CN112945299A - 一种afc发卡模块健康管理系统 - Google Patents

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张继哲
钮佳丽
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张�成
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Abstract

本发明公开了一种AFC发卡模块健康管理系统,涉及AFC发卡模块状态监测领域,目的是解决AFC发卡模块易故障的问题,包括主控模块、时钟模块、以太网控制器、远程计算机、丝杆阻力监测装置、皮带打滑监测装置、翻板位移监测装置、灰尘监测装置、显示模块和存储模块。时钟模块、丝杆阻力监测装置、2个皮带打滑监测装置、翻板位移监测装置、灰尘监测装置、显示模块和存储模块分别连接到主控模块;以太网控制器的输入端连接主控模块,输出模块连接远程计算机,提供了一种可以实时监控AFC发卡模块运行健康状态,预判出故障的发生概率以方便提醒工作人员进行维护工作的AFC发卡模块健康管理系统。

Description

一种AFC发卡模块健康管理系统
技术领域
本发明涉及AFC发卡模块状态监测领域,具体涉及一种AFC发卡模块健康管理系统。
背景技术
AFC系统全称是Automatic Fare Collection,即为自动售检票系统。AFC是基于计算机、通信、网络、自动控制等技术,实现轨道交通售票、检票、计费、收费、统计、清分、管理等全过程的自动化系统。自动售票机是地铁自动售检票系统中重要的终端设备之一,通过自动售票来保障乘客快速地购票进站乘车。随着郑州地铁线网的扩张,近年地铁客流量激增迅速,在乘客购票进站时会出现卡票现象影响乘客购票进站乘车。因此,对车站自动售票机发卡模块的运行状态研究越来越迫切。
随着线网的逐渐扩张,客流量日益增加,尤其是早晚高峰期及节假日人员客流潮汐运动,导致客流量进一步增大,自动售票机卡票的现象尤为显著。随着设备模块使用时间的增长,自动售票机发卡模块的主动轮和从动轮转速会逐渐不一致,皮带逐渐被磨损或者打滑造成卡票;票卡传输通道的对射传感器也会因为积灰降低识别的灵敏性;票卡丝杆也会因为未及时加油使得上升迟缓。因此可以通过捕获自动售票机卡票的故障因素,提前预判出故障的发生概率,从而指导现场维护检修工作。
发明内容
本发明公开了一种AFC发卡模块健康管理系统,目的是解决AFC发卡模块容易出现故障的问题。
为了解决上述问题,本发明采用以下技术方案:
一种AFC发卡模块健康管理系统,包括主控模块、时钟模块、以太网控制器、远程计算机、丝杆阻力监测装置、皮带打滑监测装置、翻板位移监测装置、灰尘监测装置、显示模块和存储模块;
时钟模块、丝杆阻力监测装置、2个皮带打滑监测装置、翻板位移监测装置、灰尘监测装置、显示模块和存储模块分别连接到主控模块;
以太网控制器的输入端连接主控模块,输出模块连接远程计算机;
以太网控制器的输入端连接主控模块,输出模块连接远程计算机;主控模块用于整个系统的控制和任务分配,时钟模块为主控模块提供时钟信号,以太网控制器用于网络数据传输,远程计算机用于远程监控,显示模块用于显示测量数据,存储模块用于存储历史测量数据;
所述灰尘监测装置安装在AFC发卡模块内TVM模块的对射传感器旁,灰尘监测装置用于监测灰尘厚度;翻板位移监测装置安装于两个票卡传输通道之间的翻板转轴旁,翻板位移监测装置用于测量翻板的翻转角度;丝杆阻力监测装置安装于AFC发卡模块的主控板上,丝杆阻力监测装置用于监测丝杆的运转状态;2个皮带打滑监测装置分别安装在带动皮带的主动轮和从动轮旁,皮带打滑监测装置用于测量主动轮和从动轮的转动角速度。
优选地,所述灰尘监测装置包括直流源、发光二极管、光敏电阻、电压计和光学玻璃罩,发光二极管、光敏电阻、电压计安装在光学玻璃罩内部,电压计并联在光敏电阻两端,直流源、发光二极管和光敏电阻串联,电压计的输出端连接到所述主控模块。
优选地,所述翻板位移监测装置包括直流源、旋转式电位器和电压计,直流源给旋转式电位器供电,旋转式电位器的可旋转柄安装在与两个票卡传输通道之间的翻板转轴上,电压计连接在旋转式电位器两端,电压计的输出端连接到所述主控模块。
优选地,所述丝杆阻力监测装置包括电阻和电压计,电阻与丝杆的电机串联,电压计连接在电阻两端,电压计的输出端连接到所述主控模块。
优选地,所述皮带打滑监测装置采用霍尔转速传感器。
优选地,所述主控模块采用型号为STC8A8K64SA12的单片机芯片。
优选地,所述时钟模块采用型号为DS1302的时钟芯片。
优选地,所述以太网控制器的型号为W5500。
优选地,所述存储模块采用SD卡存储模块。
优选地,所述显示模块采用OLED显示屏。
本发明可以捕获自动售票机卡票的故障因素,提前预判出故障的发生概率,从而指导现场维护检修工作,可以通过丝杆阻力监测装置、皮带打滑监测装置、翻板位移监测装置、灰尘监测装置监测AFC发卡模块的状态,实现故障预判,方便工作人员及时维护AFC发卡模块;采用显示模块直观显示监控数据,方便工作人员观察;采用远程计算机方便远程操控;采用SD卡存储模块保存参数信息方便查阅历史数据,且SD卡存储模块具有较高的性价比。
附图说明
图1为本发明模块连接示意图;
图2为实施例1中灰尘监测装置的结构示意图
具体实施方式
参阅图1,一种AFC发卡模块健康管理系统,包括主控模块、时钟模块、以太网控制器、远程计算机、丝杆阻力监测装置、皮带打滑监测装置、翻板位移监测装置、灰尘监测装置、显示模块和存储模块。时钟模块、丝杆阻力监测装置、2个皮带打滑监测装置、翻板位移监测装置、灰尘监测装置、显示模块和存储模块分别连接到主控模块;以太网控制器的输入端连接主控模块,输出模块连接远程计算机。主控模块可以采用型号为STC8A8K64SA12的单片机芯片,时钟模块可以采用型号为DS1302的时钟芯片,以太网控制器的型号优选为W5500,存储模块可以采用SD卡存储模块,显示模块可以采用OLED显示屏。
其中,丝杆阻力监测装置、皮带打滑监测装置、翻板位移监测装置、灰尘监测装置监测AFC发卡模块的状态。灰尘监测装置安装在AFC发卡模块内TVM模块的对射传感器旁,灰尘监测装置用于监测灰尘厚度;翻板位移监测装置安装于两个票卡传输通道之间的翻板转轴旁,翻板位移监测装置用于测量翻板的翻转角度;丝杆阻力监测装置安装于AFC发卡模块的主控板上,丝杆阻力监测装置用于监测丝杆的运转状态;2个皮带打滑监测装置分别安装在带动皮带的主动轮和从动轮旁,皮带打滑监测装置用于测量主动轮和从动轮的转动角速度。
上述四种检测装置将测量结果发送到主控模块,主控模块对丝杆阻力监测装置、皮带打滑监测装置、翻板位移监测装置、灰尘监测装置所测量的丝杆阻力、翻板翻转角度、皮带的主动轮和从动轮角速度和灰尘量的数据进行计算和预判,当预判到故障发生概率达到预设值以后,则将待检修提示通过以太网控制器发送到远程计算机,同时也可以将该信息在显示模块上显示。SD卡存储模块用于存储历史测量数据,方便统计和进一步分析,后续可以根据历史数据优化主控模块内的预判与计算方法。
实施例1
本实施例基于上述本发明的模块连接示意图。
作为优选方案,灰尘监测装置可以包括直流源、发光二极管、光敏电阻、电压计和光学玻璃罩,发光二极管、光敏电阻、电压计安装在光学玻璃罩内部,电压计并联在光敏电阻两端,直流源、发光二极管和光敏电阻串联,电压计的输出端连接到主控模块。落在光学玻璃罩上的灰尘厚度会影响照射进光学玻璃罩的进光量,从而影响光敏电阻的阻值,发光二极管为光敏电阻提供一个基础阻值,然后根据光敏电阻阻值的变化可以推测出进入光学玻璃罩的光量,进而推断出光学玻璃罩外壁灰尘的厚度。由于测量装置安装在AFC发卡模块内TVM模块的对射传感器旁,光学玻璃罩上的灰尘量可以反映出对射传感器的灰尘量。主控模块根据接收到电压计的阻值判断灰尘量,灰尘量超出阈值则通过远程计算机和显示模块提醒工作人员处理。
另外,翻板位移监测装置包括直流源、旋转式电位器和电压计,直流源给旋转式电位器供电,旋转式电位器的可旋转柄安装在与两个票卡传输通道之间的翻板转轴上,电压计连接在旋转式电位器两端,电压计的输出端连接到主控模块。旋转式电位器是一种可变电阻,通过旋转可转动柄可以改变其阻值。由于旋转式电位器的可旋转柄安装在与两个票卡传输通道之间的翻板转轴上,所以旋转式电位器阻值可以随翻板转动而改变,主控模块通过电压计测量到的电压值可以计算出翻转角度,如果翻转过位则通过远程计算机和显示模块提醒工作人员处理。
进一步地,丝杆阻力监测装置包括电阻和电压计,电阻与丝杆的电机串联,电压计连接在电阻两端,电压计的输出端连接到主控模块,当丝杆运行不顺畅出现卡顿时,电机输出发生变化,丝杆阻力监测装置中的电阻的电压值随之变化,主控模块根据接收到电压计的阻值判断丝杆卡顿情况,电阻值不在标准范围内则说明丝开始出现卡住现象,则通过远程计算机和显示模块提醒工作人员处理。
此外,皮带打滑监测装置采用霍尔转速传感器,两个霍尔转速传感器分别测量主动轮和从动轮的转速,若转速不一致则容易出现打滑现象,主控模块计算转速差值,差值大于设定安全阈值则通过远程计算机和显示模块提醒工作人员处理。

Claims (10)

1.一种AFC发卡模块健康管理系统,其特征在于:包括主控模块、时钟模块、以太网控制器、远程计算机、丝杆阻力监测装置、皮带打滑监测装置、翻板位移监测装置、灰尘监测装置、显示模块和存储模块;
时钟模块、丝杆阻力监测装置、2个皮带打滑监测装置、翻板位移监测装置、灰尘监测装置、显示模块和存储模块分别连接到主控模块;
以太网控制器的输入端连接主控模块,输出模块连接远程计算机;主控模块用于整个系统的控制和任务分配,时钟模块为主控模块提供时钟信号,以太网控制器用于网络数据传输,远程计算机用于远程监控,显示模块用于显示测量数据,存储模块用于存储历史测量数据;
所述灰尘监测装置安装在AFC发卡模块内TVM模块的对射传感器旁,灰尘监测装置用于监测灰尘厚度;翻板位移监测装置安装于两个票卡传输通道之间的翻板转轴旁,翻板位移监测装置用于测量翻板的翻转角度;丝杆阻力监测装置安装于AFC发卡模块的主控板上,丝杆阻力监测装置用于监测丝杆的运转状态;2个皮带打滑监测装置分别安装在带动皮带的主动轮和从动轮旁,皮带打滑监测装置用于测量主动轮和从动轮的转动角速度。
2.根据权利要求1所述的一种AFC发卡模块健康管理系统,其特征在于:所述灰尘监测装置包括直流源、发光二极管、光敏电阻、电压计和光学玻璃罩,发光二极管、光敏电阻、电压计安装在光学玻璃罩内部,电压计并联在光敏电阻两端,直流源、发光二极管和光敏电阻串联,电压计的输出端连接到所述主控模块。
3.根据权利要求1所述的一种AFC发卡模块健康管理系统,其特征在于:所述翻板位移监测装置包括直流源、旋转式电位器和电压计,直流源给旋转式电位器供电,旋转式电位器的可旋转柄安装在与两个票卡传输通道之间的翻板转轴上,电压计连接在旋转式电位器两端,电压计的输出端连接到所述主控模块。
4.根据权利要求1所述的一种AFC发卡模块健康管理系统,其特征在于:所述丝杆阻力监测装置包括电阻和电压计,电阻与丝杆的电机串联,电压计连接在电阻两端,电压计的输出端连接到所述主控模块。
5.根据权利要求1所述的一种AFC发卡模块健康管理系统,其特征在于:所述皮带打滑监测装置采用霍尔转速传感器。
6.根据权利要求1所述的一种AFC发卡模块健康管理系统,其特征在于:所述主控模块采用型号为STC8A8K64SA12的单片机芯片。
7.根据权利要求1所述的一种AFC发卡模块健康管理系统,其特征在于:所述时钟模块采用型号为DS1302的时钟芯片。
8.根据权利要求1所述的一种AFC发卡模块健康管理系统,其特征在于:所述以太网控制器的型号为W5500。
9.根据权利要求1所述的一种AFC发卡模块健康管理系统,其特征在于:所述存储模块采用SD卡存储模块。
10.根据权利要求1所述的一种AFC发卡模块健康管理系统,其特征在于:所述显示模块采用OLED显示屏。
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