CN203773338U - Thds探测站分机及thds探测站智能管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种THDS探测站分机及THDS探测站智能管理系统，包括：主控制芯片、视频采集及辅助设备、电源直流电压采集设备、电源交流电压采集设备、电源电流采集设备、电源纹波电压采集设备、车轮传感器噪声测量电路、车轮传感器状态测量电路、探头电压采集设备、探头电流采集设备、停送电控制电路、探测站主机复位电路、机柜门状态测量电路、机柜内温度测量电路、通信设备和报警设备。能够全面监控THDS探测站各设备工作状态，及时在远程发现THDS探测站各设备是否出现异常，并能够远程实施简单的故障处理措施，从而降低了工作人员工作强度。

Description

THDS探测站分机及THDS探测站智能管理系统

技术领域

本实用新型属于自动控制技术领域，具体涉及一种THDS探测站分机及THDS探测站智能管理系统。

背景技术

THDS（红外线轴温探测系统）探测站是每隔30公里安装在铁路沿线附近的设备，由轨边设备和机房内设备组成；其中，轨边设备包括红外轴箱扫描器、车轮传感器和环境温度传感器；机房内设备包括机柜以及安装在机柜内的电源和探测站主机；轨边设备通过线缆与探测站主机相连，用于向探测站主机传输所采集到的相关信号，而电源用于向探测站主机供电；探测站主机通过对各传感器上传的参数进行分析，判断车辆轴承是否出现故障，防止因列车轴承出现问题导致的列车侧翻及脱轨事故，保障铁路运输安全。

现有技术中，THDS探测站中各设备需要24小时不关机运行，为及时发现并解决各设备运行过程中发生的各种故障，列检部门需要有专门维修此设备的工班。然而在THDS设备出现故障时的表现形式在复视中心展现出来的均是通信中断，因此，远方工作人员无法判断导致故障的具体原因，进而导致维修人员到达现场后因准备不足无法正常维护设备的情况时有发生，尤其对于距离探测站较远的工班，极大了浪费了维修人员的时间，还具有无法及时有效排除THDS设备故障的问题。

虽然现有技术中出现了少量的THDS探测站监控系统，但只能对THDS探测站进行简单的视频控制，具有监控不全面、监控能力差的问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种THDS探测站分机及THDS探测站智能管理系统，能够全面监控THDS探测站各设备工作状态，及时在远程发现THDS探测站各设备是否出现异常，并能够远程实施简单的故障处理措施，从而极大降低了工作人员工作强度，同时提高了故障处理效率。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型提供一种THDS探测站分机，所述THDS探测站分机包括：主控制芯片、视频采集及辅助设备、电源直流电压采集设备、电源交流电压采集设备、电源电流采集设备、电源纹波电压采集设备、车轮传感器噪声测量电路、车轮传感器状态测量电路、探头电压采集设备、探头电流采集设备、停送电控制电路、探测站主机复位电路、机柜门状态测量电路、机柜内温度测量电路、通信设备和报警设备；

其中，所述主控制芯片、所述视频采集及辅助设备、所述电源直流电压采集设备、所述电源交流电压采集设备、所述电源电流采集设备、所述电源纹波电压采集设备、所述停送电控制电路、所述探测站主机复位电路、所述机柜门状态测量电路、所述机柜内温度测量电路、所述通信设备和所述报警设备均安装在探测站分机机柜内部；

所述视频采集及辅助设备、所述电源直流电压采集设备、所述电源交流电压采集设备、所述电源电流采集设备、所述电源纹波电压采集设备、所述车轮传感器噪声测量电路、所述车轮传感器状态测量电路、所述探头电压采集设备、所述探头电流采集设备、所述停送电控制电路、所述探测站主机复位电路、所述机柜门状态测量电路、所述机柜内温度测量电路、所述通信设备和所述报警设备分别与所述主控制芯片电连接。

优选的，所述通信设备集成电话MODEL通信接口、GPRS通信接口、北斗卫星通信接口、RS232通信接口、RS485通信接口和CAN总线通信接口中的一种或几种。

优选的，所述视频采集及辅助设备包括：摄像头、云台本体、云台底座和云台控制系统；所述摄像头固定安装在所述云台本体上面；所述云台本体活动安装在所述云台底座的上面，所述云台底座固定安装在机房墙体上；所述云台控制系统包括姿态测试仪、控制器、位置传感器和至少一组伺服驱动执行装置；所述位置传感器与所述云台本体固定连接，所述位置传感器的输出端与所述姿态测试仪的输出端分别连接到所述控制器的输入端；所述控制器的输出端连接到所述伺服驱动执行装置的输入端，所述伺服驱动执行装置的输出端与所述云台本体连接；并且，所述控制器还与所述主控制芯片连接。

优选的，每一组所述伺服驱动执行装置包括顺次连接的伺服驱动器和伺服电机；所述伺服驱动器的输入端与所述控制器的输出端连接，所述伺服驱动器的输出端与所述伺服电机的输入端连接，所述伺服电机的输出端连接到所述云台本体。

优选的，所述云台本体为二轴系，包括相互垂直的横摇轴和纵摇轴；所述伺服驱动执行装置为两组，包括横摇伺服驱动执行装置和纵摇伺服驱动执行装置；所述横摇伺服驱动执行装置与所述横摇轴连接，所述纵摇伺服驱动执行装置与所述纵摇轴连接。

优选的，所述机柜门状态测量电路安装在被监控机柜门的门侧上角上，用于监测机柜门的开关状态。

优选的，所述报警设备集成有声音报警器、灯光报警器和门磁报警器。

优选的，还包括照明控制电路；所述照明控制电路与所述主控制芯片连接，用于控制机柜内照明设备的开关状态。

本实用新型还提供一种THDS探测站智能管理系统，包括：上述的THDS探测站分机以及安装在远程的主站；所述主站与各个所述THDS探测站分机通过数字网络、电话专网及无线方式连接。

本实用新型提供的THDS探测站分机及THDS探测站智能管理系统具有以下优点：

本实用新型提供的THDS探测站分机及THDS探测站智能管理系统，对THDS设备现场一切可能导致设备故障的点都进行了全面实时监控，当THDS设备出现故障时，能够第一时间为检修人员提供数据参考，并可对一些可以远程处理的设备故障进行远程处理。对通行、供电中断等导致的设备故障及时发出报警信号，保证THDS设备故障被及时高效的处理。

附图说明

图1为本实用新型提供的THDS探测站分机的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进行详细说明：

结合图1，本实用新型提供一种THDS探测站分机，包括：主控制芯片、视频采集及辅助设备、电源直流电压采集设备、电源交流电压采集设备、电源电流采集设备、电源纹波电压采集设备、车轮传感器噪声测量电路、车轮传感器状态测量电路、探头电压采集设备、探头电流采集设备、停送电控制电路、探测站主机复位电路、机柜门状态测量电路、机柜内温度测量电路、通信设备和报警设备；

其中，所述主控制芯片、所述视频采集及辅助设备、所述电源直流电压采集设备、所述电源交流电压采集设备、所述电源电流采集设备、所述电源纹波电压采集设备、所述停送电控制电路、所述探测站主机复位电路、所述机柜门状态测量电路、所述机柜内温度测量电路、所述通信设备和所述报警设备均安装在探测站机柜内部；

所述视频采集及辅助设备、所述电源直流电压采集设备、所述电源交流电压采集设备、所述电源电流采集设备、所述电源纹波电压采集设备、所述车轮传感器噪声测量电路、所述车轮传感器状态测量电路、所述探头电压采集设备、所述探头电流采集设备、所述停送电控制电路、所述探测站主机复位电路、所述机柜门状态测量电路、所述机柜内温度测量电路、所述通信设备和所述报警设备分别与所述主控制芯片电连接。

具体的，通信设备用于实现主机和各个分机之间的通信，例如：分机向主机上传所采集到的THDS探测站监控参数，主机向分机下发执行命令等。本实用新型中，通信设备集成多种通信接口，包括电话MODEL通信接口、GPRS通信接口、北斗卫星通信接口、RS232通信接口、RS485通信接口和CAN总线通信接口中的一种或几种。

视频采集及辅助设备安装在机柜内部，用于实时监控机柜内的视频信息，包括：摄像头、云台本体、云台底座和云台控制系统；所述摄像头固定安装在所述云台本体上面；所述云台本体活动安装在所述云台底座的上面，所述云台底座固定安装在机柜内部；所述云台控制系统包括姿态测试仪、控制器、位置传感器和至少一组伺服驱动执行装置；所述位置传感器与所述云台本体固定连接，所述位置传感器的输出端与所述姿态测试仪的输出端分别连接到所述控制器的输入端；所述控制器的输出端连接到所述伺服驱动执行装置的输入端，所述伺服驱动执行装置的输出端与所述云台本体连接；并且，所述控制器还与所述主控制芯片连接。其中，每一组伺服驱动执行装置包括顺次连接的伺服驱动器和伺服电机；所述伺服驱动器的输入端与所述控制器的输出端连接，所述伺服驱动器的输出端与所述伺服电机的输入端连接，所述伺服电机的输出端连接到所述云台本体。并且，云台本体为二轴系，包括相互垂直的横摇轴和纵摇轴；所述伺服驱动执行装置为两组，包括横摇伺服驱动执行装置和纵摇伺服驱动执行装置；所述横摇伺服驱动执行装置与所述横摇轴连接，所述纵摇伺服驱动执行装置与所述纵摇轴连接。

该视频采集及辅助设备的工作过程为:

（1）姿态测试仪实时检测云台本体当前姿态信号，并输出给控制器；同时，位置传感器实时检测云台本体当前位置信号，并反馈给控制器；

（2）控制器综合比较云台本体当前位置信号姿态信号，产生控制信号，并将控制信号输出给伺服驱动执行装置；

（3）伺服驱动执行装置控制云台本体各轴系的偏斜角度，使云台本体朝向需要监测的精细方向，从而达到调整摄像头方向的目的。上述云台本体调整过程，为一种具有双路控制回路的闭环反馈系统，具有安装灵活、应用范围广、的优点。使用该视频采集及辅助设备，可远程精细控制摄像头在两个维度的倾斜角度，具有摄像头角度控制灵活方便的优点。

另外，视频采集设备还可以运动到机柜外部，采集轨道上列车视频运动图像，然后主控制芯片可对视频像素进行分析及对比，当现场图片与标准图片存在差异时发出报警信号，并可根据变化像素的大小、移动方向判断像素为人还是列车及判断列车行进方向，根据不同的情况给出相应的报警信号。

机柜门状态测量电路安装在被监控机柜门的门侧上角上，用于监测机柜门的开关状态。当监测到机柜门被打开时，自动启动视频联动功能，即：通过自动控制摄像头方向，使摄像头朝向机柜门，同时通过照明控制电路，打开照明设备，对机柜门附近进行视频录像。

报警设备集成有声音报警器、灯光报警器和门磁报警器。实际应用中，可通过磁钢触发与视频联动两种信号触发方式，当触发达到指定的设置时给出报警信号，报警信号传递方向为该站点行车方向的下一个站点。下一个站点收到信号后报警输出，输出分为两种模式：声音报警输出在收到报警的一瞬间连续提示四声语音报警，并告知报警的行车方向。语音报警结束后灯光报警一直闪烁直到上站来车通过本站灯光报警器才停止报警输出。此外，门磁报警信号用于记录门的开关动作，并将开关门节点与视频联动，在日志查询中查询到开关门时间段时，点击该条记录就可以将开关门时间段对应的视频回放。为检查现场作业视频提取节约时间。

通过电源直流电压采集设备、电源交流电压采集设备和电源电流采集设备、电源纹波电压采集设备，检测现场电源指标是否正常，并集成有信号防雷，直流电滤波及抗浪涌等功能，可检测THDS设备工作所需的直流电压值大小、现场交流电电压供电情况，当电压值在AC160V到AC250V时测试结果为正常供电，当电压值超过该范围是给出报警信号，分机向主机发送报警信号。从而保证THDS设备运行环境的稳定性。另外，通常情况下，电压测试存在不精准问题，本实用新型中，各电压采集设备采取了多级电平分压放大处理，并在电路板制作上精益求精，分压电阻精度均为万分之一，经过测试，此类处理后测试直流电压值精准度控制在0.5%。

实际应用中，所有采集设备实时将采集到的监控信息发送到主控制芯片，主控制芯片通过对接收到的监控信息进行分析，一旦发现监控信息异常，即启动报警设备进行本地报警；同时将报警信号发送到远程主机。监控信息包括：电源直流电压、电源交流电压、电源电流、电源纹波电压、车轮传感器噪声、车轮传感器状态、探头电压、探头电流、机柜门状态、机柜内温度等参数。另外，当监控到出现故障时，主控制芯片会进行简单的故障处理，例如：通过停送电控制电路控制电源供电电路的开断，实现电源复位等；当出现现场设备死机及通信问题时，通过探测站主机复位电路重启主机，使探测站主机恢复正常工作。另外分机还集成有4KV防雷模块，保证220V供电正常。

本发明还提供一种THDS探测站智能管理系统，包括：上述的THDS探测站分机以及安装在远程的主站；所述主站与各个所述THDS探测站分机通过数字网络、电话专网及无线方式连接。对于主站，可根据实际需要，配置不同的管理方法，以下仅列举具体的几个功能，但需要强调的是，本实用新型是对THDS探测站分机的硬件结构进行了改进，使其监控信息更加全面。对于主站运行的下列软件，仅是一种具体示例，并不代表本实用新型对主站软件进行改进，也不代表本实用新型运行必然依靠软件实现。

①远程机型配置模块

该分项主要用于配置现场设备机型，不同站点所配置的设备型号不同，通信处理方式、测试指标也有差别，通过远程机型配置模块，可配置各站点设备具体型号，更好的适应现场使用。

②探测站点管理模块

该分项主要用于对站点设备进行管理，例如：配置站点电话号码、IP、报警发送IP等。

③远程站点查看

该分项主要功能为连接站点设备，站点设备数据都在此分项中展现，每一个站点都有一个独立的文件夹存储文件，方便使用者查询使用。

④网络视频监控

此分项主要功能为调取现场视频录像，视频预览，回放等信息都在此项中操作。

⑤日志查询

次分项将所有操作都存档并供用户查询，查询是只需选择站点和需要查询的时间段，此段时间内客户和设备自动查询的结果都会展现出来，部分数据还能以曲线图的形式给出汇总图。

综上所述，本实用新型提供的THDS探测站分机及THDS探测站智能管理系统，对THDS设备现场一切可能导致设备故障的点都进行了全面实时监控，当THDS设备出现故障时，能够第一时间为检修人员提供数据参考，并可对一些可以远程处理的设备故障进行远程处理。对通行、供电中断等导致的设备故障及时发出报警信号，保证THDS设备故障被及时高效的处理。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种THDS探测站分机，其特征在于，所述THDS探测站分机包括：主控制芯片、视频采集及辅助设备、电源直流电压采集设备、电源交流电压采集设备、电源电流采集设备、电源纹波电压采集设备、车轮传感器噪声测量电路、车轮传感器状态测量电路、探头电压采集设备、探头电流采集设备、停送电控制电路、探测站主机复位电路、机柜门状态测量电路、机柜内温度测量电路、通信设备和报警设备；

其中，所述主控制芯片、所述视频采集及辅助设备、所述电源直流电压采集设备、所述电源交流电压采集设备、所述电源电流采集设备、所述电源纹波电压采集设备、所述停送电控制电路、所述探测站主机复位电路、所述机柜门状态测量电路、所述机柜内温度测量电路、所述通信设备和所述报警设备均安装在探测站分机机柜内部；

所述视频采集及辅助设备、所述电源直流电压采集设备、所述电源交流电压采集设备、所述电源电流采集设备、所述电源纹波电压采集设备、所述车轮传感器噪声测量电路、所述车轮传感器状态测量电路、所述探头电压采集设备、所述探头电流采集设备、所述停送电控制电路、所述探测站主机复位电路、所述机柜门状态测量电路、所述机柜内温度测量电路、所述通信设备和所述报警设备分别与所述主控制芯片电连接。

2.根据权利要求1所述的THDS探测站分机，其特征在于，所述通信设备集成电话MODEL通信接口、GPRS通信接口、北斗卫星通信接口、RS232通信接口、RS485通信接口和CAN总线通信接口中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的THDS探测站分机，其特征在于，所述视频采集及辅助设备包括：摄像头、云台本体、云台底座和云台控制系统；所述摄像头固定安装在所述云台本体上面；所述云台本体活动安装在所述云台底座的上面，所述云台底座固定安装在机房墙体上；所述云台控制系统包括姿态测试仪、控制器、位置传感器和至少一组伺服驱动执行装置；所述位置传感器与所述云台本体固定连接，所述位置传感器的输出端与所述姿态测试仪的输出端分别连接到所述控制器的输入端；所述控制器的输出端连接到所述伺服驱动执行装置的输入端，所述伺服驱动执行装置的输出端与所述云台本体连接；并且，所述控制器还与所述主控制芯片连接。

4.根据权利要求3所述的THDS探测站分机，其特征在于，每一组所述伺服驱动执行装置包括顺次连接的伺服驱动器和伺服电机；所述伺服驱动器的输入端与所述控制器的输出端连接，所述伺服驱动器的输出端与所述伺服电机的输入端连接，所述伺服电机的输出端连接到所述云台本体。

5.根据权利要求4所述的THDS探测站分机，其特征在于，所述云台本体为二轴系，包括相互垂直的横摇轴和纵摇轴；所述伺服驱动执行装置为两组，包括横摇伺服驱动执行装置和纵摇伺服驱动执行装置；所述横摇伺服驱动执行装置与所述横摇轴连接，所述纵摇伺服驱动执行装置与所述纵摇轴连接。

6.根据权利要求1所述的THDS探测站分机，其特征在于，所述机柜门状态测量电路安装在被监控机柜门的门侧上角上，用于监测机柜门的开关状态。

7.根据权利要求1所述的THDS探测站分机，其特征在于，所述报警设备集成有声音报警器、灯光报警器和门磁报警器。

8.根据权利要求1所述的THDS探测站分机，其特征在于，还包括照明控制电路；所述照明控制电路与所述主控制芯片连接，用于控制机柜内照明设备的开关状态。

9.一种THDS探测站智能管理系统，其特征在于，包括：权利要求1-8任一项所述的THDS探测站分机以及安装在远程的主站；所述主站与各个所述THDS探测站分机通过数字网络、电话专网及无线方式连接。