CN109540216A - 一种基于采集器的转辙机检修用显示单元 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于采集器的转辙机检修用显示单元，所述采集器包括主控芯片、转辙机状态采集模块、通信转换器、电源总线和通信总线；所述采集器通过直插式4Pin接线端子与用于检修转辙机状态的所述显示单元连接。本发明利用各种传感器采集转辙机工作状态数据，通过数据总线传输给后台终端，并对数据进行分析并记录，维护检修人员通过显示单元与需要检修的转辙机的采集器接口对接并对该转辙机的各项状态值选择查看，安全、快捷、高效完成转辙机状态检修。本发明有效降低了信号维护人员日常劳动强度，减少了人身伤亡风险，降低了设备成本，实现对转辙机工作状态精确检修，提高了生产效率及信号设备的维修质量、确保列车运行安全。

Description

一种基于采集器的转辙机检修用显示单元

技术领域

本发明属于转辙机缺口检测技术领域，尤其涉及一种基于采集器的转辙机检修用显示单元。

背景技术

电动(电液)转辙机(以下简称“转辙机”)是车站联锁系统中的一项重要基础设备，也是道岔转换系统中的一种重要设备。随着列车运行速度的不断提高、载重增加、密度加大，道岔在不断发展。这些变化也带来了道岔转换系统技术的发展。但道岔密贴检查却仍沿用人工定期巡检、依靠目测判定、调整检查柱检测面与表示杆缺口间隙的老方法。对电液型转辙机设备的油压油位检测仍需在现场目测或申请天窗点搬动试验，既不方便又不安全。

如何提高转辙机检修维护的效率，降低人力物力成本，节约时间成本，一直是保证铁路运输安全的重要课题。

发明内容

针对上述现有技术的现状，本发明提供了一种基于采集器的转辙机检修用显示单元，以解决现有技术中存在的上述缺陷。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种基于采集器的转辙机检修用显示单元，每个道岔电液转辙机对应安装有一个所述采集器，所述采集器包括主控芯片、转辙机状态采集模块、通信转换器、电源总线和通信总线；所述采集器通过直插式4Pin接线端子与用于检修转辙机状态的所述显示单元连接；所述显示单元包括薄膜开关和呈长方体状的铝合金壳体；所述薄膜开关包括用于选择显示转辙机机内环境温度值、机内环境湿度值、油缸油压值、转辙机缺口值和更改IP地址项的触感按钮、用于指示是否已供电连接的LED指示灯和用于显示具体数值的八段LED数码显示屏。

优选的，所述主控芯片采用工业级ARM7芯片LPC2109，所述芯片LPC2109包括64KFlash、8K SRAM、CAN2.0B控制器、不少于2个串口、不少于1个I2C和不少于1个SPI。

优选的，所述转辙机状态采集模块包括基于工业级微型摄像头的缺口图像采集模块、基于压力传感器的用于测量电液转辙机液压系统油缸压力的油压采集模块和基于工业级温湿度传感器的用于测量转辙机机内环境温湿度的温湿度采集模块；所述采集器通过所述通信转换器将所述转辙机状态采集模块各个传感器采集的并作预处理的相关信息传输给后台终端处理。

优选的，所述电源总线连接有可将85～264VAC电压转换成DC12V和DC5V双路电源的工业级10W AC/DC嵌入式开关电源模块，在所述电源模块的输入端设置用于电路保护的压敏电阻、热敏电阻和自恢复保险丝。

优选的，所述通信总线包括CAN接口和ADSL接口。

优选的，所述缺口图像采集模块包括用于确保在转辙机箱内光线不足和低温下可拍取效果良好的缺口静态图像的辅助LED光源和辅助加热电路。

优选的，所述油压采集模块包括两套大量程、宽动态范围应变式压力传感器，分别安装于转辙机主机左、右油缸内；所述油压采集模块将压力传感器输电压信号放大、整理后，输入主控芯片AD口进行模数转换处理。

优选的，所述温湿度采集模块选用温度测量范围为-40℃--125℃、精度±0.5℃，湿度测量范围为0％RH-100％RH、精度±5％RH的专业的小体积、高精度工业级温湿度模块AM2303，通过单线接口与所述主控芯片连接。

有益效果：

本发明利用采集器中微型摄像头、温湿度传感器、压力传感器等各种传感器采集转辙机表示缺口图像(静态)、视频(动态)、转辙机内环境温度、环境湿度、电液转辙机液压系统油缸压力，通过数据总线传输给后台终端，后台终端对收到的图像、数据等进行保存、识别、分析并记录，维护检修人员只需将显示单元与需要检修的转辙机的采集器接口对接后，通过各个触感按钮对该转辙机的各项状态值选择查看，安全、快捷、高效完成转辙机状态检修。本发明有效控制了检修设备成本，降低了信号维护人员日常劳动强度，减少了人身伤亡风险，借助计算机辅助分析结果，实现对转辙机工作状态精确检修，提高了生产效率及信号设备的维修质量、确保列车运行安全。

附图说明

图1为本发明中显示单元示意图；

图2为本发明中显示单元的薄膜开关示意图；

图3为本发明中转辙机工作状态采集系统原理图；

图4为本发明中采集器电路实现框图；

图5为本发明中油压测量电路图；

图6为本发明中温湿度测量电路图。

附图标号：薄膜开关1，铝合金壳体2，接线端子3，触感按钮4，八段LED数码显示屏5，LED指示灯6。

具体实施方式

为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解和认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：

一种基于采集器的转辙机检修用显示单元，每个道岔电液转辙机对应安装有一个所述采集器，所述采集器包括主控芯片、转辙机状态采集模块、通信转换器、电源总线和通信总线；所述采集器通过直插式4Pin接线端子3与用于检修转辙机状态的所述显示单元连接。进一步，平常状态时，采集器预留有与显示单元对接的接口。当维护检修人员需要对该转辙机进行检修时，将显示单元与采集器预留的接口对接，进而完成相关检修工作。

进一步说明，如图1-2所示，所述显示单元包括薄膜开关1和呈长方体状的铝合金壳体2；所述薄膜开关1包括用于选择显示转辙机机内环境温度值、机内环境湿度值、油缸油压值、转辙机缺口值和更改IP地址项的触感按钮4、用于指示是否已供电连接的LED指示灯6和用于显示具体数值的八段LED数码显示屏5。进一步，指示灯说明：显示单元与采集器连接成功后，指示灯亮3秒后熄灭，如未亮，可检查采集器是否供电，显示单元接头和采集器接口是否接好。进一步，按键说明：油压/温度/湿度按键：第一次按下此按键显示油压，第二次按下按键显示温度，第三次按下按键显示湿度；IP设置按键：长按此按键3秒显示IP，后续连续按此按键3次查看完整的IP地址；缺口值按键：长按此按键3秒显示缺口值；增加/减少按键：对IP地址进行修改；确定按键：IP修改后按下确定按键保存IP设置并连续显示IP两遍。

进一步说明，本实施例中所述主控芯片采用工业级ARM7芯片LPC2109，所述芯片LPC2109包括64K Flash、8K SRAM、CAN2.0B控制器、不少于2个串口、不少于1个I2C和不少于1个SPI。

进一步说明，本实施例中转辙机工作状态采集系统原理如图3所示，所述转辙机状态采集模块包括基于工业级微型摄像头的缺口图像采集模块、基于压力传感器的用于测量电液转辙机液压系统油缸压力的油压采集模块和基于工业级温湿度传感器的用于测量转辙机机内环境温湿度的温湿度采集模块；所述采集器通过所述通信转换器将所述转辙机状态采集模块各个传感器采集的并作预处理的相关信息传输给后台终端处理。进一步，缺口图像采集模块在后台终端的控制下，定期采集各个转辙机内表示缺口的静态图像或动态视频，再依次通过数据总线传输到后台的通信服务器(CAN应用模式)或ADSL局端接入设备(ADSL应用模式)，然后后台终端接收、保存这些图像数据，并识别、分析每个转辙机当前的表示缺口的间隙值。

进一步说明，本实施例中所述电源总线连接有可将85～264VAC电压转换成DC12V和DC5V双路电源的工业级10W AC/DC嵌入式开关电源模块，在所述电源模块的输入端设置用于电路保护的压敏电阻、热敏电阻和自恢复保险丝。

进一步说明，本实施例中所述通信总线包括CAN接口和ADSL接口。

进一步说明，本实施例中所述缺口图像采集模块包括用于确保在转辙机箱内光线不足和低温下可拍取效果良好的缺口静态图像的辅助LED光源和辅助加热电路。

进一步说明，本实施例中所述油压采集模块包括两套大量程、宽动态范围应变式压力传感器，分别安装于转辙机主机左、右油缸内；所述油压采集模块将压力传感器输电压信号放大、整理后，输入主控芯片AD口进行模数转换处理，油压测量电路如图5所示。

进一步说明，本实施例中所述温湿度采集模块选用温度测量范围为-40℃--125℃、精度±0.5℃，湿度测量范围为0％RH-100％RH、精度±5％RH的专业的小体积、高精度工业级温湿度模块AM2303，通过单线接口与所述主控芯片连接，温湿度测量电路如图6所示。

具体说明，本发明采集器电路实现框图如图4所示，利用采集器中微型摄像头、温湿度传感器、压力传感器等各种传感器采集转辙机表示缺口图像(静态)、视频(动态)、转辙机内环境温度、环境湿度、电液转辙机液压系统油缸压力，通过通信转换器将所述转辙机状态采集模块各个传感器采集的并作预处理的相关信息传输给后台终端处理。后台终端对收到的图像、数据等进行保存、识别、分析并记录，维护检修人员将显示单元与转辙机的采集器接口对接后，通过各个触感按钮对该转辙机的各项状态值选择查看，安全、快捷、高效完成转辙机状态检修。本发明有效降低了信号维护人员日常劳动强度，减少了人身伤亡风险，借助计算机辅助分析结果，实现对转辙机的状态精确检修，提高了生产效率及信号设备的维修质量、确保列车运行安全。

需要说明的是，在本文中诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神与范围。

Claims (8)

1.一种基于采集器的转辙机检修用显示单元，每个道岔电液转辙机对应安装有一个所述采集器，其特征在于：所述采集器包括主控芯片、转辙机状态采集模块、通信转换器、电源总线和通信总线；所述采集器通过直插式4Pin接线端子与用于检修转辙机状态的所述显示单元连接；所述显示单元包括薄膜开关和呈长方体状的铝合金壳体；所述薄膜开关包括用于选择显示转辙机机内环境温度值、机内环境湿度值、油缸油压值、转辙机缺口值和更改IP地址项的触感按钮、用于指示是否已供电连接的LED指示灯和用于显示具体数值的八段LED数码显示屏。

2.根据权利要求1所述的一种基于采集器的转辙机检修用显示单元，其特征在于：所述主控芯片采用工业级ARM7芯片LPC2109；所述芯片LPC2109包括64K Flash、8K SRAM、CAN2.0B控制器、不少于2个串口、不少于1个I2C和不少于1个SPI。

3.根据权利要求1所述的一种基于采集器的转辙机检修用显示单元，其特征在于：所述转辙机状态采集模块包括基于工业级微型摄像头的缺口图像采集模块、基于压力传感器的用于测量电液转辙机液压系统油缸压力的油压采集模块和基于工业级温湿度传感器的用于测量转辙机机内环境温湿度的温湿度采集模块；所述采集器通过所述通信转换器将所述转辙机状态采集模块各个传感器采集的并作预处理的相关信息传输给后台终端处理。

4.根据权利要求1所述的一种基于采集器的转辙机检修用显示单元，其特征在于：所述电源总线连接有可将85～264VAC电压转换成DC12V和DC5V双路电源的工业级10W AC/DC嵌入式开关电源模块，在所述电源模块的输入端设置用于电路保护的压敏电阻、热敏电阻和自恢复保险丝。

5.根据权利要求1所述的一种基于采集器的转辙机检修用显示单元，其特征在于：所述通信总线包括CAN接口和ADSL接口。

6.根据权利要求3所述的一种基于采集器的转辙机检修用显示单元，其特征在于：所述缺口图像采集模块包括用于确保在转辙机箱内光线不足和低温下可拍取效果良好的缺口静态图像的辅助LED光源和辅助加热电路。

7.根据权利要求3所述的一种基于采集器的转辙机检修用显示单元，其特征在于：所述油压采集模块包括两套大量程、宽动态范围应变式压力传感器，分别安装于转辙机主机左、右油缸内；所述油压采集模块将压力传感器输电压信号放大、整理后，输入主控芯片AD口进行模数转换处理。

8.根据权利要求3所述的一种基于采集器的转辙机检修用显示单元，其特征在于：所述温湿度采集模块选用温度测量范围为-40℃--125℃、精度±0.5℃，湿度测量范围为0％RH-100％RH、精度±5％RH的专业的小体积、高精度工业级温湿度模块AM2303，通过单线接口与所述主控芯片连接。