無線傳感式鐵路道口報警器的製作方法

2023-07-19 13:42:01

專利名稱：無線傳感式鐵路道口報警器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鐵路道口報警器，特別是一種無線傳感式鐵路道口報警器， 適用於鐵路與公路的平交道口，當火車接近道口 1-2公裡時，使道口設備發出聲光報警並 放下欄木封閉道口。
背景技術：
目前，傳統的傳感器式鐵路道口報警器是由主機、傳感器、道口信號燈機構等組 成；其主要分為220V供電有線傳輸式傳感器、太陽能供電無線傳輸式傳感器、軌道電壓傳 感器幾種。以上產品大致的工作原理為傳感器安裝在距離道口 1-2公裡之外的鐵軌上，當 列車車輪通過傳感器時，傳感器輸出一個脈衝電壓作為通過信號，該通過信號傳輸至道口 旁安裝的道口信號燈機構，道口信號燈機構發出聲、光報警來提醒過往車輛行人注意。但是 這些報警裝置存在很大弊端第一，220V供電有線傳輸式傳感器，這種報警器的傳感裝置 需要安裝在距離道口 1-2公裡以外的鐵軌上，需要挖溝、布線至道口房取電，浪費了大量的 人力、物力。第二，太陽能供電無線傳輸式傳感器，雖然可解決挖溝、布線造成浪費的缺陷， 但同時也增加了產品的成本和後期的維護成本；其主要表現在1、太陽能供電設備的安裝 對地域環境的要求十分苛刻，如日照時間、溫度等因素均會導致產品無法使用；2、太陽能電 池板表面的定期清潔，由於設備安裝現場的特殊環境，導致太陽能電池板表面經常附著灰 塵，從而十分影響太陽能電池板的正常使用；3、蓄電池的定期維護及使用壽命受環境的影 響很大，蓄電池的使用壽命一般為一年左右，但是基於使用現場的特殊環境，該產品的蓄電 池使用壽命甚至更短，從而加大了產品在使用過程當中的後續成本。第三，軌道電壓的傳感 器，目前用量極少、產品成熟度低、安全係數低，如果傳感器出現故障，則可能直接影響微機 連鎖系統的正常工作，造成重大事故。

實用新型內容本實用新型的目的是設計一種能夠降低成本和後期維護費用的無線傳感式鐵路 道口報警器，該報警器能夠利用車輪通過磁電式傳感器產生脈衝電壓為發射系統供電，並 向通過的列車發送傳感器的位置信息，當車載系統收到傳感器的位置信息後顯示出據前方 道口的距離，並通過電臺開啟道口防護設備(聲、光報警設備、電動欄木機等)封閉道口 ；當 列車通過道口傳感器後報警系統關閉。本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現本無線傳感式鐵路道口報警器，由軌道部分、車載部分和道口部分組成，其特徵 是所述的軌道部分包括脈衝電壓產生電路、軌道部分三端穩壓電路、軌道部分控制電路和 無線發射電路，軌道部分用於當列車車輪通過磁電式傳感器時，由脈衝電壓產生電路產生 脈衝電壓，一路給軌道部分系統供電，一路經光耦隔離後給軌道部分控制電路車輪信號，車 輪信號經軌道部分控制電路處理後通過無線發射電路發送給車載部分，另外，脈衝電壓產 生電路產生的脈衝電壓經軌道部分三端穩壓電路穩壓後，單獨給軌道部分控制電路供電；車載部分包括無線讀碼器、車載部分控制電路、顯示單元、車載部分通訊接口電路、車載部 分數傳電臺、車載部分整流電路和車載部分三端穩壓電路，車載部分用於當無線讀碼器接 收到軌道部分發來的車輪信號並經車載部分控制系統處理後，一路通過顯示單元顯示給列 車工作人員，另一路通過車載部分通訊接口電路到車載部分數傳電臺，並由車載部分數傳 電臺向道口部分發射遙控信號，車載部分整流電路和車載部分三端穩壓電路用於將市電整 流再穩壓後，給車載部分系統供電；道口部分包括道口部分數傳電臺、道口部分通訊接口電 路、道口部分控制電路、驅動電路、道口部分整流電路和道口部分三端穩壓電路，道口部分 用於當道口部分數傳電臺接收到車載部分的遙控信號時，將遙控信號通過道口部分通訊接 口電路傳輸到道口部分控制電路，並經道口部分控制電路處理後，通過驅動電路驅動輸出 繼電器輸出遙控信號，控制聲、光報警設備以及電動欄木機等設備的啟停，道口部分整流電 路和道口部分三端穩壓電路用於將市電整流再穩壓後，給道口部分系統供電；軌道部分與 車載部分之間、車載部分與道口部分之間均為無線通訊連接。本實用新型所述的軌道部分內的脈衝電壓產生電路有磁電式傳感器Ll和L2、全 橋整流電路Dl和D2以及光耦U9和UlO ；軌道部分三端穩壓電路內有三端穩壓晶片U1，其 型號為MC7805T ；軌道部分控制電路內有單片機U2、6M晶體振蕩器和撥碼開關S17，其單片 機U2的型號為8051 ；無線發射電路內有無線發碼器J1、驅動電阻R7、R8、R9和RlO以及三 極管Ql、Q2、Q3和Q4，其無線發碼器Jl的型號為C0N6 ；其連接關係為在脈衝電壓產生電路內，磁電式傳感器Ll的一端通過電阻Rll連 接到光耦U9內發光二極體的正極，同時磁電式傳感器Ll的一端也連接到全橋整流電路Dl 的第3管腳，磁電式傳感器Ll的另一端連接到光耦U9內發光二極體的負極，同時也連接到 全橋整流電路Dl的第1管腳，光耦U9內三極體的發射極連接到全橋整流電路Dl的第4管 腳，並接地；磁電式傳感器L2的一端通過電阻R12連接到光耦UlO內發光二極體的正極， 同時磁電式傳感器L2的一端也連接到全橋整流電路D2的第3管腳，磁電式傳感器L2的另 一端連接到光耦UlO內發光二極體的負極，同時也連接到全橋整流電路D2的第1管腳，光 耦UlO內三極體的發射極連接到全橋整流電路D2的第4管腳，並接地；全橋整流電路Dl和 D2的第2管腳分別輸出直流電源VCC，為軌道部分系統供電，軌道部分三端穩壓電路內的三 端穩壓晶片Ul由其第3管腳輸出「+5V」的電壓用於單獨給單片機U2供電；光耦U9和UlO 內三極體的集電極分別連接到軌道部分控制電路內單片機U2的INTl和INTO端；撥碼開關 S17的第3和第4管腳分別連接到單片機U2的Pll和PlO 口，其第1和第2管腳接地；在無 線發射電路內，三極體Ql、Q2和Q3的集電極分別連接到無線發碼器Jl的第1、第2和第3 管腳，Q4的集電極經電阻R4連接至無線發碼器Jl的第4管腳，三極體Ql、Q2、Q3和Q4的 集電極分別經電阻Rl、R2、R3和R4連接到電源VCC，並連接至無線發碼器Jl的第5管腳， 無線發碼器Jl的第6管腳接地，三極體Q1、Q2、Q3和Q4的發射極均接地；軌道部分控制電 路與無線發射電路之間，單片機U2的POO、POU P02和P03 口分別經過驅動電阻R7、R8、R9 和RlO，並分別連接到三極體Ql、Q2、Q3和Q4的基極。本實用新型所述的車載部分內無線讀碼器的型號為C0N7 ；車載部分控制電路內 有單片機U5、6M晶體振蕩器和撥碼開關S18，其單片機U5的型號為8051 ；顯示單元內有顯 示晶片S19、LED數碼管DS1、DS2、DS3和DS4以及按鍵Sl——S16，其顯示晶片S19的型號 為HD7279 ；車載部分通訊接口電路內有通訊晶片U4，其型號為MAX232 ；車載部分數傳電臺
6的型號為C0N4 ；車載部分整流電路內有變壓器Tl和全橋整流電路D3 ；車載部分三端穩壓 電路內有三端穩壓晶片U3，其型號為MC7805T ；其連接關係為無線讀碼器與車載部分控制電路之間，無線讀碼器的第1、第2、第 3和第4管腳分別連接到車載部分控制電路內單片機TO的P00、P01、P02和P03 口，無線讀 碼器的第6管腳連接到單片機U5的INTO端，無線讀碼器的第5管腳接「+5V」電源，其第7 引腳接地；車載部分控制電路與顯示單元之間，單片機U3的P04、P05、P06和P07分別連接 到顯示晶片S19的CLK、CS、DATA和KEY端；車載部分控制電路與車載部分通訊接口電路之 間，通訊晶片U4的第12和第11管腳分別連接至單片機U5的RXD和TXD端；車載部分控制 電路與車載部分數傳電臺之間，車載部分數傳電臺的第3和第2管腳分別連接到單片機U5 的P12和P13端，車載部分數傳電臺的第4管腳接「+5V」電源，其第1管腳接地；撥碼開關 S18的第3和第4管腳分別連接到單片機U5的Pll和PlO 口，其第1和第2管腳接地；車 載部分整流電路內，市電電源接至變壓器Tl 一次線圈的兩端，變壓器Tl 二次線圈的兩端分 別連接到全橋整流電路D3的第2和第4管腳，全橋整流電路D3的第1管腳輸出直流電源 VCC ；車載部分三端穩壓電路內，由三端穩壓晶片U3的第3管腳輸出「+5V」的電壓用於給車 載部分系統供電。本實用新型所述的道口部分內道口部分數傳電臺的型號為C0N4;道口部分通訊 接口電路內有通訊晶片U7，其型號為MAX232 ；道口部分控制電路內有單片機U8、6M晶體振 蕩器和撥碼開關S20，其單片機U8的型號為8051 ；驅動電路內有驅動晶片R14和輸出繼電 器ΚΙ、K2和K3 ；道口部分整流電路內有變壓器T2和全橋整流電路D4 ；道口部分三端穩壓 電路內有三端穩壓晶片U6，其型號為MC7805T ；其連接關係為道口部分數傳電臺與道口部分控制電路之間，道口部分數傳電臺 的第3和第2管腳分別連接到單片機U8的P12和P13端，道口部分數傳電臺的第4管腳接 「+5V」電源，其第1管腳接地；道口部分通訊接口電路與道口部分控制電路之間，通訊晶片 U7的第12和第11管腳分別連接至單片機U8的RXD和TXD端；撥碼開關S20的第3和第4 管腳分別連接到單片機U8的Pll和PlO 口，其第1和第2管腳接地；道口部分控制電路與 驅動電路之間，單片機U8的POO、P01、P02、P03、P04、P05、P06和P07 口分別連接到驅動芯 片R14的第1、第2、第3、第4、第5、第6、第7和第8管腳，驅動晶片R14的第18、第17和第 16管腳分別連接到輸出繼電器K1、K2和Κ3線圈的一端，並且也分別連接到二極體管D5、D6 和D7的正極，輸出繼電器K1、K2和Κ3線圈的另一端接直流電源VCC，並且也分別連接至二 極管D5、D6和D7的負極，輸出繼電器K1、K2和Κ3的常開開關分別連接至信號燈顯示迴路、 電動機正轉迴路和電動機反轉迴路；道口部分整流電路內，市電電源接至變壓器Τ2 —次線 圈的兩端，變壓器Τ2 二次線圈的兩端分別連接到全橋整流電路D4的第2和第4管腳，全橋 整流電路D4的第1管腳輸出直流電源VCC ；道口部分三端穩壓電路內，由三端穩壓晶片U6 的第3管腳輸出「+5V」的電壓用於給道口部分系統供電。本實用新型所述的車載部分內還包括有直流電源插座J4，當使用直流電源插座 J4時，車載部分系統直接由直流電源經車載部分三端穩壓電路穩壓後，為車載部分系統供 H1^ ο本實用新型的優點為利用車輪通過磁電式傳感器產生的能量代替傳統供電方 式，免供電、免開溝、免布線，降低了成本的同時也避免了後期維護；設備運行可靠性高，車載部分收到傳感器的位置信息後能即時顯示出距離前方道口的距離，提醒列車人員前方接 近道口注意安全，並且通過數傳電臺開啟道口防護設備(聲、光報警設備，電動欄木機等) 封閉道口，當列車通過道口傳感器後報警系統關閉；道口設備可實現無人職守，自動工作。

圖1是本實用新型安裝在鐵軌上的工作狀態示意圖；圖2是本實用新型的電路框圖；圖3是軌道部分電路原理圖；圖4是車載部分電路原理圖；圖5是顯示單元電路原理圖；圖6是道口部分電路原理圖。
具體實施方式
如圖1——6所示，本無線傳感式鐵路道口報警器，由軌道部分1、車載部分2和道 口部分3組成，其特徵是所述的軌道部分1包括脈衝電壓產生電路4、軌道部分三端穩壓 電路5、軌道部分控制電路6和無線發射電路7，軌道部分1用於當列車車輪通過磁電式傳 感器時，由脈衝電壓產生電路4產生脈衝電壓，一路給軌道部分系統供電，一路經光耦隔離 後給軌道部分控制電路6車輪信號，車輪信號經軌道部分控制電路6處理後通過無線發射 電路7發送給車載部分2，另外，脈衝電壓產生電路4產生的脈衝電壓經軌道部分三端穩壓 電路5穩壓後，單獨給軌道部分控制電路6供電；車載部分2包括無線讀碼器8、車載部分控 制電路9、顯示單元10、車載部分通訊接口電路11、車載部分數傳電臺12、車載部分整流電 路13和車載部分三端穩壓電路14，車載部分2用於當無線讀碼器8接收到軌道部分1發來 的車輪信號並經車載部分控制系統9處理後，一路通過顯示單元10顯示給列車工作人員， 另一路通過車載部分通訊接口電路11到車載部分數傳電臺12，並由車載部分數傳電臺12 向道口部分3發射遙控信號，車載部分整流電路13和車載部分三端穩壓電路14用於將市 電整流再穩壓後，給車載部分系統供電；道口部分3包括道口部分數傳電臺15、道口部分通 訊接口電路16、道口部分控制電路17、驅動電路18、道口部分整流電路19和道口部分三端 穩壓電路20，道口部分3用於當道口部分數傳電臺15接收到車載部分2的遙控信號時，將 遙控信號通過道口部分通訊接口電路16傳輸到道口部分控制電路17，並經道口部分控制 電路17處理後，通過驅動電路18驅動輸出繼電器輸出遙控信號，控制聲、光報警設備以及 電動欄木機等設備的啟停，道口部分整流電路19和道口部分三端穩壓電路20用於將市電 整流再穩壓後，給道口部分系統供電；軌道部分1與車載部分2之間、車載部分2與道口部 分3之間均為無線通訊連接。如圖2、3所示所述的軌道部分1內的脈衝電壓產生電路4有磁電式傳感器Ll和 L2、全橋整流電路Dl和D2以及光耦U9和UlO ；軌道部分三端穩壓電路5內有三端穩壓芯 片U1，其型號為MC7805T ；軌道部分控制電路6內有單片機U2、6M晶體振蕩器和撥碼開關 S17，其單片機U2的型號為8051 ；無線發射電路7內有無線發碼器J1、驅動電阻R7、R8、R9 和RlO以及三極體Q1、Q2、Q3和Q4，其無線發碼器Jl的型號為C0N6 ；其連接關係為在脈衝電壓產生電路4內，磁電式傳感器Ll的一端通過電阻Rll連接到光耦U9內發光二極體的正極，同時磁電式傳感器Ll的一端也連接到全橋整流電路 Dl的第3管腳，磁電式傳感器Ll的另一端連接到光耦U9內發光二極體的負極，同時也連接 到全橋整流電路Dl的第1管腳，光耦U9內三極體的發射極連接到全橋整流電路Dl的第4 管腳，並接地；磁電式傳感器L2的一端通過電阻R12連接到光耦UlO內發光二極體的正極， 同時磁電式傳感器L2的一端也連接到全橋整流電路D2的第3管腳，磁電式傳感器L2的另 一端連接到光耦UlO內發光二極體的負極，同時也連接到全橋整流電路D2的第1管腳，光 耦UlO內三極體的發射極連接到全橋整流電路D2的第4管腳，並接地；全橋整流電路Dl和 D2的第2管腳分別輸出直流電源VCC，為軌道部分系統供電，軌道部分三端穩壓電路5內的 三端穩壓晶片Ul由其第3管腳輸出「+5V」的電壓用於單獨給單片機U2供電；光耦U9和 UlO內三極體的集電極分別連接到軌道部分控制電路6內單片機U2的INTl和INTO端；撥 碼開關S17的第3和第4管腳分別連接到單片機U2的Pll和PlO 口，其第1和第2管腳接 地；在無線發射電路7內，三極體Ql、Q2和Q3的集電極分別連接到無線發碼器Jl的第1、 第2和第3管腳，Q4的集電極經電阻R4連接至無線發碼器Jl的第4管腳，三極體Ql、Q2、 Q3和Q4的集電極分別經電阻Rl、R2、R3和R4連接到電源VCC，並連接至無線發碼器Jl的 第5管腳，無線發碼器Jl的第6管腳接地，三極體Ql、Q2、Q3和Q4的發射極均接地；軌道 部分控制電路6與無線發射電路7之間，單片機U2的P00、P01、P02和P03 口分別經過驅動 電阻R7、R8、R9和R10,並分別連接到三極體Ql、Q2、Q3和Q4的基極。如圖2、4、5所示，所述的車載部分2內無線讀碼器8的型號為C0N7 ；車載部分控 制電路9內有單片機TO、6M晶體振蕩器和撥碼開關S18，其單片機TO的型號為8051 ；顯示 單元10內有顯示晶片S19、LED數碼管DS1、DS2、DS3和DS4以及按鍵Sl——S16，其顯示芯 片S19的型號為HD7279 ；車載部分通訊接口電路11內有通訊晶片U4，其型號為MAX232 ；車 載部分數傳電臺12的型號為C0N4 ；車載部分整流電路13內有變壓器Tl和全橋整流電路 D3 ；車載部分三端穩壓電路14內有三端穩壓晶片U3，其型號為MC7805T ；其連接關係為無線讀碼器8與車載部分控制電路9之間，無線讀碼器8的第1、第 2、第3和第4管腳分別連接到車載部分控制電路9內單片機TO的P00、P01、P02和P03 口， 無線讀碼器8的第6管腳連接到單片機U5的INTO端，無線讀碼器8的第5管腳接「+5V」電 源，其第7引腳接地；車載部分控制電路9與顯示單元10之間，單片機U3的P04、P05、P06 和P07分別連接到顯示晶片S19的CLK、CS、DATA和KEY端；車載部分控制電路9與車載部 分通訊接口電路11之間，通訊晶片U4的第12和第11管腳分別連接至單片機U5的RXD和 TXD端；車載部分控制電路9與車載部分數傳電臺12之間，車載部分數傳電臺12的第3和 第2管腳分別連接到單片機U5的P12和P13端，車載部分數傳電臺12的第4管腳接「+5V」 電源，其第1管腳接地；撥碼開關S18的第3和第4管腳分別連接到單片機U5的Pll和PlO 口，其第1和第2管腳接地；車載部分整流電路13內，市電電源接至變壓器Tl 一次線圈的 兩端，變壓器Tl 二次線圈的兩端分別連接到全橋整流電路D3的第2和第4管腳，全橋整流 電路D3的第1管腳輸出直流電源VCC ；車載部分三端穩壓電路14內，由三端穩壓晶片U3的 第3管腳輸出「+5V」的電壓用於給車載部分系統供電。如圖2、6所示，所述的道口部分3內道口部分數傳電臺15的型號為C0N4;道口部 分通訊接口電路16內有通訊晶片U7，其型號為MAX232 ；道口部分控制電路17內有單片機 U8、6M晶體振蕩器和撥碼開關S20，其單片機U8的型號為8051 ；驅動電路18內有驅動晶片
9R14和輸出繼電器ΚΙ、K2和K3 ；道口部分整流電路19內有變壓器T2和全橋整流電路D4 ； 道口部分三端穩壓電路20內有三端穩壓晶片TO，其型號為MC7805T ；其連接關係為道口部分數傳電臺15與道口部分控制電路17之間，道口部分數傳 電臺15的第3和第2管腳分別連接到單片機U8的P12和P13端，道口部分數傳電臺15的 第4管腳接「+5V」電源，其第1管腳接地；道口部分通訊接口電路16與道口部分控制電路 17之間，通訊晶片U7的第12和第11管腳分別連接至單片機U8的RXD和TXD端；撥碼開 關S20的第3和第4管腳分別連接到單片機U8的Pll和PlO 口，其第1和第2管腳接地； 道口部分控制電路17與驅動電路18之間，單片機U8 &Ρ00、Ρ01、Ρ02、Ρ03、Ρ04、Ρ05、Ρ06 和Ρ07 口分別連接到驅動晶片R14的第1、第2、第3、第4、第5、第6、第7和第8管腳，驅動 晶片R14的第18、第17和第16管腳分別連接到輸出繼電器Κ1、Κ2和Κ3線圈的一端，並且 也分別連接到二極體管D5、D6和D7的正極，輸出繼電器K1、K2和Κ3線圈的另一端接直流 電源VCC，並且也分別連接至二極體D5、D6和D7的負極，輸出繼電器K1、K2和Κ3的常開開 關分別連接至信號燈顯示迴路、電動機正轉迴路和電動機反轉迴路；道口部分整流電路19 內，市電電源接至變壓器Τ2 —次線圈的兩端，變壓器Τ2 二次線圈的兩端分別連接到全橋整 流電路D4的第2和第4管腳，全橋整流電路D4的第1管腳輸出直流電源VCC ；道口部分三 端穩壓電路20內，由三端穩壓晶片U6的第3管腳輸出「+5V」的電壓用於給道口部分系統 {共 ο如圖4所示，所述的車載部分2內還包括有直流電源插座J4，當使用直流電源插座 J4時，車載部分系統直接由直流電源經車載部分三端穩壓電路14穩壓後，為車載部分系統
{共 ο本無線傳感式鐵路道口報警器的工作原理為如圖1所示，軌道部分1縱向安裝在 列車鐵軌上，並向通過列車發送無線信號；車載部分2安裝在列車內，當車載部分2通過軌 道部分1時接收軌道部分1發射的無線信號並將其顯示給列車工作人員，同時通過車載部 分數傳電臺12向道口部分3發射信號；道口部分3安裝在鐵路道口，道口部分3通過道口 部分數傳電臺15接收到車載部分2發來的遙控指令，並經道口部分控制電路17處理後，通 過驅動電路18驅動輸出繼電器輸出遙控信號，控制聲、光報警設備以及電動欄木機等設備 的啟停。該報警器各部分電路的工作原理為如圖2、3所示，軌道部分1利用列車車輪通過 磁電式傳感器Ll和L2時產生的脈衝電壓，一方面通過全橋整流電路Dl和D2給軌道部分 系統供電，另一方面通過光耦U9和UlO為單片機U2提供信號，傳感器發來的信號經過單片 機U2處理後，通過三極體Ql、Q2、Q3和Q4驅動無線發碼器Jl向車載部分2發射地址碼； 如圖2、4、5所示，車載部分2通過無線讀碼器8讀到軌道部分1發來的無線信號，經過單片 機TO處理後，一方面通過車載部分數傳電臺12發射出去，另一方面通過SPI接口傳輸給顯 示單元10，顯示單元10顯示出列車到前方道口的距離；如圖2、6所示，道口部分3通過道 口部分數傳電臺15接收到車載部分2發來的無線信號，經單片機U8處理後，通過驅動晶片 R14控制輸出繼電器Kl、Κ2和Κ3，由輸出繼電器Κ1、Κ2和Κ3的觸點控制信號燈DS5和電機 M的正反轉。當列車從另一側接近道口時原理同上。
權利要求一種無線傳感式鐵路道口報警器，由軌道部分(1)、車載部分(2)和道口部分(3)組成，其特徵是所述的軌道部分(1)包括脈衝電壓產生電路(4)、軌道部分三端穩壓電路(5)、軌道部分控制電路(6)和無線發射電路(7)，軌道部分(1)用於當列車車輪通過磁電式傳感器時，由脈衝電壓產生電路(4)產生脈衝電壓，一路給軌道部分系統供電，一路經光耦隔離後給軌道部分控制電路(6)車輪信號，車輪信號經軌道部分控制電路(6)處理後通過無線發射電路(7)發送給車載部分(2)，另外，脈衝電壓產生電路(4)產生的脈衝電壓經軌道部分三端穩壓電路(5)穩壓後，單獨給軌道部分控制電路(6)供電；車載部分(2)包括無線讀碼器(8)、車載部分控制電路(9)、顯示單元(10)、車載部分通訊接口電路(11)、車載部分數傳電臺(12)、車載部分整流電路(13)和車載部分三端穩壓電路(14)，車載部分(2)用於當無線讀碼器(8)接收到軌道部分(1)發來的車輪信號並經車載部分控制系統(9)處理後，一路通過顯示單元(10)顯示給列車工作人員，另一路通過車載部分通訊接口電路(11)到車載部分數傳電臺(12)，並由車載部分數傳電臺(12)向道口部分(3)發射遙控信號，車載部分整流電路(13)和車載部分三端穩壓電路(14)用於將市電整流再穩壓後，給車載部分系統供電；道口部分(3)包括道口部分數傳電臺(15)、道口部分通訊接口電路(16)、道口部分控制電路(17)、驅動電路(18)、道口部分整流電路(19)和道口部分三端穩壓電路(20)，道口部分(3)用於當道口部分數傳電臺(15)接收到車載部分(2)的遙控信號時，將遙控信號通過道口部分通訊接口電路(16)傳輸到道口部分控制電路(17)，並經道口部分控制電路(17)處理後，通過驅動電路(18)驅動輸出繼電器輸出遙控信號，控制聲、光報警設備以及電動欄木機等設備的啟停，道口部分整流電路(19)和道口部分三端穩壓電路(20)用於將市電整流再穩壓後，給道口部分系統供電；軌道部分(1)與車載部分(2)之間、車載部分(2)與道口部分(3)之間均為無線通訊連接。
2.根據權利要求1所述的無線傳感式鐵路道口報警器，其特徵是所述的軌道部分(1) 內的脈衝電壓產生電路(4)有磁電式傳感器Ll和L2、全橋整流電路Dl和D2以及光耦U9 和UlO ；軌道部分三端穩壓電路(5)內有三端穩壓晶片U1，其型號為MC7805T ；軌道部分控 制電路(6)內有單片機U2、6M晶體振蕩器和撥碼開關S17,其單片機U2的型號為8051 ；無 線發射電路(7)內有無線發碼器J1、驅動電阻R7、R8、R9和RlO以及三極體Ql、Q2、Q3和 Q4，其無線發碼器Jl的型號為C0N6 ；其連接關係為在脈衝電壓產生電路(4)內，磁電式傳感器Ll的一端通過電阻Rll連 接到光耦U9內發光二極體的正極，同時磁電式傳感器Ll的一端也連接到全橋整流電路Dl 的第3管腳，磁電式傳感器Ll的另一端連接到光耦U9內發光二極體的負極，同時也連接到 全橋整流電路Dl的第1管腳，光耦U9內三極體的發射極連接到全橋整流電路Dl的第4管 腳，並接地；磁電式傳感器L2的一端通過電阻R12連接到光耦UlO內發光二極體的正極，同 時磁電式傳感器L2的一端也連接到全橋整流電路D2的第3管腳，磁電式傳感器L2的另一 端連接到光耦UlO內發光二極體的負極，同時也連接到全橋整流電路D2的第1管腳，光耦 UlO內三極體的發射極連接到全橋整流電路D2的第4管腳，並接地；全橋整流電路Dl和D2 的第2管腳分別輸出直流電源VCC，為軌道部分系統供電，軌道部分三端穩壓電路(5)內的 三端穩壓晶片Ul由其第3管腳輸出「+5V」的電壓用於單獨給單片機U2供電；光耦U9和 UlO內三極體的集電極分別連接到軌道部分控制電路(6)內單片機U2的INTl和INTO端； 撥碼開關S17的第3和第4管腳分別連接到單片機U2的Pll和PlO 口，其第1和第2管腳接地；在無線發射電路(7)內，三極體Ql、Q2和Q3的集電極分別連接到無線發碼器Jl的 第1、第2和第3管腳，Q4的集電極經電阻R4連接至無線發碼器Jl的第4管腳，三極體Q1、 Q2、Q3和Q4的集電極分別經電阻R1、R2、R3和R4連接到電源VCC，並連接至無線發碼器Jl 的第5管腳，無線發碼器Jl的第6管腳接地，三極體Ql、Q2、Q3和Q4的發射極均接地；軌 道部分控制電路(6)與無線發射電路(7)之間，單片機U2的P00、P01、P02和P03 口分別經 過驅動電阻R7、R8、R9和R10，並分別連接到三極體Ql、Q2、Q3和Q4的基極。
3.根據權利要求1所述的無線傳感式鐵路道口報警器，其特徵是所述的車載部分(2) 內無線讀碼器⑶的型號為C0N7;車載部分控制電路(9)內有單片機U5、6M晶體振蕩器和 撥碼開關S18，其單片機U5的型號為8051 ；顯示單元(10)內有顯示晶片S19、LED數碼管 DS1、DS2、DS3和DS4以及按鍵Sl——S16，其顯示晶片S19的型號為HD7279 ；車載部分通訊 接口電路(11)內有通訊晶片U4，其型號為MAX232 ；車載部分數傳電臺(12)的型號為C0N4 ； 車載部分整流電路(13)內有變壓器Tl和全橋整流電路D3 ；車載部分三端穩壓電路(14)內 有三端穩壓晶片U3，其型號為MC7805T ；其連接關係為無線讀碼器(8)與車載部分控制電路(9)之間，無線讀碼器(8)的第 1、第2、第3和第4管腳分別連接到車載部分控制電路(9)內單片機U5的P00、P01、P02和 P03 口，無線讀碼器⑶的第6管腳連接到單片機U5的INTO端，無線讀碼器⑶的第5管 腳接「+5V」電源，其第7引腳接地；車載部分控制電路(9)與顯示單元(10)之間，單片機U3 的P04、P05、P06和P07分別連接到顯示晶片S19的CLK、CS、DATA和KEY端；車載部分控制 電路(9)與車載部分通訊接口電路(11)之間，通訊晶片U4的第12和第11管腳分別連接 至單片機U5的RXD和TXD端；車載部分控制電路(9)與車載部分數傳電臺(12)之間，車 載部分數傳電臺(12)的第3和第2管腳分別連接到單片機TO的P12和P13端，車載部分 數傳電臺(12)的第4管腳接「+5V」電源，其第1管腳接地；撥碼開關S18的第3和第4管 腳分別連接到單片機U5的Pll和PlO 口，其第1和第2管腳接地；車載部分整流電路(13) 內，市電電源接至變壓器Tl 一次線圈的兩端，變壓器Tl 二次線圈的兩端分別連接到全橋整 流電路D3的第2和第4管腳，全橋整流電路D3的第1管腳輸出直流電源VCC ；車載部分三 端穩壓電路(14)內，由三端穩壓晶片U3的第3管腳輸出「+5V」的電壓用於給車載部分系 統供電。
4.根據權利要求1所述的無線傳感式鐵路道口報警器，其特徵是所述的道口部分(3) 內道口部分數傳電臺(15)的型號為C0N4;道口部分通訊接口電路(16)內有通訊晶片U7， 其型號為MAX232;道口部分控制電路(17)內有單片機U8、6M晶體振蕩器和撥碼開關S20， 其單片機U8的型號為8051 ；驅動電路(18)內有驅動晶片R14和輸出繼電器K1、K2和K3 ； 道口部分整流電路(19)內有變壓器Τ2和全橋整流電路D4 ；道口部分三端穩壓電路(20)內 有三端穩壓晶片U6，其型號為MC7805T ；其連接關係為道口部分數傳電臺(15)與道口部分控制電路(17)之間，道口部分數 傳電臺(15)的第3和第2管腳分別連接到單片機U8的Ρ12和Ρ13端，道口部分數傳電臺 (15)的第4管腳接「+5V」電源，其第1管腳接地；道口部分通訊接口電路(16)與道口部分 控制電路(17)之間，通訊晶片U7的第12和第11管腳分別連接至單片機U8的RXD和TXD 端；撥碼開關S20的第3和第4管腳分別連接到單片機U8的Pll和PlO 口，其第1和第2 管腳接地；道口部分控制電路(17)與驅動電路(18)之間，單片機U8的Ρ00、Ρ01、Ρ02、Ρ03、P04、P05、P06和P07 口分別連接到驅動晶片R14的第1、第2、第3、第4、第5、第6、第7和 第8管腳，驅動晶片R14的第18、第17和第16管腳分別連接到輸出繼電器K1、K2和Κ3線 圈的一端，並且也分別連接到二極體管D5、D6和D7的正極，輸出繼電器K1、K2和Κ3線圈的 另一端接直流電源VCC，並且也分別連接至二極體D5、D6和D7的負極，輸出繼電器ΚΙ、Κ2 和Κ3的常開開關分別連接至信號燈顯示迴路、電動機正轉迴路和電動機反轉迴路；道口部 分整流電路(19)內，市電電源接至變壓器Τ2—次線圈的兩端，變壓器Τ2 二次線圈的兩端 分別連接到全橋整流電路D4的第2和第4管腳，全橋整流電路D4的第1管腳輸出直流電 源VCC ；道口部分三端穩壓電路(20)內，由三端穩壓晶片U6的第3管腳輸出「+5V」的電壓 用於給道口部分系統供電。
5.根據權利要求1或3所述的無線傳感式鐵路道口報警器，其特徵是所述的車載部 分(2)內還包括有直流電源插座J4，當使用直流電源插座J4時，車載部分系統直接由直流 電源經車載部分三端穩壓電路(14)穩壓後，為車載部分系統供電。
專利摘要一種無線傳感式鐵路道口報警器，由軌道部分、車載部分和道口部分組成，所述的軌道部分包括脈衝電壓產生電路、軌道部分三端穩壓電路、軌道部分控制電路和無線發射電路；車載部分包括無線讀碼器、車載部分控制電路、顯示單元、車載部分通訊接口電路、車載部分數傳電臺、車載部分整流電路和車載部分三端穩壓電路；道口部分包括道口部分數傳電臺、道口部分通訊接口電路、道口部分控制電路、驅動電路、道口部分整流電路和道口部分三端穩壓電路。其優點為，利用車輪通過磁電式傳感器產生的能量代替傳統供電方式，免供電、免開溝、免布線，降低了成本的同時也避免了後期維護；設備運行可靠性高，道口設備可實現無人職守，自動工作。
文檔編號B61L29/28GK201745607SQ20102022666
公開日2011年2月16日 申請日期2010年6月12日 優先權日2010年6月12日
發明者王志永 申請人:邯鄲開發區泰科電子科技有限公司