CN2629140Y - 铁路客票自助售票机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及售票机，具体为一种铁路客票自助售票机，包括触摸屏、显示器、打票机、工业控制机、入钞器、硬币机、出钞器，其中打票机、工业控制机、入钞器、硬币机、出钞器分别安装于机体内的独立滑轨上，形成模块式结构，工业控制机通过串口与触摸屏、出钞器、入钞器、硬币机相连，通过并口与打票机相连，通过显示器接口与显示器相连。本实用新型结构合理，便于维护，能实现自助售票，提高了旅客平均购票时间，并且减小了购票难度。

Description

铁路客票自助售票机

技术领域

本实用新型涉及售票机，具体为一种铁路客票自助售票机。

背景技术

目前只有广州铁路局有类似的产品，他们的售票机软件系统由几个不同的部分分别构成：售票机、银行前置机和铁路前置机。把银行卡和现金购票两种方式集合在同一台的售票机中，售票机以DOS6.22为系统平台，多种不同的硬件设备结合在一起，与外部的前置机形成统一的售票机软件系统。通过售票机的跟踪调试发现目前的自助售票系统由于牵涉到的硬件比较多，对于没有使用过自助系统的人群使用造成一定的难度，其结构不十分合理，各部件分散，体积较大，而且其出/入口较多，给操作者带来不便，另外，其零部件移出比较费力，给维护或更换零件带来不便。

实用新型名称

本实用新型的目的在于提供一种铁路客票自助售票机，其结构合理，便于维护，能实现自助售票，提高了旅客平均购票时间，并且减小了购票难度。

本实用新型的技术方案是：包括触摸屏、显示器、打票机、工业控制机、入钞器、硬币机、出钞器，其中打票机、工业控制机、入钞器、硬币机、出钞器分别安装于机体内的独立滑轨上，形成模块式结构，工业控制机通过串口与触摸屏、出钞器、入钞器、硬币机相连，通过并口与打票机相连，通过显示器接口与显示器相连；

机体内设电源箱、保险机柜、工业控制机箱，电源箱置于机体底部，内装电源及电源总开关，保险机柜置于电源箱外侧，内装硬币机、入钞器、出钞器，工业控制机箱置于机体顶部，内装工业控制机，工业控制机箱外侧与保险机柜之间装有打票机、触摸屏、显示器；所述滑轨为三节通过滚动轴承传动的滑道构成，数量为两个，相互平行安装；出钞器的滑轨设置于出钞器的中部两侧；机体设置一个出口和一个入口，硬币机的硬币出口、打票机的车票出口和纸币出钞机的纸币出口汇集于一个机体出口；

所述硬币机与工控机之间连有硬币机控制板，硬币机控制板由单片机、串口通信接口集成电路、硬件狗、逻辑信号驱动集成电路、光电耦合器、转换/隔离电源组成，控制板的连接器与串口通信接口集成电路的RS232总线端连接，串口通信接口集成电路通过连接器与工控机相连，单片机通过串行口的数据发送线、数据接收线与串口通信接口集成电路的TTL信号端相连，单片机的I/O控制端与硬件狗的信号触发端连接，硬件狗的复位端与单片机的复位端连接，单片机的I/O控制端与逻辑信号驱动集成电路连接，此I/O信号通过逻辑信号驱动集成电路后产生两个互为反向的逻辑信号这两个逻辑信号，经过光电耦合器隔离后，作为硬币机模式控制信号，通过连接器接到硬币机的模式控制端，单片机的I/O控制端通过光电耦合器隔离后作为硬币机出币信号接到连接器，通过连接器接到硬币机的出币控制端；硬币机的返回信号与连接器连接，通过光电耦合器隔离后，接到逻辑信号驱动集成电路，经过逻辑信号驱动集成电路进行信号整形，将非标准的TTL信号整理为标准的TTL信号输出给单片机的I/O控制端。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型针对不同的售票机从人机交互的角度，在机械和电器方面都有很大的改进，机体设置一个出口和一个入口，硬币机的硬币出口、打票机的车票出口和纸币出钞机的纸币出口汇集于一个机体出口，提高了旅客平均购票时间，并且减小了购票难度。而且售票机以Windows操作系统做为系统平台，以友好的简单的人机界面实现售票功能；因为操作系统本身具有实时并发等特性，所以我们针对操作系统的特性拟人化设计售票系统，实现售票机的实时监控报警以及日志逐步记录等特性，达到在无人值守的情况下可以具体详细的记录旅客非正常购票出现的种种问题，以便管理人员的工作。

2、模块化，便于维护。本实用新型集合了系统硬件的各个模块，售票机内的所有具独立功能的机构，均为模块式结构，从而保证各机构工作性能的稳定和便于安装及维护；同时从机械和软件上实现系统的模块化构造，从旅客的角度把售票机的整个系统划分为显示、输入和输出两个部分，简化旅客自助购票的难度；显示部分提示了旅客所选择的全部客票信息即购票信息，输入部分是旅客输入购票现金或磁卡模块；输出部分是现金找零或单据输出、客票输出模块。

3、本实用新型采用保险柜的结构，具有坚固性，保证票、币的安全性。

4、便于维护性设计。每一独立的模块均安装于机体内的独立滑轨上，并且每一模块的连接独立设计。因此，维修、装拆相当方便。

5、自助售票。旅客按照售票机的提示进行操作，以人机对话的方式，购买自己所需的车票。整个过程(选择要购买的车票、输入纸币、出票、找零等)无需票务人员的干预，完全由购票者自助完成。

6、信息查询。旅客可以在售票机上查询到诸如：车次、票务等铁路客运基础信息，为旅客购票提供及时、准确的便利。

7、监控和报警。在售票机运行的同时，对自身的运行状态进行监测，诸如：售票情况、票卷使用情况、零钱使用情况、钱箱是否加锁等，一旦发生异常情况会及时通知维护人员或进行报警，这样增强了售票机的安全性和可靠性。

8、广告播放。售票机处于非工作状态时，可播放自助售票宣传广告、商业广告等；当售票机等待界面超过10秒钟后，自动进入广告播放界面，由图像处理类对广告的播放形式进行控制；当有旅客购票时，点击触摸屏退出广告播放状态；所有的广告是以JPG的图像格式存于售票机系统指定的目录中。

9、结账对帐。本实用新型具有符合铁路规范的售票日结、月结等报表统计及售票机现金收支管理功能。售票机把卖出的每张票都记入本地日志存根中，与铁路存根的记录是相同的。每天可以通过管理软件对当天的售票纪录进行统计，计算当天的售票金额、起止票号和废票张数等。

10、日志记录。日志记录模块是售票机启动之后所有动作、步骤和错误的具体体现，它可以通过几个不同日志的记录来反映自助售票机的状态。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型主视图。

图3为本实用新型各个硬件设备的通信连接配线图。

图4为本实用新型结构框图。

图5为本实用新型硬币机控制板电路原理框图。

图6为本实用新型硬币机控制板电路原理图。

图7售票机系统设备连接图。

图8为本实用新型软件结构框图。

图9为本实用新型功能模块图。

图10为本实用新型功能流程图。

具体实施方式

如图1～4所示，自助售票机由工业控制机13、触摸屏1、显示器2、打票机15、入钞器5、出钞器17、保险机柜7、通信接口、双声道语音提示设备和电源10等构成，其中触摸屏1及显示器2、打票机15、工业控制机13、入钞器5、硬币机4、出钞器17分别安装于机体3内的独立滑轨上，形成模块式结构，工业控制机13分别通过RS232串口COM1、COM2、COM3、COM4与触摸屏1、出钞器17、入钞器5、硬币机4相连，通过并口与打票机15相连，通过显示器接口与显示器2相连，机体3内设电源箱9、保险机柜7、工业控制机箱12，电源箱9置于机体3底部，内装电源及电源总开关10，保险机柜7置于电源箱9外侧，内装硬币机4、入钞器5、出钞器17，工业控制机箱12置于机体3顶部，内装工业控制机13，工业控制机箱12外侧与保险机柜7之间装有打票机15、触摸屏1、显示器2；所述滑轨为平行的滑道上分别安装三个相应的滑轮构成，出钞器的滑轨18设置于出钞器17的中部两侧，硬币机的滑轨6设置于硬币机4底部；入钞器的滑轨8设置于入钞器4底部；电源及电源总开关的滑轨11设置于电源及电源总开关10底部；工业控制机的滑轨14设置于工业控制机13底部；打票机的滑轨16置于打票机15底部；机体3设置一个出口19和一个入口20，硬币机的硬币出口、打票机的车票出口和纸币出钞机的纸币出口汇集于一个机体出口19。

1.系统环境和结构

工业控制机采用台湾研华公司生产的IPC6806，外型尺寸：166mm×170mm×393mm，供电电源：AC 220V±10％，适应环境：工作温度-20～40℃、相对湿度10～90％，标准：UL，C-UL。

显示器的型号：SyncMaster 750B，生产厂家：SAMSUNG，外型尺寸：412mm×420mm×415.5mm，供电电源：AC 220V±10％，适应环境：工作温度-20～40℃、相对湿度10～90％，标准：EPA ENERGY STAR；NUTEK.。

触摸屏的型号：红外17寸，采用北京汇冠科技有限公司生产的UT17D，外型尺寸：335mm×408mm，供电电源：DC 5V±10％，种类：红外式，标准：UL，CE。

打票机的型号：ZT-200，生产厂家：铁道部科学研究院、中铁科学技术开发公司，供电电源：AC 220V±10％，适应环境：环境温度-20～40℃、相对湿度10～90％，重量：13kg，外型尺寸：420.5mm×262mm×303mm，标准：UL，CSA，TUV。

入钞器的型号：采用瑞士MARS公司生产的EM2，供电电源：DC 24V±10％，适应环境：环境温度 -20～90℃、环境湿度 10～90％，重量：29.5Kg，外型尺寸：326mm×170mm×340mm，进币方式：单张输入，钱箱数目：1个，钱箱尺寸：220mm(H)×150(W)mm×174(D)mm，钱箱容量：1000张，标准：EN55022、EN50082-1、IEC801-2、IEC801-3、IEC801-4。

出钞器的型号：采用瑞典De La Rue生产的NMD 100，供电电源：AC220V±10％，适应环境：环境温度 -20～40℃、环境湿度 10～90％，出钞数量：每次出钞不多于99张，钱箱尺寸：420mm×220mm×120mm，钱箱数量：三个钱箱、一个回收箱，钱箱容量：人民币1000张，出钞方式：机身前面出钞，安全机构：电子锁、机械锁，可调性能：钱箱的内宽和内高尺寸可进行人为调整，标准：UL。

硬币机：采用英国货币控制公司生产的MK4，其主要性能指标为电源：DC 24V±10％，通信接口：RS232C，出币速度：约6枚/秒，钱箱容量：800枚，适应环境：环境温度 -20～40℃、环境湿度 10～90％，标准：UL。

如图5～6所示，硬币机与工控机之间连有硬币机控制板，硬币机控制板由单片机U1(89C2051)、串口通信接口集成电路U2(MAX232)、硬件狗U3(MAX813，英文：Microprocessor Reset IC with Watchdog PartSummary)、逻辑信号驱动集成电路U4(74LS04)、光电耦合器U5、U6、U7、U9、转换/隔离电源DC/DC组成，上位机(通常为PC机)，将PC机的串口接到控制板的连接器P的8、9、10脚，控制板的连接器P的8、9脚与串口通信接口集成电路U2的RS232总线端R1IN、T1OUT连接，10脚接地，PC机与控制板通过RS232总线进行数据通信，上位机(通常为PC机)发来的通信数据经过串口通信接口集成电路U2进行信号变换，将RS232信号转换成标准的TTL信号从串口通信接口集成电路U2的TTL信号端R1OUT、T1IN接到单片机U1的P3.0、P3.1端；

单片机U1的I/O控制端P1.7端与硬件狗U3的信号触发端WDI连接，用于监视单片机U1是否工作正常，硬件狗U3的复位端REST与单片机U1的复位端RST连接，用于在单片机U1工作不正常的时候进行复位；

单片机U1的I/O控制端P1.5与逻辑信号驱动集成电路U4连接，此I/O信号通过逻辑信号驱动集成电路U4后产生两个互为反向的逻辑信号这两个逻辑信号经过光电耦合器U5、U6隔离后，做为硬币机模式控制信号，接到连接器P的1、2、3脚，通过连接器P，接到硬币机的模式控制端；

单片机U1的I/O控制端P1.4通过光电耦合器U7隔离后做为硬币机出币信号接到连接器P的3脚，通过连接器P，接到硬币机的出币控制端；

硬币机的返回信号与连接器P的4脚连接，这个信号通过光电耦合器U9隔离后，接到逻辑信号驱动集成电路U4经过逻辑信号驱动集成电路U4进行信号整形，将非标准的TTL信号整理为标准的TTL信号输出给单片机U1的I/O控制端P3.2；

控制板的电源由连接器的5、6脚引入，经过转换/隔离电源(DC/DC)进行电压变换，将输入的24V直流电压变换为5V的直流电压提供给控制板作为工作电源。

当硬币机MK4和控制板接通电源后，单片机U1的P1.5、P1.4发出复位模式命令通过信号驱动集成电路U4，光电耦合器U5、U6、U7隔离输出将硬币机MK4设置为复位模式，同时硬币机MK4将当前的工作状态通过光电耦合器U9隔离后，输入给单片机U1的P3.2脚，单片机通过判断P3.2脚的状态确定硬币机是否处在正常工作状态，如果工作状态不正常则单片机U1通过串口通信接口集成电路U2将硬币机状态错误代码发送给上位机(通常为PC机)。如果工作状态正常则等待接收上位机(通常为PC机)发来的操作命令，当上位机(通常为PC机)通过串口通信接口集成电路U2发给控制板出币命令时，单片机U1的P1.5、P1.4发出出币模式命令通过信号驱动集成电路U4，光电耦合器U5、U6、U7将硬币机MK4设置为出币模式，同时单片机U1的P1.4脚发出出币脉冲信号，通过光电耦合器U7隔离输入到硬币机MK4，硬币机MK4进行出币操作后，将出币脉冲信号做为正确出币的反馈值，通过光电耦合器U7隔离输入，经过U4整形后，输入到单片机U1的P3.2脚，完成一个出币过程，整个的出币过程是在一个单闭环控制系统下完成的，保证了系统的可靠性及出币的准确性。

多串口卡：工业控制机本身只有2个串口(COM1和COM2)，因为大多数硬件设备都需要串口连接，多串口卡可以扩展工业控制机的串口数量。多串口卡采用台湾研华公司生产的PCL-846，总线接口：ISA(EISAcompatible)，I/O地址：0x0000～0xFFFF，中断范围(IRQ)：2，3，4，5，7，10，11，12，15，供电要求：180mA max.(+5V)，110mA max.(+12V)，160mA max.(-12V)，适应环境：温度范围0～55℃，传输速率(bps)：50～115.2K，外观尺寸：157mm×93mm，标准：UL。

网络环境：售票机与车站电子售票系统相连，车站电子售票系统通过全国铁路数据网与地区票务中心相连。售票机接入车站电子售票系统的网络拓扑图(即售票机系统设备连接图)如图7所示，自助售票机21、售票管理机25与网络交换机24相连，网络交换机24通过网络连接、网络前置机防火墙23、车站电子售票系统22。

2.软件系统结构关系：

在售票机中，工业控制机的主机控制系统运行售票机售票软件，实现售票机与铁路客票发售及预定系统的网络通讯，提供旅客操作界面，实现旅客与售票机的信息交换，接收并处理其它各模块传来的信息，指令其它模块完成相应的任务。此外，主机控制系统还要记录售票机的操作日志，记录有关的操作信息，向远程或就近的监控站点提供售票机的运行状态和报警信息，提供售票机故障诊断应用软件。

如图8所示，售票软件采用铁路发售和预订系统4.0版本，各控制软件运行在各控制单元的芯片中，而应用程序和驱动程序则运行在主机中。应用程序通过驱动程序来与控制软件通讯，从而实施对各控制单元(车票打印机、显示器、触摸屏、音箱、硬币机、出钞器、入钞器)的控制和管理。驱动程序与控制软件通讯采用“命令——应答”形式，控制方式采用主——从方式，即除非主机主动向控制单元发出请求，否则控制单元不会主动要求主机来响应它的中断。

功能流程：

售票机软件系统按硬件划分实现自助售票功能；并且通过网络对售票机的状态进行监控。

如图9所示售票机模块图描述了售票机的全部模块的功能，其中实线表示由售票机直接控制部分，虚线表示由售票机间接控制部分。售票机软件设计采用模块化设计和拟人的动作过程的技术；从模块化的角度来看售票机软件首先根据实际物理设备的划分，把售票机的硬件设备分为出钞器、入钞器、硬币机和打票机四个软件控制的模块，分别对这4个物理设备进行管理；本着模块化的思想分析整个售票机在实际环境中的应用，又添加了4个纯软件的控制模块，分别为日志处理模块专门对本地日志进行管理，图像处理模块在等待购票超过设置的时间段后，播放广告，票务处理模块对各式各样的客票信息进行处理，网络通信模块负责售票机与前置机之间的通信。上面的八个模块在运行时是各自独立互不干预的，由主控模块对各个模块进行协调控制。通过对售票机模块化的软件设计，可以更好的协调软件系统各个部分的工作；而且由于模块工作的各自独立性，调整某个模块的具体功能不会影响整个系统的运作。另外在主控模块之外又引入了监控模块的概念，这个模块是独立的程序，可以对与售票过程无关的硬件或软件进行监控；如：售票机机柜后面的柜门是否处于正常状态。

如图10所示的售票机功能流程图描述了实现售票机功能的拟人化过程。从拟人化的角度对人的工作进行分解和分析是售票机软件设计的一个主题思想。首先，验证基本信息是否具备，如：基本配置信息、初始化和登陆数据库等；其次，选择基本的购票信息、付款、制票和找零；最后，进入下一次的购票过程。

Claims (6)

1、一种铁路客票自助售票机，其特征在于包括触摸屏(1)、显示器(2)、打票机(15)、工业控制机(12)、入钞器(5)、硬币机(4)、出钞器(17)，其中打票机(15)、工业控制机(12)、入钞器(5)、硬币机(4)、出钞器(17)分别安装于机体(3)内的独立滑轨上，形成模块式结构，工业控制机通过串口与触摸屏(1)、出钞器(17)、入钞器(5)、硬币机(4)相连，通过并口与打票机(15)相连，通过显示器接口与显示器(2)相连。

2、按照权利要求1所述铁路客票自助售票机，其特征在于机体(3)内设电源箱(9)、保险机柜(7)、工业控制机箱(12)，电源箱(9)置于机体(3)底部，内装电源及电源总开关(10)，保险机柜(7)置于电源箱(9)外侧，内装硬币机(4)、入钞器(5)、出钞器(17)，工业控制机箱(12)置于机体(3)顶部，内装工业控制机(13)，工业控制机箱(12)外侧与保险机柜(7)之间装有打票机(15)、触摸屏(1)、显示器(2)。

3、按照权利要求1所述铁路客票自助售票机，其特征在于所述滑轨为三节通过滚动轴承传动的滑道构成，数量为两个，相互平行安装。

4、按照权利要求3所述的铁路客票自助售票机，其特征在于出钞器的滑轨设置于出钞器的中部两侧。

5、按照权利要求1所述铁路客票自助售票机，其特征在于机体(3)设置一个出口(19)和一个入口(20)，硬币机的硬币出口、打票机的车票出口和纸币出钞机的纸币出口汇集于一个机体出口(19)。

6、按照权利要求1所述的铁路客票自助售票机，其特征在于所述硬币机与工控机之间连有硬币机控制板，硬币机控制板由单片机(U1)、串口通信接口集成电路(U2)、硬件狗(U3)、逻辑信号驱动集成电路(U4)、光电耦合器(U5、U6、U7、U9)、转换/隔离电源(DC/DC)组成，控制板的连接器(P)与串口通信接口集成电路(U2)的RS232总线端连接，串口通信接口集成电路(U2)通过连接器(P)与工控机相连，单片机(U1)通过串行口的数据发送线、数据接收线与串口通信接口集成电路(U2)的TTL信号端相连，单片机(U1)的I/O控制端与硬件狗(U3)的信号触发端连接，硬件狗(U3)的复位端与单片机(U1)的复位端连接，单片机(U1)的I/O控制端与逻辑信号驱动集成电路(U4)连接，此I/O信号通过逻辑信号驱动集成电路(U4)后产生两个互为反向的逻辑信号这两个逻辑信号，经过光电耦合器(U5)、(U6)隔离后，作为硬币机模式控制信号，通过连接器(P)接到硬币机的模式控制端，单片机(U1)的I/O控制端通过光电耦合器(U7)隔离后作为硬币机出币信号接到连接器(P)，通过连接器(P)接到硬币机的出币控制端；硬币机的返回信号与连接器(P)连接，通过光电耦合器(U9)隔离后，接到逻辑信号驱动集成电路(U4)，经过逻辑信号驱动集成电路(U4)进行信号整形，将非标准的TTL信号整理为标准的TTL信号输出给单片机(U1)的I/O控制端。

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