CN212723260U - 一种铁路信号点灯监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铁路信号点灯监测系统，包括监测分机、MBUS通信模块和监测总机，监测分机的数量为多个，多个监测分机均与MBUS通信模块连接，监测总机包括总机壳体、RS485通信模块、第一电子线路板、总控制器、主电源模块和通信模块，通信模块和MBUS通信模块均与总控制器相接，监测分机包括分机壳体、第二电子线路板、从控制器、分电源模块和总线收发器模块，从控制器的输入端接有电流检测模块，MBUS通信模块的输出端接有MBUS总线。本实用新型结构简单，以适应铁路信号点灯中多个信号灯的监测，且解决监测分机不能从点灯系统中取电、点灯监测系统集成度不高问题，实用性强。

Description

一种铁路信号点灯监测系统

技术领域

本实用新型属于铁路信号点灯监测技术领域，尤其是涉及一种铁路信号点灯监测系统。

背景技术

随着国民经济、国民素质的不断提高，随着我国铁路的不断提速、不断发展，国家对铁路“安全行车”方面越来越重视、对铁路使用器材的技术先进性、质量可靠性把关审核越来越严格，尤其对关系到“行车安全”的铁路信号系统器材更为重视。铁路信号点灯系统就是保障“行车安全”的基础铁路信号系统，与“行车安全”密不可分，因此对铁路信号点灯系统的研究具有重要意义。

目前，我国铁路市场中现有的铁路信号点灯系统的光源主要是以白炽灯泡和卤素灯泡等信号灯为主，其使用寿命短(1000h～3000h)、发光效率低(仅有12％～18％可转化为光能，其余部分都以热能的形式散失)、色温低(2700K～3100K)，这使得信号灯在使用中灯丝断丝的情况时有发生。目前6502电路中对于白炽灯灯丝断丝的报警是利用灯丝转换继电器DZJ的第二组接点落下接通报警继电器进行报警。如果能将对点灯的监测由监测灯丝报警转变为对点灯工作参数的监测，同时可将远距离的监测分机集中监测，则可以对信号灯故障的查找和分析提供快速支持，提高现场人员的工作效率。另外，由于铁路信号设备对于安全性的高标准要求，不允许监测分机从点灯系统中取电。因此，现如今需要一种铁路信号点灯监测系统，以适应铁路信号点灯中多个信号灯的监测，且解决监测分机不能从点灯系统中取电、点灯监测系统集成度不高问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种铁路信号点灯监测系统，其结构简单，设计合理，以适应铁路信号点灯中多个信号灯的监测，且解决监测分机不能从点灯系统中取电、点灯监测系统集成度不高问题，实用性强。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种铁路信号点灯监测系统，其特征在于：包括对多个铁路信号灯进行监测的监测分机、与监测分机连接的MBUS通信模块和与MBUS通信模块连接的监测总机，所述监测分机的数量为多个，多个所述监测分机均与MBUS通信模块连接；

所述监测总机包括总机壳体、设置在所述总机壳体内的第一电子线路板和集成在所述第一电子线路板上的总控制器、主电源模块与通信模块，所述通信模块与总控制器相接；

所述监测分机包括分机壳体、设置在所述分机壳体内的第二电子线路板和集成在所述第二电子线路板上的从控制器、分电源模块与总线收发器模块，所述从控制器的输入端接有多个分别检测多个铁路信号灯工作电流的电流检测模块，所述MBUS通信模块的输出端接有MBUS总线，各个所述总线收发器模块并联在MBUS总线上。

上述的一种铁路信号点灯监测系统，其特征在于：所述通信模块包括通信电源模块、RS485通信模块、CAN通信模块和以太网通信模块，所述RS485通信模块、CAN通信模块和所述以太网通信模块均与总控制器相接，所述通信电源模块为RS485通信模块和CAN通信模块提供电源。

上述的一种铁路信号点灯监测系统，其特征在于：所述主电源模块包括AC/DC转换模块和与AC/DC转换模块输出端连接的5V转3.3V电源模块；

所述分电源模块为24V转3.3V电源模块。

上述的一种铁路信号点灯监测系统，其特征在于：所述以太网通信模块包括依次连接的以太网模块、隔离滤波器和网络通信接口，所述以太网模块和总控制器相接。

上述的一种铁路信号点灯监测系统，其特征在于：所述总控制器为STM32F407V微控制器，所述从控制器为STM8L151R8T6微控制器。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、结构简单、设计合理，有效适应铁路信号点灯中多个信号灯的监测，提高了适应范围。

2、本实用新型设置MBUS通信模块，MBUS通信模块的输出端接有MBUS总线，各个所述总线收发器模块并联在MBUS总线上，实现了室外监测分机与室内监测总机的信息交互；MBUS总线也实现了室外监测分机与室内监测总机之间电源线与通信线的复用，解决了监测分机不能从点灯系统中取电；另外MBUS通信模块和MBUS总线实现多个室外监测分机的并接，不仅提高了监测范围，而且MBUS通信模块中MBUS总线的通信距离远，提高了系统中各个室外监测分机的集成度，便于集中监控。

3、本实用新型监测分机中设置电流检测模块对多个铁路信号灯的工作电流进行检测，由监测灯丝报警转变为对信号灯工作电流参数的监测，则便于对信号灯故障的查找和分析提供快速支持，提高现场人员的工作效率。

4、本实用新型监测总机中通信模块包括RS485通信模块、CAN通信模块和以太网通信模块，通过RS485通信模块和CAN通信模块，便于监测总机和上位机的有线连接，设置以太网通信模块，便于监测总机和上位机的无线连接，通过扩展不同通信接口，提高了监控总机的适应范围。

综上所述，本实用新型结构简单，设计合理，以适应铁路信号点灯中多个信号灯的监测，且解决监测分机不能从点灯系统中取电、点灯监测系统集成度不高问题，实用性强。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理框图。

图2为本实用新型监控主机的电路原理框图。

图3为本实用新型监测分机的电路原理框图。

图4为本实用新型24V转3.3V电源模块的电路原理图。

图5为本实用新型总线收发器模块的电路原理图。

图6为本实用新型电流检测模块的电路原理图。

图7为本实用新型5V转3.3V电源模块的电路原理图。

图8为本实用新型通信电源模块的电路原理图。

图9为本实用新型RS485通信模块的电路原理图。

图10为本实用新型CAN通信模块的电路原理图。

图11为本实用新型以太网模块、隔离滤波器和网络通信接口的电路原理图。

图12为本实用新型MBUS通信模块的电路原理图。

附图标记说明:

1—监测总机； 1-1—总控制器； 1-2—AC/DC转换模块；

1-3—5V转3.3V电源模块； 1-4—通信电源模块；

1-5—RS485通信模块； 1-6—以太网模块；

1-7—隔离滤波器； 1-8—网络通信接口；

1-9—CAN通信模块； 2—监测分机；

2-1—从控制器； 2-2—24V转3.3V电源模块；

2-3—电流检测模块； 2-5—总线收发器模块；

3—MBUS通信模块； 4—MBUS总线。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示，本实用新型包括对多个铁路信号灯进行监测的监测分机2、与监测分机2连接的MBUS通信模块3和与MBUS通信模块3连接的监测总机1，所述监测分机2的数量为多个，多个所述监测分机2均与MBUS通信模块3连接；

所述监测总机1包括总机壳体、设置在所述总机壳体内的第一电子线路板和集成在所述第一电子线路板上的总控制器1-1、主电源模块与通信模块，所述通信模块与总控制器1-1相接；

所述监测分机2包括分机壳体、设置在所述分机壳体内的第二电子线路板和集成在所述第二电子线路板上的从控制器2-1、分电源模块与总线收发器模块2-5，所述从控制器2-1的输入端接有多个分别检测多个铁路信号灯工作电流的电流检测模块2-3，所述MBUS通信模块3的输出端接有MBUS总线4，各个所述总线收发器模块2-5并联在MBUS总线4上。

本实施例中，所述通信模块包括通信电源模块1-4、RS485通信模块1-5、CAN通信模块1-9和以太网通信模块，所述RS485通信模块1-5、CAN通信模块1-9和所述以太网通信模块均与总控制器1-1相接，所述通信电源模块1-4为RS485通信模块1-5和CAN通信模块1-9提供电源。

本实施例中，所述主电源模块包括AC/DC转换模块1-2和与AC/DC转换模块1-2输出端连接的5V转3.3V电源模块1-3；

所述分电源模块为24V转3.3V电源模块2-2。

本实施例中，所述以太网通信模块包括依次连接的以太网模块1-6、隔离滤波器1-7和网络通信接口1-8，所述以太网模块1-6和总控制器1-1相接。

本实施例中，所述总控制器1-1为STM32F407V微控制器，所述从控制器2-1为STM8L151R8T6微控制器。

本实施例中，该监测系统结构简单、设计合理，有效适应铁路信号点灯中多个信号灯的监测，提高了适应范围。

本实施例中，设置MBUS通信模块3，MBUS通信模块3的输出端接有MBUS总线4，各个所述总线收发器模块2-5并联在MBUS总线4上，实现了室外监测分机与室内监测总机的信息交互；MBUS总线4也实现了二者之间电源线与通信线的复用，解决了监测分机不能从点灯系统中取电；另外MBUS通信模块3实现多个室外监测分机的并接，不仅提高了监测范围，而且MBUS通信模块3中MBUS总线4的通信距离远，提高了系统中各个室外监测分机的集成度，便于集中监控。

本实施例中，监测分机2中设置电流检测模块2-3对多个铁路信号灯的工作电流进行检测，由监测灯丝报警转变为对信号灯工作电流参数的监测，则便于对信号灯故障的查找和分析提供快速支持，提高现场人员的工作效率。

本实施例中，监测总机1中设置RS485通信模块、CAN通信模块和以太网通信模块，通过RS485通信模块和CAN通信模块，实现监测总机1和上位机的有线连接，设置以太网通信模块，实现监测总机1和上位机的无线连接，通过扩展不同通信接口，提高了监控总机的适应范围。

如图4所示，本实施例中，24V转3.3V电源模块2-2包括芯片TPS54062DGKR，所述芯片TPS54062DGKR的第1引脚与电容C1的一端连接，所述芯片TPS54062DGKR的第2引脚分三路，一路与电阻R3的一端连接，另一路经并联的电容C239和电容C240接地，第三路接VCC_24V电源输出端；所述芯片TPS54062DGKR的第3引脚分两路，一路与电阻R3的另一端连接，另一路经电阻R269接地；所述芯片TPS54062DGKR的第4引脚经电阻R340接地，所述芯片TPS54062DGKR的第5引脚分两路，一路接电阻R268的一端，另一路经电阻R7接地；所述芯片TPS54062DGKR的第6引脚分两路，一路经电容C20接地，另一路经串联的电阻R270和电容C22接地；所述芯片TPS54062DGKR的第7引脚接地，所述芯片TPS54062DGKR的第8引脚分两路，一路接电容C1的另一端，另一路接电感L3的一端；所述电感L3的另一端分三路，一路为VCC_3.3V电源输出端，另一路与电阻R268的另一端连接，第三路经并联的电容C99、电容C232和电容C132接地。

如图5所示，本实施例中，总线收发器模块2-5包括芯片NCN5150DR2G，所述芯片NCN5150DR2G的第1引脚分四路，第一路与双向二极管D1的一端连接，第二路与四端接口J7的第4引脚连接，第三路与四端接口J7的第3引脚连接，第四路与滑动电阻RV1的一端连接；所述四端接口J7的第1引脚分三路，一路与滑动电阻RV1的另一端连接,另一路与四端接口J7的第2引脚连接，第三路与电阻R21的一端连接；所述芯片NCN5150DR2G的第2引脚接6V基准电压；所述芯片NCN5150DR2G的第3引脚分两路，一路接磁珠L6的一端，另一路经电容C6接地；所述磁珠L6的另一端为VCC_24V电源输出端，所述芯片NCN5150DR2G的第4引脚经电阻R347接地，所述芯片NCN5150DR2G的第5引脚与从控制器2-1的PE6引脚连接，所述芯片NCN5150DR2G的第6引脚经电容C7接地，所述芯片NCN5150DR2G的第8引脚与从控制器2-1的PE3引脚连接，所述芯片NCN5150DR2G的第9引脚分三路，一路与芯片NCN5150DR2G的第11引脚连接，另一路与VCC_3.3V电源输出端连接，第三路经电容C238接地；所述芯片NCN5150DR2G的第12引脚分两路，一路经电阻R342与从控制器2-1的PE4引脚连接，另一路经电阻R343与从控制器2-1的PC5引脚连接；所述芯片NCN5150DR2G的第14引脚分三路，第一路经电阻R348接地，第二路经电阻R349接MOS管Q1的漏极连接，第三路径电阻R350接MOS管Q2的漏极连接；所述MOS管Q1的源极和MOS管Q2的源极均接地，所述MOS管Q1的栅极接从控制器2-1的PF1引脚连接，所述MOS管Q2的栅极接从控制器2-1的PF4引脚连接。

本实施例中，实际使用时，VCC_3.3V电源还为监测分机2中从控制器2-1及其他用电模块供电。

本实施例中，设置总线收发器模块2-5采用芯片NCN5150DR2G，一方面，是为了作为单片微型总线收发器，以使监测分机2通过总线收发器模块2-5与MBUS总线4连接，实现监测分机2和监测总机1的连接，实现监测分机2中信号灯的电流参数检测数据的传输；另一方面，是为了能有效地从MBUS总线4中获取电源，从而支持为监测分机2提供VCC_24V电源。

本实施例中，设置磁珠L6，是为了抑制电源输出的高频噪声和尖峰干扰,还具有吸收静电脉冲的能力。

本实施例中，实际连接过程中，所述四端接口J7的第1引脚或者第2引脚与MBUS总线4的一个输出端，所述四端接口J7的第3引脚或者第4引脚与MBUS总线4的另一个输出端。

本实施例中，采用MBUS总线4，是因为MBUS总线4不但传输信号抗干扰性强，而且传输距离和节点输出多；另外与MBUS总线4的监测分机2可以从MBUS总线4中获取电源，从而为监测分机2提供24V电源，避免目前监测系统从点灯系统中取电。

本实施例中，设置MOS管Q1和MOS管Q2，是为了便于电阻R350接地，或者便于电阻R349接地，从而动态的调节监控分机2的负载特性，有效地提高了通信效率，减少数据传输的误码率。

本实施例中，电流检测模块2-3包括ECS06-05电流传感器。

如图6所示，本实施例中，所述电流检测模块2-3的输出端分两路，一路经电阻R319接1.25V基准电压，另一路接电阻R75的一端；所述电阻R75的另一端和电容C241的一端的连接端接从控制器2-1的ADC输入端，电容C241的另一端接地。

本实施例中，实际连接过程中，所述电阻R75的另一端和电容C241的一端的连接端可与从控制器2-1的PB0-PB7引脚中的任一ADC引脚连接，实现对电流信号的ADC转换，得到信号灯的电流参数。

本实施例中，AC/DC转换模块1-2可参考TP20AU220T05D24W的AC-DC电源模块，其输出+5V电源、+24V电源和-24V电源。

如图7所示，本实施例中，5V转3.3V电源模块1-3包括芯片TPS54336ADDA，所述芯片TPS54336ADDA的第1引脚接电容C11的一端，所述芯片TPS54336ADDA的第3引脚分两路，一路与电容C11的另一端连接，第二路与电感L31的一端连接；所述芯片TPS54336ADDA的第5引脚分两路，一路经电阻R77接地，另一路与电阻R267的一端连接；所述电阻R266的另一端分两路，一路接电感L31的另一端，另一路经并联的电容C98和电容C77接地；所述电阻R267的另一端和电感L31的另一端的连接端为3.3V电源输出端，所述芯片TPS54336ADDA的第4引脚和第9引脚接地，所述芯片TPS54336ADDA的第8引脚经电容C97接地，所述芯片TPS54336ADDA的第6引脚分两路，一路经串联的电阻R27和电容C21接地，另一路经电容C23接地；所述芯片TPS54336ADDA的第7引脚分两路，一路经电阻R26接地+5V电源输出端，另一路经电阻R23接地；所述芯片TPS54336ADDA的第2引脚分两路，一路接+5V电源输出端，另一路经并联的电容C96和电容C243接地。

本实施例中，实际使用时，3.3V电源为监测总机1中总控制器1-1及其他用电模块供电。

如图8所示，本实施例中，所述通信电源模块1-4包括芯片B0505S-1WR2，所述芯片B0505S-1WR2的第1引脚接地，所述芯片B0505S-1WR2的第2引脚的分两路，一路经电容C248接地，另一路接+5V电源输出端；所述芯片B0505S-1WR2的第3引脚为485_GND输出端，所述芯片B0505S-1WR2的第4引脚分两路，一路经并联的电容C250和电容C249接地，另一路为VCC_485电源输出端。

本实施例中，VCC_485电源输出端为RS485通信模块1-5和CAN通信模块1-9的5V电源供电。

本实施例中，设置通信电源模块1-4，是为了输出VCC_485电源输出端从而为芯片ADM2491E的第16引脚和芯片ISO1050的第8引脚供电，从而通过通信电源模块1-4实现RS485通信模块1-5和CAN通信模块1-9与总控制器1-1的隔离，提高了总控制器1-1的安全性。

如图9所示，本实施例中，所述RS485通信模块1-5包括芯片ADM2491E，所述芯片ADM2491E的第1引脚分两路，一路接3.3V电源输出端，另一路经并联的电容C245和电容C247接地；所述芯片ADM2491E的第2引脚和第8引脚接地，所述芯片ADM2491E的第3引脚经电阻R285接总控制器1-1的PC7引脚，所述芯片ADM2491E的第4引脚和第5引脚的连接端分两路，一路经电阻R411接地，另一路经电阻R286接总控制器1-1的PC8引脚，所述芯片ADM2491E的第6引脚经电阻R287接总控制器1-1的PC6引脚，所述芯片ADM2491E的第11引脚和第14引脚的连接端分四路，第一路经电阻R412接VCC_485电源输出端，第二路接电阻R414的一端，第三路接电阻R413的一端，第四路接双向二极管D43的一端；所述芯片ADM2491E的第12引脚和第13引脚的连接端分四路，第一路接电阻R414的另一端，第二路经电阻R415接485_GND输出端，第三路接电阻R33的一端，第四路接双向二极管D43的另一端；所述电阻R413的另一端为485A输出端，所述电阻R33的另一端为RS485B输出端，所述芯片ADM2491E的第9引脚和第15引脚的连接端接485_GND输出端，所述芯片ADM2491E的第16引脚分两路，一路接VCC_485电源输出端，另一路经并联的电容C83和电容C246接485_GND输出端。

本实施例中，实际连接过程中，所述485A输出端和RS485B输出端通过485总线与上位机的485接口连接。

本实施例中，RS485通信模块1-5采用芯片ADM2491E，其为隔离RS-485收发器，稳定性好，且具有热关断保护。

如图10所示，本实施例中，所述CAN通信模块1-9包括芯片ISO1050，所述芯片ISO1050的第1引脚接3.3V电源输出端，所述芯片ISO1050的第2引脚与电阻R281的一端连接，所述电阻R281的另一端分两路，一路接总控制器1-1的PA11引脚，另一路经电阻R19接3.3V电源输出端；所述芯片ISO1050的第3引脚与电阻R282的一端连接，所述电阻R282的另一端分两路，一路接总控制器1-1的PA12引脚，另一路经电阻R25接3.3V电源输出端；所述芯片ISO1050的第4引脚接地，所述芯片ISO1050的第5引脚接485_GND输出端，所述芯片ISO1050的第6引脚接电阻R24的一端，所述芯片ISO1050的第7引脚接电阻R20的一端，所述芯片ISO1050的第8引脚接VCC_485电源输出端，所述电阻R24的另一端为CAN通信模块1-9的CANL输出端，所述电阻R20的另一端为CAN通信模块1-9的CANH输出端。

本实施例中，设置电阻R20和电阻R24，是为了避免传输信号的反射和干扰；CAN通信模块1-9中采用芯片ISO1050，其信号传输速率高，该器件适合工作在恶劣环境下，且其具有串线、过压和接地损耗保护，以及过热关断功能。

本实施例中，既设置RS485通信模块1-5，又设置CAN通信模块1-9，是为了扩展接口，不仅可以通过485总线又能通过CAN总线与上位机连接，提高了连接的便捷性，也提高了监控总机1的适应范围。

如图11所示，本实施例中，所述以太网模块1-6包括芯片DP83848IVV，所述隔离滤波器1-7包括芯片HX1188FNL，所述网络通信接口1-8为RJ45接口，所述芯片DP83848IVV的第31引脚分两路，一路经电阻R45接3.3V电源输出端，另一路接总控制器1-1的PC1引脚；所述芯片DP83848IVV的第30引脚分两路，一路经电阻R46接3.3V电源输出端，另一路接总控制器1-1的PA2引脚；所述芯片DP83848IVV的第3引脚经电阻R64接总控制器1-1的PB12引脚，所述芯片DP83848IVV的第4引脚经电阻R65接总控制器1-1的PB13引脚，所述芯片DP83848IVV的第2引脚经电阻R63接总控制器1-1的PB11引脚，所述芯片DP83848IVV的第5引脚和第6引脚接地，所述芯片DP83848IVV的第39引脚分两路，一路经电阻R174接3.3V电源输出端，另一路经电阻R52接总控制器1-1的PA7引脚；所述芯片DP83848IVV的第43引脚接电阻R56的一端，所述电阻R56的另一端分两路，一路接总控制器1-1的PC4引脚，另一路经电阻R175接地；所述芯片DP83848IVV的第44引脚接电阻R58的一端，所述电阻R58的另一端分两路，一路接总控制器1-1的PC5引脚，另一路经电阻R177接地；所述芯片DP83848IVV的第45引脚经电阻R60接地，所述芯片DP83848IVV的第46引脚经电阻R61接地，所述芯片DP83848IVV的第42引脚经电阻R54接3.3V电源输出端，所述芯片DP83848IVV的第27引脚经电阻R48接3.3V电源输出端，所述芯片DP83848IVV的第26引脚接二极管D34的阴极，所述二极管D34的阳极经电阻R43接3.3V电源输出端，所述芯片DP83848IVV的第28引脚接二极管D33的阴极，所述二极管D33的阳极经电阻R44接3.3V电源输出端，所述芯片DP83848IVV的第34引脚接电阻R49的一端，所述电阻R49的另一端分两路，一路接晶振Y1的第3引脚，另一路经电阻R50接总控制器1-1的PA1引脚；所述晶振Y1的第2引脚接地，所述晶振Y1的第1引脚和第4引脚的连接端分两路，一路经并联的电容C61和电容C71接地，另一路接3.3V电源输出端；所述芯片DP83848IVV的第24引脚经电阻R51接地，所述芯片DP83848IVV的第29引脚分两路，一路经电阻R47接3.3V电源输出端，另一路接总控制器1-1的PA0引脚；所述芯片DP83848IVV的第18引脚、第37引脚和第23引脚的连接端经并联的电容C31、电容C32、电容C30和电容C29接地，所述芯片DP83848IVV的第21引脚经电阻R53接3.3V电源输出端，所述芯片DP83848IVV的第20引脚经电阻R55接3.3V电源输出端，所述芯片DP83848IVV的第17引脚分两路，一路经电阻R176接电容C35的一端，另一路接芯片HX1188FNL的第1引脚；所述芯片DP83848IVV的第16引脚分两路，一路经电阻R178接电容C35的一端，另一路接芯片HX1188FNL的第3引脚；所述电容C35的另一端接地，所述芯片DP83848IVV的第14引脚分两路，一路经电阻R179接3.3V电源输出端，另一路接芯片HX1188FNL的第6引脚；所述芯片DP83848IVV的第13引脚分两路，一路经电阻R180接3.3V电源输出端，另一路接芯片HX1188FNL的第8引脚；所述芯片DP83848IVV的第22引脚、第32引脚和第48引脚均接3.3V电源输出端，所述芯片DP83848IVV的第7引脚经电阻R66接3.3V电源输出端；所述芯片HX1188FNL的第16引脚接芯片SLVU2.8-4BTG的第4引脚，所述芯片HX1188FNL的第14引脚接芯片SLVU2.8-4BTG的第3引脚，所述芯片HX1188FNL的第15引脚接电阻R41的一端，所述芯片HX1188FNL的第10引脚接电阻R42的一端，所述电阻R41的另一端和电阻R42的另一端的连接端的分三路，一路经电容C5接地，另一路接电阻R40的一端，第三路接电阻R39的一端；所述电阻R40的另一端与RJ45接口的第7引脚和第8引脚的连接端连接，所述电阻R39的另一端与RJ45接口的第4引脚和第5引脚的连接端连接，所述芯片HX1188FNL的第11引脚接芯片SLVU2.8-4BTG的第2引脚，所述芯片HX1188FNL的第9引脚接芯片SLVU2.8-4BTG的第1引脚，所述芯片SLVU2.8-4BTG的第8引脚接RJ45接口的第6引脚，所述芯片SLVU2.8-4BTG的第7引脚接RJ45接口的第3引脚，所述芯片SLVU2.8-4BTG的第6引脚接RJ45接口的第2引脚，所述芯片SLVU2.8-4BTG的第5引脚接RJ45接口的第1引脚。

本实施例中，以太网模块1-6采用芯片DP83848IVV，其鲁棒性好，功能好，功耗低。

本实施例中，设置隔离滤波器1-7，是因为以太网模块1-6和网络通信接口1-8不能直接相接，其作用的是隔直通交，避免双绞线上的直流电平干扰以太网模块1-6中芯片DP83848IVV的工作特性，同时，利用隔离滤波器1-7自身的通频带限制高频干扰。

本实施例中，设置以太网模块1-6、隔离滤波器1-7和网络通信接口1-8，通过网络通信接口1-8接入互联网，从而实现监测总机1通过以太网模块1-6、隔离滤波器1-7和网络通信接口1-8无线发送至上位机，实现监测总机1和上位机的无线连接，便于对监测总机1和监测分机2的状态进行远程监控，确保监测总机1和监测分机2正常工作。

如图12所示，本实施例中，所述MBUS通信模块3包括芯片LM317、运算放大器OPA564、运算放大器TLE2021、型号为LM393A的运算放大器U30A和型号为LM393A的运算放大器U30B，所述芯片LM317的第3引脚接+24V电源输出端，所述芯片LM317的第1引脚分两路，一路经电阻R193接地，另一路接电阻R192的一端；所述芯片LM317的第2引脚分两路，一路接电阻R192的另一端，另一路为15V电源输出端；所述运算放大器OPA564的第5引脚分两路，一路经电阻R209接地，另一端接型号为ACPL-217-56BE的光电耦合器U34的第3引脚；所述光电耦合器U34的第2引脚接地，所述光电耦合器U34的第1引脚经电阻R202接总控制器1-1的PD8引脚，所述光电耦合器U34的第4引脚接电阻R191的一端，所述运算放大器OPA564的第6引脚分两路，一路经电阻R210接地，另一路接电阻R205的一端；所述运算放大器OPA564的第9引脚经电阻R200接地，所述运算放大器OPA564的第1引脚、第10引脚、第11引脚、第13引脚、第14引脚、第20引脚和第21引脚的连接端接地；所述运算放大器OPA564的第15引脚和第16引脚的连接端分五路，第一路接二极管D31的阴极，第二路接电阻R205的另一端，第三路接二极管D32的阳极，第四路接二极管D30的阳极，第五路接电阻R194的一端；所述运算放大器OPA564的第2引脚、第19引脚、第18引脚和第17引脚的连接端以及二极管D32的阴极均接15V电源输出端；所述运算放大器OPA564的第4引脚分两路，一路经电阻R199接地，另一路经电阻R190接15V电源输出端；所述二极管D31的阳极接地，所述运算放大器TLE2021的正相输入端分两路，一路并联的电阻R212、电容C101和电容C102接地,另一路经电阻R204接二极管D35的阴极；所述运算放大器TLE2021的反相输入端与电阻R206的一端连接，所述电阻R206的另一端分两路，一路经并联的电阻R211和电容C100接地，另一路经电阻R203接二极管D30的阴极；所述运算放大器TLE2021的输出端分两路，一路经电容C95与运算放大器TLE2021的反相输入端连接，另一路与电阻R197的一端连接；所述电阻R197的另一端分两路，一路经并联的电容C94和电阻R184接15V电源输出端，另一路与三极管Q12的基极连接；所述三极管Q12的发射极经并联的电阻R185、电阻R186、电阻R187和电阻R188接15V电源输出端；所述运算放大器U30A的正相输入端分三路，一路接二极管D38的阳极，另一路接二极管D37的阴极，第三路接电阻R196的一端；所述运算放大器U30A的反相输入端分五路，第一路接二极管D38的阴极，第二路接二极管D37的阳极，第三路经电容C93接地，第四路经电阻R208接地，第五路经电阻R201接二极管D36的阴极；所述运算放大器U30A的输出端分两路，一路经电容C92与运算放大器U30A的正相输入端连接，另一路与型号为ACPL-217-56BE的光电耦合器U33的第2引脚连接，所述运算放大器U30A的第8引脚接15V电源输出端，所述运算放大器U30A的第4引脚接地，所述光电耦合器U33的第1引脚经电阻R189与二极管D39的阴极相接，所述二极管D39的阳极接运算放大器OPA564的第15引脚和第16引脚的连接端，所述光电耦合器U33的第4引脚接3.3V电源输出端，所述光电耦合器U33的第3引脚分两路，一路接总控制器1-1的PD9引脚，另一路经电阻R198接地；

所述运算放大器U30B的正相输入端与电阻R214的一端连接，所述电阻R214的另一端分两路，一路经电容C109接地，另一路接电阻R213的一端，所述电阻R213的另一端、二极管D36的阳极、电阻R196的另一端、电阻R195的一端的连接端与二端接口J11的第1引脚连接，所述二端接口J11的第2引脚接-24V电源输出端，所述运算放大器U30B的反相输入端分三路，一路经电容C110接地，另一路经电阻R217接地，第三路与电阻R216的一端连接；所述电阻R194的另一端分四路，第一路与二极管D35的阳极相接，第二路与电阻R195的另一端连接，第三路接三极管Q12的集电极，第四路接电阻R216的另一端；所述运算放大器U30B的输出端分两路，一路经电容C108接运算放大器U30B的正相输入端，另一路与型号为ACPL-217-56BE的光电耦合器U36的第2引脚连接，所述光电耦合器U36的第1引脚经电阻R207接15V电源输出端，所述光电耦合器U36的第4引脚接3.3V电源输出端，所述光电耦合器U36的第3引脚分两路，一路经电阻R215接地，另一路与总控制器1-1的PA5引脚连接。

本实施例中，采用芯片LM317和运算放大器OPA564组成MBUS通信模块3中的可控电源模块，通过总控制器1-1的控制，实现MBUS总线4上电压的改变进而实现数据的发送接收功能；采用运算放大器TLE2021，是为了起到扩流作用，从而为MBUS总线4提供较高的驱动能力，用于满足远程供电的要求；采用型号为LM393A的运算放大器U30A组成电流检测模块，实现对MBUS总线4上电流的监控，便于监测总机1中总控制器1-1根据MBUS总线4上电流的变化进行数据接收；采用型号为LM393A的运算放大器U30B组成电压检测模块，用于监测MBUS总线4上的实时电压，实现监测总机1中总控制器1-1根据电压判断MBUS总线4故障。

本实施例中，实际连接过程中，二端接口J11的第1引脚为MBUS通信模块3的第一输出端，二端接口J11的第2引脚为MBUS通信模块3的第二输出端。

本实施例中，实际连接过程中，MBUS总线4的一个电缆线与MBUS通信模块3的第一输出端连接，MBUS总线4的另一个电缆线与MBUS通信模块3的第二输出端连接。

本实施例中，需要说明的是，实际使用时，各个电路中的元器件的取值可参考图上的取值。

本实用新型具体使用时，电流检测模块2-3对铁路信号灯的工作电流进行检测，并将检测到的各个铁路信号灯的工作电流值发送至从控制器2-1，从控制器2-1控制总线收发器模块2-5通过MBUS总线4发送各个铁路信号灯的工作电流值，MBUS通信模块3通过MBUS总线4接收到各个铁路信号灯的工作电流值并发送至总控制器1-1，总控制器1-1获取各个铁路信号灯的工作电流值，总控制器1-1通过RS485通信模块1-5、CAN通信模块1-9或者以太网通信模块发送至上位机，从而通过上位机便于对各个铁路信号灯的工作电流值的监控，实现对各个铁路信号灯的远程监控，由监测灯丝报警转变为对信号灯工作电流参数的监测，则便于对信号灯故障的查找和分析提供快速支持，提高现场人员的工作效率。

综上所述，本实用新型结构简单，设计合理，以适应铁路信号点灯中多个信号灯的监测，且解决监测分机不能从点灯系统中取电、点灯监测系统集成度不高问题，实用性强。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (5)

1.一种铁路信号点灯监测系统，其特征在于：包括对多个铁路信号灯进行监测的监测分机(2)、与监测分机(2)连接的MBUS通信模块(3)和与MBUS通信模块(3)连接的监测总机(1)，所述监测分机(2)的数量为多个，多个所述监测分机(2)均与MBUS通信模块(3)连接；

所述监测总机(1)包括总机壳体、设置在所述总机壳体内的第一电子线路板和集成在所述第一电子线路板上的总控制器(1-1)、主电源模块与通信模块，所述通信模块与总控制器(1-1)相接；

所述监测分机(2)包括分机壳体、设置在所述分机壳体内的第二电子线路板和集成在所述第二电子线路板上的从控制器(2-1)、分电源模块与总线收发器模块(2-5)，所述从控制器(2-1)的输入端接有多个分别检测多个铁路信号灯工作电流的电流检测模块(2-3)，所述MBUS通信模块(3)的输出端接有MBUS总线(4)，各个所述总线收发器模块(2-5)并联在MBUS总线(4)上。

2.按照权利要求1所述的一种铁路信号点灯监测系统，其特征在于：所述通信模块包括通信电源模块(1-4)、RS485通信模块(1-5)、CAN通信模块(1-9)和以太网通信模块，所述RS485通信模块(1-5)、CAN通信模块(1-9)和所述以太网通信模块均与总控制器(1-1)相接，所述通信电源模块(1-4)为RS485通信模块(1-5)和CAN通信模块(1-9)提供电源。

3.按照权利要求1所述的一种铁路信号点灯监测系统，其特征在于：所述主电源模块包括AC/DC转换模块(1-2)和与AC/DC转换模块(1-2)输出端连接的5V转3.3V电源模块(1-3)；

所述分电源模块为24V转3.3V电源模块(2-2)。

4.按照权利要求2所述的一种铁路信号点灯监测系统，其特征在于：所述以太网通信模块包括依次连接的以太网模块(1-6)、隔离滤波器(1-7)和网络通信接口(1-8)，所述以太网模块(1-6)和总控制器(1-1)相接。

5.按照权利要求1所述的一种铁路信号点灯监测系统，其特征在于：所述总控制器(1-1)为STM32F407V微控制器，所述从控制器(2-1)为STM8L151R8T6微控制器。

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