CN205958996U - 一种集便系统控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于控制技术领域，提供了一种集便系统控制器，在该集便系统中包括水箱、污物箱以及集便系统控制器，集便系统控制器包括：一底板、固定在底板上的外壳以及固定在外壳内部的电路板；电路板中包括：控制单元主板、控制单元输出板、控制单元显示板以及液位信息显示板，其中，控制单元主板和控制单元输出板固定安装在底板上，且控制单元输出板和控制单元主板之间通过连接器连接；控制单元显示板和液位信息显示板固定安装在外壳的内侧，且控制单元显示板和控制单元主板之间通过插排线连接，控制单元输出板和液位信息显示板之间通过插排线连接。整个集便系统控制器集成度更高，使用维护更方便，适用更强。

Description

一种集便系统控制器

技术领域

本实用新型属于控制技术领域，尤其涉及一种集便系统控制器。

背景技术

随着我国新型工业化、城市化进程的加快，城市轨道交通快速发展。为了实现铁路客运的绿色环保，保护铁路沿线的自然环境，减少轨道及车辆零部件的腐蚀，在2004年4月以后生产的25G、25T级以上速度等级的铁路客车上采用了集便系统。

作为铁路车辆的重要组成部分，车型不同，使用的集便系统都不尽相同。一般来说，现有的集便系统控制器均设有控制器，用于控制坐便器的冲洗、污物的收集以及污物的存放，但是控制器集成度不高，必须另外配备电流检测等模块，导致生产成本高、结构松散、适应性差。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型旨在提供一种集便系统控制器，其集成了电流检测电路和液位显示等功能模块，使整个集便系统控制器集成度更高，使用维护更方便，适用更强。

本实用新型提供的技术方案如下：

一种集便系统控制器，在该集便系统中包括水箱、污物箱以及集便系统控制器，所述集便系统控制器包括：一底板、固定在所述底板上的外壳以及固定在所述外壳内部的电路板；

所述电路板中包括：控制单元主板、控制单元输出板、控制单元显示板以及液位信息显示板，其中，

所述控制单元主板和控制单元输出板固定安装在所述底板上，且所述控制单元输出板和所述控制单元主板之间通过连接器连接；

所述控制单元显示板和液位信息显示板固定安装在所述外壳的内侧，且所述控制单元显示板和所述控制单元主板之间通过插排线连接，所述控制单元输出板和所述液位信息显示板之间通过插排线连接。

进一步优选地，所述控制单元输出板中包括一用于分别检测所述水箱和污物箱中加热装置工作电流的电流检测电路。

进一步优选地，所述控制单元显示板中包括：分别与控制单元主板通信连接的多个功能按键和用于显示故障代码的数码管；

所述多个功能按键中包括：集便系统复位按键、清空便盆按键以及通讯模式切换按键。

进一步优选地，所述外壳上设有用于与上位机通信连接的通信接口和用于配置控制单元主板的编程接口，所述通信接口和编程接口分别与所述控制单元主板电连接。

进一步优选地，所述外壳上设有分别与所述控制单元主板电连接的防冻排空按钮和水系统复位系统。

进一步优选地，所述外壳内侧还设有为所述集便系统控制器供电的电源盒，所述电源盒分别与所述控制单元主板、控制单元输出板、控制单元显示板以及液位信息显示板电连接。

本实用新型提供的集便系统控制器，其有益效果在于：

本实用新型提供的集便系统控制器，在内部按照功能分类集成为控制单元输出板、控制单元主板、液位信息控制板、液位信息显示板以及控制单元显示板，这样，该集便系统控制器出现故障进行维护时只需更换其中一块电路板，极大程度上降低了该集便系统控制器的维护成本，提高了适用性。

另外，在该集便系统控制器中还设有通信接口和编程接口，这样，在不拆卸外壳的情况下即可完成对集便系统控制器的配置、编程与程序升级，极大程度上方便了维护，使该集便系统控制器具有更好的适应性。

再有，在本实用新型提供的集便系统控制器中，通过控制单元显示板上的数码管显示的故障代码，方便维修人员对集便系统的维修，节省了维修时间和费用。

最后，本实用新型提供的集便系统控制器中集成了电流检测和液位信息显示功能，大大提高了集便系统的集成度，结构紧凑，很好地利用了壳体空间，降低了生产成本。具体，液位信息显示板上的指示灯实时显示污物箱和水箱的液位，极大地方便了工作人员及时了解污物箱和水箱的液位情况、以及水箱和污物箱的电加热装置的工作状态，以便及时进行相应的操作。

附图说明

图1为本实用新型中集便系统控制器正面示意图；

图2为本实用新型中集便系统控制器立体示意图；

图3为本实用新型中电流检测电路图。

附体标记：

1-底板，2-外壳，3-控制单元输出板，4-液位信息显示板，5-端子排，6-电源盒，7-控制单元主板，8-控制单元显示板，9-接地片，10-功能按键标签，11-故障代码标签，12-液位信息显示标签，13-通信接口，14-编程接口，15-数码管，16-集便系统复位按键，17-清空便盆按键，18-通讯模式切换按键，19-防冻排空按钮，20-水系统复位按钮。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型作进一步详细说明。需要说明的是，下面描述的本实用新型的特定细节仅为说明本实用新型用，并不构成对本实用新型的限制。根据所描述的本实用新型的教导作出的任何修改和变型也在本实用新型的范围内。

如图1和图2所示为本实用新型提供的集便系统控制器硬件示意图，具体在该集便系统中包括水箱、污物箱以及集便系统控制器。在该集便系统控制器包括：一底板1、固定在底板上的外壳2以及固定在外壳内部的电路板。具体在该电路板中包括：控制单元主板7、控制单元输出板3、控制单元显示板8以及液位信息显示板4，其中，控制单元主板和控制单元输出板固定安装在底板上，且控制单元输出板和控制单元主板之间通过连接器连接；控制单元显示板和液位信息显示板固定安装在外壳的内侧，且控制单元显示板和控制单元主板之间通过插排线连接，控制单元输出板和液位信息显示板之间通过插排线连接。

具体来说，控制单元输出板中设置有用于信号输入输出的端子排5、电流检测电路以及继电器输出电路。其中，电流检测电路用于分别检测水箱和污物箱中加热装置的工作电流，进而控制单元主板通过检测到的电流的大小，判定电加热装置的工作状态。更具体来说，如图3所示，在该电流检测电路中首先通过电流输入端Input采用电流互感器获取水箱/污物箱中加热装置的工作电流；然后用整流二极管对其进行桥式整流，把交流电压变成单向脉动电压，再通过π型RC(Resistance-Capacitance Circuits)滤波电路把单向脉动电压变成平滑的直流电压；最后通过电阻分压从输出端Output输出到控制单元主板中进行处理。

控制单元主板中中设置有微控制器、电源驱动电路、数字量输入电路、数字量输出电路、第一通信电路、时钟电路以及存储电路。其中，电源驱动电路中的电源输入端采用电磁干扰滤波电路，有效抑制电源线传导干扰，保护电路不受干扰；再通过电源转换模块，将DC(Direct Current，直流)24V转换为DC3.3V，以此为微控制器、各电路(电源驱动电路、数字量输入电路、数字量输出电路等)中的TTL/COMS芯片供电。数字量输入电路采用光电耦合器对输入的24路数字量进行隔离，使得电信号传输具有单向性的特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力，且每路数字量输入电路中具有过压、过流防护，以此有效地保护电路中各精密元器件免受浪涌脉冲的破坏。数字量输出电路采用光电耦合器对输出的16路数字量进行隔离，并采用驱动芯片输出，其可承受大电流，用于驱动继电器。第一通信电路采用异步串行通讯接口RS232，与固定在外壳表面的通信接口电连接。存储电路用于存储故障信息，以此在维护系统时为检修人员提供依据及为开发人员提供数据以完善开发。时钟电路采用I2C(Inter Integrated Circuit)总线通讯方式的实时时钟芯片，且该时钟电路具备掉电保护功能。要说明的是，当控制单元主板正常工作时，则其电源转换模块为该时钟芯片供电；当控制单元主板意外断电时，则由备用电池为该时钟芯片供电。

控制单元显示板上设置有2位数码管15和多个功能按键。具体，该2位数码管用于显示故障代码，这样，维修人员通过查看外壳上该数码管显示的故障代码，参照故障代码标签11罗列的故障类型表，就能很快确定集便系统的故障类型，方便对集便系统的维修，节省了维修时间和费用。另外，上述多个功能按键中包括：集便系统复位按键16、清空便盆按键17以及通讯模式切换按键18。在工作过程中，工作人员可参照功能按键标签10罗列的按键功能，操作按键，实现相应的功能。

液位信息显示板上设置有单片机、电源驱动电路、数字量输入电路、第二通信电路以及LED显示电路。具体，控制单元输出板上的输入量经过插排线输出至该液位信息显示板；之后，该液位信息显示板中的单片机采集输入量后进行逻辑运算，并输出信号控制LED显示电路，包括水箱/污物箱液位指示信号、水箱/污物箱的电加热装置的工作状态指示信号等。这样，工作人员通过查看外壳上LED灯的显示情况，并参照液位信息显示标签12，就能快速确定污物箱和水箱的实时液位，以及水箱和污物箱的电加热装置的工作状态，以便及时地进行相应的操作。

更进一步来说，在该集便系统控制器的外壳上设有用于与上位机通信连接的通信接口13和用于配置控制单元主板的编程接口14，通信接口和编程接口分别与控制单元主板电连接。具体来说，该通信接口为RS232接口，用于与上位机通信，这样，在不拆卸外壳的情况下，就能通过上位机实时监测集便系统的运行状态，并且可以通过上位机导出存储电路中的故障记录。编程接口用于配置控制单元主板中的微控制器，通过该编程接口可在部拆卸外壳的情况下，更新升级微控制器程序，使维护更加便捷。

另外，外壳上还设有分别与控制单元主板电连接的两个船型开关，具体分别为防冻排空按钮19和水系统复位系统20，以实现对集便系统中坐便器动作的控制。外壳内侧还设有为集便系统控制器供电的电源盒6，该电源盒分别与控制单元主板、控制单元输出板、控制单元显示板以及液位信息显示板电连接，其将DC110V转换为24V电源，为整个集便系统控制器提供电源，且该电源盒具有输入过压、欠压保护以及短路保护功能。再有，在底板上设置有接地片9，用于连接需要接地的电气设备。

以上通过分别描述每个过程的实施场景案例，详细描述了本实用新型，本领域的技术人员应能理解。在不脱离本实用新型实质的范围内，可以作修改和变形，比如部分模块的玻璃使用和将系统嵌入于其他应用系统中。

Claims (6)

1.一种集便系统控制器，其特征在于，所述集便系统中包括水箱、污物箱以及集便系统控制器，所述集便系统控制器包括：一底板、固定在所述底板上的外壳以及固定在所述外壳内部的电路板；

所述电路板中包括：控制单元主板、控制单元输出板、控制单元显示板以及液位信息显示板，其中，

所述控制单元主板和控制单元输出板固定安装在所述底板上，且所述控制单元输出板和所述控制单元主板之间通过连接器连接；

所述控制单元显示板和液位信息显示板固定安装在所述外壳的内侧，且所述控制单元显示板和所述控制单元主板之间通过插排线连接，所述控制单元输出板和所述液位信息显示板之间通过插排线连接。

2.如权利要求1所述的集便系统控制器，其特征在于，所述控制单元输出板中包括一用于分别检测所述水箱和污物箱中加热装置工作电流的电流检测电路。

3.如权利要求1所述的集便系统控制器，其特征在于，所述控制单元显示板中包括：分别与控制单元主板通信连接的多个功能按键和用于显示故障代码的数码管；

所述多个功能按键中包括：集便系统复位按键、清空便盆按键以及通讯模式切换按键。

4.如权利要求1所述的集便系统控制器，其特征在于，所述外壳上设有用于与上位机通信连接的通信接口和用于配置控制单元主板的编程接口，所述通信接口和编程接口分别与所述控制单元主板电连接。

5.如权利要求1所述的集便系统控制器，其特征在于，所述外壳上设有分别与所述控制单元主板电连接的防冻排空按钮和水系统复位系统。

6.如权利要求1-5任意一项所述的集便系统控制器，其特征在于，所述外壳内侧还设有为所述集便系统控制器供电的电源盒，所述电源盒分别与所述控制单元主板、控制单元输出板、控制单元显示板以及液位信息显示板电连接。