CN2467369Y - 载波通讯现场采集装置 - Google Patents

Abstract

一种载波通讯现场采集装置的特征是,高压电源由室内通过两线的电源/载波数据总线给该装置供电,室外电气设备的模拟量及经隔离转换后的开关量处理后,调制成为高频信号,再通过电源/载波数据总线传送到室内采集设备。该装置是采用两线的电源/载波数据总线将室外的信息实时采集并且传送到室内的计算机进行分析处理,并立即做出适当的反应,从而减轻了一线铁路工人的劳动强度,实现了铁路管理的现代化、科学化。

Description

载波通讯现场采集装置

本实用新型涉及一种铁路车站用于进行载波通讯的电气设备，特别是一种载波通讯现场采集装置。

用于进行载波通讯的电气设备是我国铁路系统使用的一套控制列车安全运行的设备，设备运行的正常与否，关系到列车和人民生命财产的安全。目前的电气设备的现场采集是通过四线制实现的，即两根线从室内送电源给现场采集装置，另外两根线作为室内和现场传送数据，但是铁路的备用线是非常有限的，如果再铺设电缆线将会投入大量的人力和物力，甚至会影响铁路的正常运行。当备用的电线达不到四根线时，就无法实现现场采集。现场的电气设备是否正常，必须有人先到现场观察，再和室内联系，然后才能做出准确的判断。它的不足是无法进行实时监测，如果发现和判断不及时，将会影响铁路的正常运行，甚至发生重大的运行事故。

本实用新型的目的是针对以上的不足而研制的一种载波通讯现场采集装置，为了节约铁路的备用电缆，争取让所有的现场都能够实现微机实时监测，该装置是利用电力载波技术达到了目的。它可以更好地了解电气设备的运行状态，从而减少运行事故的发生。该装置是采用两线的电源/载波数据总线，它可以将室外的信息实时采集并且传送到室内的计算机，让计算机进行分析处理，并且立即做出适当的反应(如声光或语音报警等)，从而减轻了一线铁路工人的劳动强度，实现了铁路管理的现代化、科学化。

本实用新型的目的是按以下技术方案来实现的：载波通讯现场采集装置包括室内采集部分和室外采集部分，其中，室内采集部分是由室内设备的室外信息采集从机8和工控机9组成的，室外采集部分是由电源1，室外电气设备2，开关量隔离转换3，单片机4组成的，该装置的高压电源由室内设备的室外信息采集从机8通过两线的电源/载波数据总线6传送到电源1，电源1经变压、整流、稳压后供开关量隔离转换3、单片机4和调制解调5工作，室外电气设备2将开关量和模拟量分别传送到开关量隔离转换3和单片机4的输入端，开关量隔离转换3将隔离转换后的开关量传送到单片机4的输入端，经单片机4处理后的开关量和模拟量传送给调制解调5，调制解调5将开关量和模拟量调制为高频信号，高频信号通过电源/载波数总线6传送到调制解调7，调制解调7再将高频信号解调为单片机4处理后的开关量和模拟量，然后将解调后的开关量和模拟量传送给室内设备的室外信息采集从机8，室内设备的室外信息采集从机8再将开关量和模拟量传送给工控机9。

本实用新型的积极效果是：

1、该产品可将车站内及区间的各种信息，包括模拟量和开关量进行实时采样，通过接口送给工控机进行分析处理，以便及时了解电气设备的运行状况，如果发现问题，该装置能及时发出信息，使工作人员做出正确决策，避免重大事故的发生。

2、该装置安装方便、安全性好，抗干扰能力强。

3、该产品是采用电力载波通讯技术，使室内和室外仅仅使用两根线，节约了大量的备用电缆及人力和物力。

4、该产品可以减轻一线工人的劳动量，实现铁路管理的现代化和科学化。

附图说明。

图1是本实用新型的电路方框图。

图2是本实用新型的电路原理图。

图3是本实用新型与电气设备的连接示意图。

以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，高压交流电源从室内设备的室外信息采集从机8通过调制解调7、电源/数据载波总线6传送到电源1，电源1经变压、整流和稳压后供各部分工作。单片机4的CPU从开关量隔离转换3采集到开关量或模拟量后将此数据送给调制解调5，调制解调5将单片机4的CPU送来的数据调制成为一百多千赫兹的高频信号，该高频信号通过电源/载波数据总线6再传送到调制解调7，然后调制解调7将信息解调成为有效数据传送给室内设备的室外信息采集从机8，室内设备的室外信息采集从机8再将信息传送给工控机9。因为电力线上的高压交流电源的频率为50Hz，所以它和调制后的一百多千赫兹的高频信号不会产生任何相互干扰。当工控机9需要发送信息时，工控机9将指令发送给室内设备的室外信息采集从机8，室内设备的室外信息采集从机8将此指令传送给调制解调7，调制解调7将该指令调制成为一百多千赫兹的高频信号通过电源/载波数据总线6传送到调制解调5，调制解调5将高频信号解调成为有效指令，再传送给单片机4的CPU，单片机4的CPU根据指令进行相应的工作。(每当收发数据时该装置中相应的指示灯会闪烁，以使工作人员能够直观的看到通讯状态。看门狗WatchDog是为了防止单片机4的CPU死机后不能正常复位，如果单片机4的CPU死机，则看门狗WatchDog将收不到信号，就会给单片机4的CPU一个复位信号，使单片机4的CPU复位)。本实用新型全部采用并联于总线的方式，当其中有一个故障出现时，并不影响其余的正常工作。

如图1、2所示。当室内设备的室外信息采集从机8打开后，交流高压电源通过调制解调7、电源/载波数据总线6传送到本装置的电源1，电源1将高压交流电源转变为低压交流电源，然后进入整流电路DB104，经整流后形成直流电源，供开关量隔离转换3使用，直流电源再经稳压电路LM7812稳压后，形成+12V稳压电源，供调制解调5使用。+12V电源再经稳压电路LM7805稳压后，形成+5V电源供调制解调5、单片机4工作。单片机4的CPU工作后不停的去扫描1脚、20脚、19脚、18脚、17脚、16脚、14脚、4脚、11脚，并通过13脚向看门狗WatchDog发出其正在正常工作的信息，看门狗WatchDog的11脚收到单片机4的CPU的13脚传来的信息后，知道单片机4的CPU工作正常，保持看门狗WatchDog的15脚的电平不变，如果单片机4的CPU死机，则单片机4的CPU的13脚无法发出信息，当看门狗WatchDog的11脚连续2秒没收到单片机4的CPU的信息时，就从看门狗WatchDog的15脚发出一个脉冲信号给单片机4的CPU的4脚，当单片机4的CPU的4脚收到脉冲信号后，自动复位。当室外电气设备2动作构成室外电气设备道岔的表示接点25、26(或35、36或BY1或BY2)时，电源1的整流电路DB104输出直流电源经室外电气设备道岔的表示接点25、26(或35、36或BY1或BY2)进入开关量隔离转换3的二极管D1、稳压管T1、电阻R1(或二极管D2、稳压管T2、电阻R2或二极管D3、稳压管T3、电阻R3或二极管D4、稳压管T4、电阻R4)使光电耦合器O1A(或O1B或O1C或O1D)的输入端和输出端导通。电源1的+5V稳压电源经单片机4的电阻R11、光电耦合器O1A(或电阻R12、光电耦合器O1B或电阻R13、光电耦合器O1C或电阻R15、光电耦合器O1D)的输出端流向电源1的GND端，使单片机4的1脚(或20脚或19脚或3脚)为低电平，当单片机4采集到低电平信号时，单片机4将此信号进行分析、整理后通过单片机4的12脚进入调制解调5的TX端，同时进入非门集成电路IC1B的5脚，然后经过非门集成电路IC1B的6脚、非门集成电路IC1A的9脚和8脚、电阻R8、发光二极管L3流向电源1的+5V端，发光二极管L3发光，表示有数据发出。当调制解调5收到单片机4发来的数据时，调制解调5将此数据调制成高频信号，高频信号通过电源/载波数据总线6传送到调制解调7，调制解调7将电源/载波数据总线6的数据高频信号解调后送给室内设备的室外信息采集从机8，室内设备的室外信息采集从机8再将信息传送给工控机9。由工控机9将信息进行记录、分析、处理，以便值班人员及时了解设备的运行状况、发现问题，做出正确决策。

如图1、2、3所示，当工控机9需要向现场采集信息时，工控机9将信息发送给室内设备的室外信息采集从机8，室内设备的室外信息采集从机8再将信息传送给调制解调7，调制解调7将此数据调制成为高频信号，高频信号通过电源/载波数据总线6传送到调制解调5，调制解调5将从高频信号解调后的信号通过RX送给单片机4的CPU的11脚，同时进入非门集成电路IC1D的13脚，经过非门集成电路IC1D的12脚、非门集成电路IC1C的11脚和10脚，电阻R9和发光二极管L4流向电源1的+5V端，发光二极管L4发光，表示有数据收到，单片机4将此信号分析、整理后根据工控机9的要求，采集信息后再传送给工控机9。

Claims (1)

1、一种载波通讯现场采集装置，包括室内采集部分和室外采集部分，其特征在于：室内采集部分是由室内设备的室外信息采集从机(8)和工控机(9)组成的，室外采集部分是由电源(1)，室外电气设备(2)，开关量隔离转换(3)，单片机(4)组成的，该装置的高压电源由室内设备的室外信息采集从机(8)通过两线的电源/载波数据总线(6)传送到电源(1)，电源(1)经变压、整流、稳压后供开关量隔离转换(3)、单片机(4)和调制解调(5)工作，室外电气设备(2)将开关量和模拟量分别传送到开关量隔离转换(3)和单片机(4)的输入端，开关量隔离转换(3)将隔离转换后的开关量传送到单片机(4)的输入端，经单片机(4)处理后的开关量和模拟量传送给调制解调(5)，调制解调(5)将开关量和模拟量调制为高频信号，高频信号通过电源/载波数总线(6)传送到调制解调(7)，调制解调7再将高频信号解调为单片机(4)处理后的开关量和模拟量，然后将解调后的开关量和模拟量传送给室内设备的室外信息采集从机(8)，室内设备的室外信息采集从机(8)再将开关量和模拟量传送给工控机(9)。

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