CN111332339A - 一种高铁动车组站台电子引导装置及方法 - Google Patents

一种高铁动车组站台电子引导装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高铁动车组站台电子引导装置及方法，包括外部主控中心、通讯模块、控制器、太阳能充电模块、变压模块、系统防护模块和LED显示器，所述外部主控中心与所述通讯模块相连，所述控制器与所述通讯模块相连，所述LED显示器与所述控制器相连，所述变压器模块一端与太阳能充电模块相连，所述变压模块另一端与所述通讯模块、所述控制器、所述LED显示器相连。本发明采用一种电子显示屏显示车厢信息的方法，解决了传统地标不易分辨的问题，这种方法显示清晰、易于控制，可得到广泛应用；本发明采用太阳能供电的方式，避免了远距离布置线缆，一定程度上节约了资源，具有供能便利、安装简单的特点。

Description

一种高铁动车组站台电子引导装置及方法
技术领域
本发明属于站台地面电子引导技术领域，具体为一种高铁动车组站台电子引导装置及方法。
背景技术
随着经济的发展，人民生活水平的不断提高，交通行业的发展也日新月异。高铁出行因具有乘坐方便、速度快等的特点，已经成为广大群众出行的重要交通方式之一。
然而，旅客在乘车过程中，常常会因为高铁站站台车厢号标识不清楚等种种原因，出现找不到自己所乘的车厢或者乘错车厢的情况。现有的火车站站台停车标志均是一个不同于地砖颜色的平面标志牌，存在着不易分辨、易于损坏等问题，直接导致了旅客不能及时找到对应车厢和高铁站服务不到位的情况，这对旅客和高铁站都是一定的损失。
本发明采用电子显示屏显示车厢信息，采用太阳能供电技术，提供了一种科学可行的高铁动车组站台电子引导装置及方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高铁动车组站台电子引导装置及方法，以解决上述背景技术中提出的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高铁动车组站台电子引导装置，包括外部主控中心、通讯模块、控制器、太阳能充电模块、变压模块、系统防护模块和LED显示器，所述外部主控中心与所述通讯模块相连，所述控制器与所述通讯模块相连，所述LED显示器与所述控制器相连，所述变压器模块一端与太阳能充电模块通过电源线相连，所述变压模块另一端与所述通讯模块、所述控制器、所述LED显示器通过电源线相连，所述通讯模块、控制器、太阳能充电模块、变压模块和LED显示器均固定放置在所述系统防护模块里面。
进一步地，所述太阳能充电模块包括充电电压检测模块和电源电压检测模块，所述电源电压检测模块与所述太阳能充电模块通过电源线相连，所述充电电压检测模块与所述太阳能充电模块通过电源线相连。
进一步地，所述通讯模块为RS485无线通讯器，通过局域网与所述外部主控中心无线连接。
进一步地，所述控制器为STM32单片机，通过信号线与所述通讯模块和所述LED显示器相连接。
进一步地，所述的LED显示器点亮区域呈现黑色，不亮区域呈现白色。
一种高铁动车组站台电子引导方法，包括包括充电系统流程和通讯系统流程，在充电系统流程执行后，所述通讯系统流程开始执行；
所述充电系统流程具体包括如下步骤：
步骤A1：电源电压检测模块实时检测充电电池电压和充电电压检测模块实时检测太阳能所提供的充电电压；
步骤A2：电源电压检测模块判断步骤A1中充电电池电压是否高于警戒值，当其高于警戒值时，执行步骤A3；当其低于等于警戒值时，更换充电电池；
步骤A3：充电电压检测模块判断步骤A1中太阳能充电电压是否低于等于额定充电电压，当其低于等于额定充电电压时，仅接通变压模块执行电压转换；当其高于额定充电电压时，既接通变压模块执行电压转换，又利用太阳能进行充电。
进一步地，所述步骤A2中所述警戒值为充电电池满电压的40%~50%。
所述通讯系统流程具体包括如下步骤：
步骤B1：控制器、通讯模块和LED显示器接通变压模块上电之后，判断通讯模块是否接收到外部总控中心的所发出的车厢信息，当通讯模块接收到车厢信息时，执行步骤B2；当通讯模块未接收到车厢信息时，通讯模块保持等待状态；
步骤B2：步骤B1中控制器对步骤B1中通讯模块接收到的车厢信息进行处理，并读取步骤B1中LED显示器的状态；
步骤B3：步骤B1控制器向步骤B1中LED显示器传输处理后的数据，并控制其显示车厢信息。
进一步地，步骤B1中车厢信息包括车次信息、行驶方向信息和站台号m。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用一种电子显示屏显示车厢信息的方法，代替了使用多块不同于地砖颜色的平面标志牌的引导方式，解决了传统地标不易分辨的问题，这种方法显示清晰、易于控制，可得到广泛应用；本发明采用太阳能供电的方式，避免了远距离布置线缆，一定程度上节约了资源，具有供能便利、安装简单的特点。
附图说明
图1为本发明站台电子引导装置的示意图；
图2为本发明站台电子引导装置显示屏显示信息时的结构示意图；
图3为本发明站台电子引导方法中充电系统流程图；
图4为本发明站台电子引导方法中通讯系统流程图。
图中：1、外部主控中心；2、通讯模块；3、控制器；4、太阳能充电模块；5、变压模块；6、系统防护模块；7、LED显示器； 41、充电电压检测模块；42、电源电压检测模块；X1、电源线；Y1、信号线；Z1、无线通讯信道。
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。
如图1所示，本发明提供一种技术方案：一种高铁动车组站台电子引导装置，包括外部主控中心1、通讯模块2、控制器3、太阳能充电模块4、变压模块5、系统防护模块6和LED显示器7，所述外部主控中心1与所述通讯模块2相连，用于接收列车发送的列车总体信息并进行处理和输出，所述控制器3与所述通讯模块2相连，所诉通讯模块2用于接收车厢信息，所述LED显示器7与所述控制器3相连，所述控制器3用于控制LED显示器7的显示，所述变压器模块5一端与太阳能充电模块4相连，所述变压模块5另一端与所述通讯模块2、所述控制器3、所述LED显示器7相连，分别为所述通讯模块2、控制器3以及LED显示器7提供适当的工作电压，所述通讯模块2、控制器3、太阳能充电模块4、变压模块5和LED显示器7均固定放置在所述系统防护模块6里面，所述系统防护模块6能够实现对各个模块的固定与防护。
所述太阳能充电模块4用于将采集太阳能转换为电能并存储，包括充电电压检测模块41和电源电压检测模块42，所述电源电压检测模块42与所述太阳能充电模块4通过电源线相连，所述充电电压检测模块41与所述太阳能充电模块4通过电源线相连。
太阳能充电模块4由石墨烯材料的全透明太阳能电池面板、直流稳压电路、充电电池和电源线组成，其中：石墨烯材料的全透明太阳能电池面板由导热石墨烯传输板和光源太阳能转化面板两个部分组成，两者均为吸引板层，起到提高太阳能与热能、电能之间快效转化的作用；直流稳压电路可以由串联三极管组成，起到稳定电压、保护电路的作用；充电电池可以为12V、5600mAh锂电池，具有容量较大、节能性能高的特点，起到存储电能的作用；电源线可以为2芯线4平方线缆，起到传输电流的作用。
所述通讯模块2为RS485无线通讯器，通过局域网与所述外部主控中心1无线连接，其中Z1为无线通讯信道。
所述控制器3为STM32单片机，通过信号线与所述通讯模块2和所述LED显示器7相连接，其中Y1为2芯线0.5平方信号线。
所述变压模块5一端与所述太阳能充电模块4通过电源线相连，另一端与所述通讯模块2、所述控制器3、所述LED显示器7通过电源线相连，其中X1为2芯线4平方电源线。
所述充电电压检测模块41能够实时检测太阳能所提供的充电电压，当太阳能提供的充电电压高于额定充电电压时，则进行充电；当太阳能提供的充电电压低于等于额定充电电压时，则不进行充电，以保证所述太阳能充电模块4能够合理使用。
所述电源电压检测模块42能够实时检测充电电池两端的电压，当充电电池电压高于警戒值时，则进行步骤A3；当充电电池电压小于等于警戒值时，则及时更换充电电池，以保证整个系统供能稳定。
所述变压模块5由降压电路和升压电路两部分组成，降压电路为将12V分别转化为5V和3.3V，升压电路是12V转化为48V，分别为通讯模块2、控制器3以及LED显示器7提供对应的工作电压。
如图2所示，所显示的车厢信息包括车次信息、行驶方向信息和站台号m，所述的LED显示器点亮区域呈现黑色，不亮区域呈现白色。
系统防护模块6由外部防护盒和内部塑料支架两部分组成，其中：外部防护盒为长方体形状，由6面构成，前、后、左、右，以及底部均为不锈钢金属材料，使其具有一定的硬度，不易变形，起到保护内部结构的作用，顶部为全透明钢化玻璃材料，可以为凸透镜形状，对外部光线具有聚焦作用，起到提高光照利用率的作用；内部塑料支架用以防止个电子模块与外部防护盒接触，避免短路现象的出现，同时起到固定总体结构、防抖防震的作用。
如图3-4所示，一种高铁动车组站台电子引导方法，包括包括充电系统流程和通讯系统流程，在充电系统流程执行后，所述通讯系统流程开始执行。
所述充电系统流程具体包括如下步骤：
步骤A1：电源电压检测模块42实时检测充电电池电压，充电电压检测模块41实时检测太阳能所提供的充电电压；
步骤A2：电源电压检测模块42判断步骤A1中充电电池电压是否高于警戒值，当其高于警戒值时，执行步骤A3；当其低于等于警戒值时，更换充电电池；
步骤A3：充电电压检测模块41判断步骤A1中太阳能充电电压是否低于等于额定充电电压，当其低于等于额定充电电压时，仅接通变压模块5执行电压转换；当其高于额定充电电压时，既接通变压模块5执行电压转换，又利用太阳能进行充电。
所述步骤A2中所述警戒值为充电电池满电压的40%~50%。
所述通讯系统流程具体包括如下步骤：
步骤B1：控制器3、通讯模块2和LED显示器7接通变压模块5上电之后，判断通讯模块2是否接收到外部总控中心1的所发出的车厢信息，当通讯模块2接收到车厢信息时，执行步骤B2；当通讯模块2未接收到车厢信息时，通讯模块2保持等待状态；
步骤B2：步骤B1中控制器3对步骤B1中车厢信息进行处理，并读取步骤B1中LED显示器7的状态；
步骤B3：步骤B1控制器3向步骤B1中LED显示器7传输处理后的数据，并控制其显示车厢信息。
步骤B1中车厢信息包括车次信息、行驶方向信息和站台号m。
工作原理：外部主控中心1首先接收到列车所发送的列车总体信息，包括：车次信息、车厢总数n和列车行驶方向，外部总控中心将列车总体信息进行处理，并规整成n组车厢信息，随后将规整出的不同车厢信息分别发送给对应的n个高铁动车组站台电子引导装置通讯模块2。
通讯模块2可以为RS485无线通讯器。在一定范围的局域网内，RS485无线通讯器作为接收端，接受来自外部主控中心1的车厢信息，随后可供控制器3提取。
控制器3可以为STM32单片机，提取并处理通讯模块2所接收的车厢信息，并控制LED显示器的显示。
本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述，本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各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等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高铁动车组站台电子引导装置，其特征在于：包括外部主控中心（1）、通讯模块（2）、控制器（3）、太阳能充电模块（4）、变压模块（5）、系统防护模块（6）和LED显示器（7），所述外部主控中心（1）与所述通讯模块（2）相连，所述控制器（3）与所述通讯模块（2）相连，所述LED显示器（7）与所述控制器（3）相连，所述变压器模块（5）一端与太阳能充电模块（4）通过电源线相连，所述变压模块（5）另一端与所述通讯模块（2）、所述控制器（3）、所述LED显示器（7）通过电源线相连，所述通讯模块（2）、控制器（3）、太阳能充电模块（4）、变压模块（5）和LED显示器（7）均放置在所述系统防护模块（6）里面。
2.根据权利要求1所述的一种高铁动车组站台电子引导装置，其特征在于：所述太阳能充电模块（4）包括充电电压检测模块（41）和电源电压检测模块（42），所述电源电压检测模块（42）与太阳能充电模块（4）通过电源线相连，所述充电电压检测模块（41）与太阳能充电模块（4）通过电源线相连。
3.根据权利要求1所述的一种高铁动车组站台电子引导装置，其特征在于：所述通讯模块（2）为RS485无线通讯器，通过局域网与所述外部主控中心无线连接。
4.根据权利要求1所述的一种高铁动车组站台电子引导装置，其特征在于：所述控制器（3）为STM32单片机，通过信号线与所述通讯模块（2）和所述LED显示器（7）相连接。
5.根据权利要求1所述的一种高铁动车组站台电子引导装置，其特征在于：所述的LED显示器（7）点亮区域呈现黑色，不亮区域呈现白色。
6.一种高铁动车组站台电子引导方法，其特征在于：包括充电系统流程和通讯系统流程，在充电系统流程执行完后，所述通讯系统流程开始执行；
所述充电系统流程具体包括如下步骤：
步骤A1：电源电压检测模块（42）实时检测充电电池电压，充电电压检测模块（41）实时检测太阳能所提供的充电电压；
步骤A2：电源电压检测模块（42）判断步骤A1中充电电池电压是否高于警戒值，当其高于警戒值时，执行步骤A3；当其低于等于警戒值时，更换充电电池；
步骤A3：充电电压检测模块（41）判断步骤A1中太阳能充电电压是否低于等于额定充电电压，当其低于等于额定充电电压时，仅接通变压模块（5）执行电压转换；当其高于额定充电电压时，既接通变压模块（5）执行电压转换，又利用太阳能进行充电；
所述通讯系统流程具体包括如下步骤：
步骤B1：控制器（3）、通讯模块（2）和LED显示器（7）接通变压模块（5）上电之后，通讯模块（2）判断是否接收到外部总控中心（1）所发出的车厢信息，当通讯模块（2）接收到车厢信息时，执行步骤B2；当通讯模块（2）未接收到车厢信息时，通讯模块（2）保持等待状态；
步骤B2：控制器（3）对步骤B1中通讯模块（2）接收到的车厢信息进行处理，并读取步骤B1中LED显示器（7）的状态；
步骤B3：控制器（3）向步骤B1中LED显示器（7）传输处理后的数据，并控制其显示车厢信息。
7.根据权利要求6所述的一种高铁动车组站台电子引导方法，其特征在于：所述步骤A2中所述警戒值为充电电池满电压的40%~50%。
8.根据权利要求6所述的一种高铁动车组站台电子引导方法，其特征在于：步骤B1中车厢信息包括车次信息、行驶方向信息和站台号m。
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