CN208141175U

CN208141175U - 闸机智能控制供电装置

Info

Publication number: CN208141175U
Application number: CN201820647671.0U
Authority: CN
Inventors: 关涛; 谢林杉; 邓中满
Original assignee: GAOXIN MODERN INTELLIGENT SYSTEM CO Ltd
Current assignee: GAOXIN MODERN INTELLIGENT SYSTEM CO Ltd
Priority date: 2018-05-03
Filing date: 2018-05-03
Publication date: 2018-11-23
Anticipated expiration: 2028-05-03

Abstract

一种闸机智能控制供电装置，在闸机上增加电源控制模块，结合工控机的IO控制信号，控制继电器通、断，达到智能控制供电的目的，其中电源控制模块，是一个控制动作的重要环节，包括：电源指示灯电路、电源转换电路、光耦隔离继电器驱动电路、输入输出接口，电源指示电路包括限流电阻和发光二极管，电源转换电路包括滤波电容和稳压管，光耦隔离继电器驱动电路包括信号输入限流电阻、光耦隔离器、继电器、保护二极管，输入输出接口电路包括输入接口插座和输出接口插座，这种智能控制供电装置，使闸机在闲置阶段更加省电节能，既环保又节约了运营成本，且没有采用专用的控制芯片，成本低、性能可靠，防干扰和安全性都很高。

Description

闸机智能控制供电装置

技术领域

本实用新型涉及轨道交通自动售检票系统的闸机，尤其涉及闸机的智能控制供电装置。

背景技术

闸机（AGM）是轨道交通自动售检票系统（AFC）中的车站终端设备之一，在运营中实现自动检票的功能，可使乘客自助检票，判断乘客所持车票的真伪，计算乘车费用并扣费，监控乘客通行，对不规范的通行行为报警提示等，从而减轻车站值班人员的工作负荷。目前轨道交通车站现场运营，闸机的工作模式基本是每天24小时上电工作，对乘客开放运营的时间基本为06：30～23：30，从23：30到次日的06：30时间段，闸机处于暂停服务模式，并会把运营等数据上传至车站计算机。但运营数据的处理并不会占用所有的时间，在完成运营数据处理后，剩下的时间闸机依然正常供电，但却处于闲置状态，且闲置状态的闸机功耗依然很大。目前现场闸机只有自动重启功能，不能自动断电。如需全站整机断电，就要运营人员对每台闸机进行断电关机操作，到准备进入运营时，再对每台闸机进行上电、自检，再进入运营模式。这种人工操作的方式虽然能起到节能作用，但是费时费力，在如今这个智能时代，就显得尤为落后了。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是为闸机提供一种新的供电装置，能够对闸机的供电进行智能控制，在闲置阶段，控制闸机各模块按顺序选择性断电，降低整机功耗以达到节能目的。准备进入运营阶段时，闸机将接收命令，使各模块先后上电，然后进入运营模式。

为解决上述技术问题，本实用新型的闸机智能控制供电装置，通过在闸机上增加电源控制模块，结合工控机的数字IO口发送的TTL电平信号，来控制继电器通、断，达到智能控制供电的目的，其中：所述的电源控制模块，是一个控制动作的重要环节，包括：电源指示灯电路、电源转换电路、光耦隔离继电器驱动电路、输入输出接口，电源指示电路包括限流电阻和发光二极管，电源转换电路包括滤波电容和稳压管，光耦隔离继电器驱动电路包括信号输入限流电阻、光耦隔离器、继电器、保护二极管，输入输出接口电路包括输入接口插座和输出接口插座，工控机IO输出电压信号，信号从输入接口插座，接到光耦隔离器的输入引脚上，经过限流电阻，控制光耦隔离器内部的发光二极管导通或截止，并驱动光耦隔离器另一端的晶闸管导通或截止，可以控制继电器处在常闭或常开状态，所受控制的输入电源接到继电器常闭的引脚、输出电源接到继电器开关端的引脚，最终控制电源的输出为通电或断电，电源输出状态可以从发光二极管的状态看出，通电时对应电源输出指示二极管亮起；断电时对应电源输出指示二极管熄灭，当继电器开关动作从闭合转到断开，继电器内部的线圈电流不能突变，将会发生尖峰脉冲等电压，此尖峰脉冲电压是对电路不利，所以设计采用保护二极管将尖峰脉冲电压形成环路，使电能释放掉，从而保护继电器电路。

本实用新型的闸机智能控制供电装置，还包括单相交流滤波器、交流转直流的开关电源、交流转交流的变压器和工控机，单相交流滤波器具有良好的干扰抑制能力，具有降低主电源谐波，保护装置电力电子元件不受主电源尖峰电流冲击，有效抑制装置产生的电磁辐射干扰；开关电源和变压器用于电源转换，开关电源把外接的220VAC，转换得到24VDC、12VDC电源，变压器转换得到36VAC、24VAC电源；工控机通过数字IO口发送TTL电平来控制电源控制板输出。

本实用新型的闸机智能控制供电装置，没有采用专用的控制芯片，成本低、性能可靠，防干扰和安全性都很高，且采用此方式可衍生更多的控制功能方案，应用于AFC系统中的各种终端设备。具体来说，可产生如下有益效果：

1.节能环保，节约成本：

闸机并不是每天要工作24小时，如果在闲置阶段依然正常供电，就会造成电能浪费，采用智能控制供电装置，可以保证闸机在运营阶段正常工作，在闲置阶段可以断电节能，既环保又节约了运营成本。

2.远程控制，节省人力：

线路中心可以下发命令给车站计算机，车站计算机可以下发命令给站内各闸机工控机，工控机再控制闸机内部各模块供断电，最后达到远程对闸机开、关机操作，车站现场就不需要每天24小时配备工作人员，达到了节省人力和降低运营成本的目的。

3.可控制个别模块断电重启：

在运营中，闸机若有故障，有些模块故障是可以通过断电重启就能解决的。车站控制室内计算机能知道站内每一台闸机是否异常，如发现闸机异常，而维护人员又不在现场，车站控制室内工作人员可以远程对异常闸机模块断电重启。

附图说明

图1为本实用新型闸机智能控制供电装置的原理结构图；

图2为本实用新型闸机智能控制供电装置的电源控制模块电路图；

图3为本实用新型闸机智能控制供电装置的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步阐述。

参考图1本实用新型闸机智能控制供电装置的原理结构图，闸机内各模块的供电需求不同，有36VAC、24VAC、24VDC、12VDC等。闸机外接220VAC，通过开关电源和变压器转换得到36VAC、24VAC、24VDC、12VDC电源，这些电源先经过电源控制模块，再接到各模块上供电。电源控制模块设计由TTL数字信号来驱动控制继电器的通断，从而可以控制电源控制板输出端的电源输出：通行控制板和机芯接电源控制板输出的36VAC、24VAC；回收机构接电源控制板输出的24VDC；IO控制板、读写器、显示器等接电源控制模块输出12VDC；工控机不受电源控制板的影响，采用直接到电源模块的12VDC。

参考图2本实用新型闸机智能控制供电装置的电源控制模块电路图，输入输出电路由输入和输出接口插座组成，其中J1接工控机的控制信号接口，电源输入接口JP1、JP3、JP5、JP7分别接继电器控制前输入的12VDC、24VDC直流电源和24VAC、36VAC交流电源，电源输出接口JP2 、JP4、JP6、JP8分别接继电器控制后输出的12VDC、24VDC直流电源和24VAC、36VAC交流电源，C1是12VDC直流电源输入滤波电容，C2是24VDC直流电源输入滤波电容。

在正常情况下，以12VDC_OUT电源为例，工控机的IO1信号输出高电平的5V电压信号，信号接到光耦隔离器PD1的2脚，经过限流电阻R6后，光耦隔离器PD1的1脚与2脚内部发光二极管截止，光耦隔离器PD1另一端的晶闸管5脚与6脚截止，所以K1继电器不动作，即保持常闭状态，所受控制的输入电源接到K1继电器常闭的2、7引脚，输出电源接到继电器K1开关端的3、6引脚，所以此时12V直流电源输出为通电状态，24VDC_OUT、24VAC_OUT、36VAC_OUT电源控制电路原理同理，分别受IO2、IO3、IO4信号控制；当需要断电时，工控机IO1信号输出低电平的0V电压信号，信号接到光耦隔离器PD1的2脚，经过限流电阻R6后，光耦隔离器PD1的1脚与2脚内部的发光二极管导通，光耦隔离器PD1另一端的晶闸管5脚与6脚导通，所以继电器发生动作，从常闭切换到常开状态，所受控制的输入电源接到K1继电器的常闭2、7引脚，输出电源接到K1继电器的开关端3、6引脚，所以此时12V直流电源输出为断电状态，24VDC_OUT、24VAC_OUT、36VAC_OUT电源控制电路原理同理，分别受IO2、IO3、IO4信号控制，VD1～VD4是继电器保护二极管，吸收继电器断开时产生尖脉冲电能。

另外，电源输出状态可由限流电阻和发光二极管组成的电源指示电路看出，电路限流电阻R1和发光二极管H1为直流VCC（5V）电源的指示电路，电路限流电阻R2和发光二极管H2为直流12VDC_OUT电源输出的指示电路，电路限流电阻R3和发光二极管H3为直流24VDC_OUT电源输出的指示电路，电路限流电阻R4、整流二极管D1、发光二极管H4为交流24VAC_OUT电源输出的指示电路，电路限流电阻R5、整流二极管D2、发光二极管H5为交流36VAC_OUT电源输出的指示电路，当通电时对应电源输出的指示二极管亮起，断电时对应电源输出指示二极管熄灭，D1、D2为整流二极管，为24VAC、36VAC的电源指示灯起电源整流作用；滤波电容和稳压管组成电源转换电路，可以把12V电源转换为5VDC电源，C3是电路输入滤波电容，U1是稳压管，C4是输出滤波电容。

参考图3本实用新型闸机智能控制供电装置的流程图，通断电工作流程为：

断电节能工作流程：车站计算机通过网络下发的断电命令给工控机，工控机接收到断电命令后，通过数字IO口发送TTL电平信号来控制电源控制板输出，各模块供电受控断电，最后工控机进入睡眠模式，起到闸机整机智能节能供电作用。

启动正常工作流程：车站计算机通过网络下发的通电命令给工控机，工控机接收到通电命令后，从睡眠模式中被唤醒，工控机通过数字IO口发送TTL电平信号来控制电源控制板输出，各模块供电受控通电，闸机整机进入上电自检后，就可以进入运营模式。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种闸机智能控制供电装置，通过在闸机上增加电源控制模块，结合闸机工控机的IO控制信号，达到智能控制供电的目的，其特征在于：所述的电源控制模块，是一个控制动作的重要环节，包括：电源指示灯电路、电源转换电路、光耦隔离继电器驱动电路、输入输出接口，电源指示电路包括限流电阻R1、R2、R 3、R 4、R5和发光二极管H1、H 2、H3、H4、H5，电源转换电路包括滤波电容C3、C4和稳压管U1，光耦隔离继电器驱动电路包括信号输入限流电阻R6、R 7、R 8、R9、光耦隔离器PD1、PD2、继电器K1、K2、K3、K4、保护二极管VD1、VD2、VD3、VD4，输入输出接口电路包括控制信号输入端口J1，输入接口JP1、JP3、JP5、JP7和输出接口JP2、JP4、JP6、JP8，工控机IO输出电压信号，信号从输入端口J1，接到光耦隔离器PD1、PD2的输入引脚上，经过限流电阻R6、R 7、R 8、R9，控制光耦隔离器内部的发光二极管导通或截止，并驱动光耦隔离器另一端的晶闸管导通或截止，可以控制继电器处在常闭或常开状态，所受控制的输入电源接到继电器K1、K2、K3、K4常闭的引脚、输出电源接到继电器开关端的引脚，最终控制电源的输出为通电或断电；电源输出状态可以从发光二极管H 2、H3、H4、H5的状态看出，通电时对应电源输出指示二极管亮起；断电时对应电源输出指示二极管熄灭，电路限流电阻R1和发光二极管H1为直流VCC（5V）电源的指示电路；当继电器开关动作从闭合转到断开，继电器内部的线圈电流不能突变，将会发生尖峰脉冲等电压，此尖峰脉冲电压是对电路不利，所以设计采用保护二极管VD1、VD2、VD3、VD4将尖峰脉冲电压形成环路，使电能释放掉，从而保护继电器电路。

2.根据权利要求1所述的闸机智能控制供电装置，其特征在于，所述的智能控制供电装置，还包括：单相交流滤波器、交流转直流的开关电源、交流转交流的变压器和工控机，单相交流滤波器用于降低主电源谐波，抑制干扰；开关电源和变压器用于电源转换，开关电源把外接的220VAC，转换得到24VDC、12VDC电源，变压器转换得到36VAC、24VAC电源；工控机通过数字IO口发送TTL电平来控制电源控制板输出。