑。

(2)本发明能够完全满足隧道运输管理人员、安全检查人员、隧道建设轨道电机车司机、工程施工人员移动作业时对通信的需求，做到隧道外一定范围内与隧道内部之间信息随时传递，使隧道内外真正成为一个整体的无线通讯系统，为隧道运输作业及处置突发事件的应急指挥提供可靠的通讯保障。

附图说明

图1为本发明外观结构示意图；

图2为本发明的控制原理框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种隧道建设新能源轨道电机车手持集控终端，包括外壳体1，所述外壳体1前端面设有显示屏2，所述显示屏2下端设有多个功能按键3，多个功能按键3包括系统全呼键、紧急呼叫键、开机键、关机键、确定键、返回键、更新键、记录键、单呼键、群呼键、组呼键、广播呼键、正向行驶键、反向行驶键、模式选择键、启动键以及紧急制动键，其中，单呼：对单一用户的点对点通话；组呼：一组用户之间的相互通话；群呼：对一群用户的呼叫，不管在此群的用户守候在任何组，都会被呼叫到；广播呼：单一用户对一群用户的广播，只能单向呼叫；系统全呼：对系统内的所有用户呼叫，需要权限较高的用户发起；紧急呼叫：单一用户对调度台发出的紧急呼叫所述功能按键3下端设有麦克风4，所述外壳体1上端设有收发天线5，所述外壳体1内部设有控制电路板6，所述控制电路板6上设有微处理器7、按键输入模块8、显示模块9、语音通信模块10、执行模块11以及WIFI模块12，所述微处理器7通过WIFI模块12与安装在轨道电机车上的中央控制器13信号连接，所述微处理器7还分别连接按键输入模块8、显示模块9、语音通信模块10、执行模块11。

本实施例中，中央控制器13连接轨道电机车的新能源动力模组14，档位操纵器15以及变频器16，所述变频器16连接电机17，所述中央控制器13还通过无线WIFI连接远程监控系统18；中央控制器13内设有核心控制单元19、数据模组采集器20、动力模组能量管理系统21，所述核心控制单元19分别连接数据模组采集器20、动力模组能量管理系统21，所述数据模组采集器20连接动力模组能量管理系统21。手持集控终端和隧道建设轨道电机车上的中央控制器通过无线WiFi信号连接，达到隧道建设轨道电机车运行状态控制、位置微调的目的。

本发明的使用方法包括以下步骤：

A、将手持集控终端与轨道电机车上安装的中央控制器通过WiFi信号连接；

B、当中央控制器接收到手持集控终端发送的控制信号后，经过信号分析处理，给新能源动力模组能量管理系统发送信号；

C、中央控制器控制动力模组输出电流、电压大小，进而控制变频器调节电机转速、转向，实现电机位置的微调，从而实现轨道电机车的调整。

本发明结构原理简单，能够控制轨道电机车的近距离精确移位、远距离运行状态，同时带有集群语音对讲功能，提高隧道建设轨道新能源电机车运行可靠性，能够实现对隧道建设轨道电机车的远程调度，为隧道建设轨道电机车的智能控制提供支撑；本发明能够完全满足隧道运输管理人员、安全检查人员、隧道建设轨道电机车司机、工程施工人员移动作业时对通信的需求，做到隧道外一定范围内与隧道内部之间信息随时传递，使隧道内外真正成为一个整体的无线通讯系统，为隧道运输作业及处置突发事件的应急指挥提供可靠的通讯保障。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种隧道建设新能源轨道电机车手持集控终端，包括外壳体(1)，其特征在于：所述外壳体(1)前端面设有显示屏(2)，所述显示屏(2)下端设有多个功能按键(3)，所述功能按键(3)下端设有麦克风(4)，所述外壳体(1)上端设有收发天线(5)，所述外壳体(1)内部设有控制电路板(6)，所述控制电路板(6)上设有微处理器(7)、按键输入模块(8)、显示模块(9)、语音通信模块(10)、执行模块(11)以及WIFI模块(12)，所述微处理器(7)通过WIFI模块(12)与安装在轨道电机车上的中央控制器(13)信号连接，所述微处理器(7)还分别连接按键输入模块(8)、显示模块(9)、语音通信模块(10)、执行模块(11)。

2.根据权利要求1所述的一种隧道建设新能源轨道电机车手持集控终端，其特征在于：所述中央控制器(13)连接轨道电机车的新能源动力模组(14)，档位操纵器(15)以及变频器(16)，所述变频器(16)连接电机(17)，所述中央控制器(13)还通过无线WIFI连接远程监控系统(18)。

3.根据权利要求2所述的一种隧道建设新能源轨道电机车手持集控终端，其特征在于：所述中央控制器(13)内设有核心控制单元(19)、数据模组采集器(20)、动力模组能量管理系统(21)，所述核心控制单元(19)分别连接数据模组采集器(20)、动力模组能量管理系统(21)，所述数据模组采集器(20)连接动力模组能量管理系统(21)。

4.根据权利要求1所述的一种隧道建设新能源轨道电机车手持集控终端，其特征在于：所述多个功能按键(3)包括系统全呼键、紧急呼叫键、开机键、关机键、确定键、返回键、更新键、记录键、单呼键、群呼键、组呼键、广播呼键、正向行驶键、反向行驶键、模式选择键、启动键以及紧急制动键。

5.实现权利要求1所述的一种隧道建设新能源轨道电机车手持集控终端的使用方法，其特征在于：其使用方法包括以下步骤：

A、将手持集控终端与轨道电机车上安装的中央控制器通过WiFi信号连接；

B、当中央控制器接收到手持集控终端发送的控制信号后，经过信号分析处理，给新能源动力模组能量管理系统发送信号；

C、中央控制器控制动力模组输出电流、电压大小，进而控制变频器调节电机转速、转向，实现电机位置的微调，从而实现轨道电机车的调整。