電氣集中運行記錄提示器的製作方法
2023-05-01 17:13:11 1
專利名稱：電氣集中運行記錄提示器的製作方法
技術領域：
本實用新型電氣集中運行記錄提示器適用於鐵路電氣集中車站監督記錄行車人員作業操作過程及設備動作狀態，當出現特定狀態可及時發出語音報警。屬採用微電子技術的保護鐵路交通安全的自動監控、報警裝置。
目前鐵路電氣集中車站設有微機監測裝置只是記錄採集電氣集中設備各主要環節的動作過程和有關參數變化，不能實時採集記錄車務人員使用設備操作過程，因而當出現行車故障、事故時，在某些情況下難以準確判斷造成事故的原因是設備故障還是行車人員操作所致。
本實用新型的目的就是要克服上述現有技術存在的缺點，設計一種能夠實時採集記錄下車務作業人員的操作過程及電氣集中設備的動作狀態，並能自動發出提示和告警語音的電氣集中運行記錄提示裝置，以利減少行車事故和為故障處理、維修作業提供依據。
本實用新型的目的可以通過以下方式實現。
設置帶主控計算機、大容量數據存儲器、實時鐘的採集控制器，具有光電隔離設備的信息採集器，語音合成器，信息轉儲器，動態顯示裝置，採集控制器分別連接信息採集器、語音合成器、信息轉儲器、動態顯示裝置，信息採集器還分別經光電隔離器、隔離電阻與電氣集中控制臺各表示接點條件連接，採集控制器與信息採集器之間為總線式連接，在語音合成器的語音存儲片中存儲有需提示報警的標準語音內容。
採集控制器(以下簡稱控制器)向信息採集器(以下簡稱採集器)發送掃描信號，採集器把與掃描信號相對應的電氣集中狀態變化信息回送給控制器，控制器把該信息與日時鐘時間同時記入存儲器，以備信息轉儲器取出供分析再現；語音合成器根據控制器送來的報警、提示條件給出相應的語音；控制器設有列印接口可就地列印記錄內容，並設有串行接口可實時輸出和遠程傳送。
本實用新型的主要優點是1.採用主控機掃描，狀態信息和時間同時存取的方式實現了對設備狀態的實時監督記錄；2.利用總線式連接和就近安裝的形式減少配線縮短聯線；3.設置光電隔離及電阻隔離防止了對信號設備的幹擾；4.實時鐘有斷電保護並由開關控制，狀態信息為同步採集樣並二次採樣一致才有效，設置看門狗電路並配以軟體措施，由此保證了時鐘、記錄、採樣的正確性；5.通過串行通信口也可實時輸出採集內容，完成本地或遠程的動態監督。
以下結合附圖和實施例，對本實用新型作進一步說明。
圖1為本運行記錄提示器電路結構框圖，圖中I—採集控制器，II1～IIn信息採集器，III—語音合成器，IV—信息轉儲器，V—動態顯示裝置；圖2為採集控制器的電路原理圖，圖中11為並行接口，虛線內其餘分別為列印口、小型顯示器、按鍵及解碼器；圖3為一個信息採集器的電路原理圖；圖4為信息採集器與控制臺表示接點條件連接電路圖，圖中R1、R2為雙向隔離電阻，19為同步採樣電路。
在本實施例中採集控制器I中的主控計算機為單片機(8031型)，其中央處理機CPU1的埠AD0～AD7分別連接輸出用鎖存器2、輸入用鎖存器7，程序存儲器9，輸出用鎖存器2、光電隔離器3、驅動器4逐級連接，輸入用鎖存器7、光電隔離器6、緩衝器5逐級連接，驅動器4、緩衝器5再分別與信息採集器II1連接；與中央處理機CPU1連接的還有數據存儲器10、看門狗電路13、實時鐘8，在實時鐘8與中央處理機CPU1的寫控制線上接有控制開關K，中央處理機CPU1經串行通信接口12連接信息轉貯器IV、動態顯示裝置V，中央處理機CPU1經並行接口分別連接語音合成器III、印表機、小型液晶顯示器、按鍵、解碼器。
信息採集器II1～IIn的數量與控制臺各表示接點條件量相適應，各信息採集器II1～IIn之間接力式級聯，每個信息採集器IIn設有驅動器14，其輸入端接採集控制器I，其輸出端分別接低輸出解碼器15、高輸出解碼器16，來自低輸出解碼器15的16條列線與來自高輸出解碼器16的16條行線組成掃描矩陣17，在行線H15與列線L15的交叉處接有同步採樣電路19，同步採樣電路19經雙向隔離電阻R1、R2與控制臺各表示接點條件連接，在行線HO～H15上接有二級管正或門電路18，正或門電路18的輸出經電晶體N1驅動後送至採集控制器I，在電晶體N1與採集控制器I的連線上並接有同步信號產生電路20。
信息轉儲器IV為可攜式，它可以是專用配套產品，也可以是通用的微機類如筆記本微機配以專門的軟體。
在本實施例中各集成片的型號為鎖存器2、7採用373型，驅動器4、14、緩衝器5用245型，程序存儲器9用27256型，數據存儲器10用628128型，實時鐘8用58167型，串行通信接口12用RS—232型，低輸出解碼器15用4515型，高輸出解碼器16用4514型，語音合成器用T6668型，光電隔離器3、6用TLP521-4型。
採集控制器和信息採集器的工作原理是在採集控制器I中(參見圖2)，中央處理機CPU1(以下簡稱處理機)向輸出用鎖存器2發送掃描信號經光電隔離器3隔離、驅動器3驅動後，送至信息採集器II。信息採集器II根據信源選擇信號把採集到的信源狀態向採集控制器I報告，該信源狀態通過綬衝器5、光電隔離器6送到輸入用鎖存器7，處理機CPU1將從輸入用鎖存器7中取出的狀態信息連同從實時鐘8中取出的時間，一起由程序存儲器9上的系統軟體存入數據存儲器10中以備查閱使用。
在信息採集器II1～IIn中(參見圖3)，把控制器I發送來的8位信息掃描代碼分成低4位和高4位兩部分，低4位經低輸出解碼器15低輸出有效的解碼做為掃描矩陣的16條列線，高4位經高輸出解碼器16高輸出有效的解碼做為掃描矩陣的16條行線，由此構成掃描矩陣17，處於高有效的行線與低有效的列線交叉點的信息的狀態，可以用二級管正或門18的輸出來反應，此時隔離光耦呈導通狀，高輸出有效的行線被拉成低電平。二極體正或門18的輸出經電晶體N1驅動後做為採集信息送採集控制器I處理。
此外，採集控制器I送來的信息掃描碼經驅動器14驅動後以接力的形式向下一個信息採集器IIn轉發，這種方式可級聯多個採集器以擴充容量。
權利要求1.一種電氣集中運行記錄提示器，涉及車站電氣集中控制臺各表示接點條件，其特徵是設置帶主控計算機、大容量數據存儲器、實時鐘的採集控制器(I)，具有光電隔離設備的信息採集器(II1～IIn)，語音合成器(III)，信息轉儲器(IV)，動態顯示裝置(V)，採集控制器(I)分別連接信息採集器(II)、語音合成器(III)、信息轉儲器(IV)、動態顯示裝置(V)，信息採集器(II1～IIn)還分別與電氣集中控制臺各表示接點條件連接。
2.根據權利要求1所述的電氣集中運行記錄提示器，其特徵是採集控制器(I)與信息採集器(II1～IIn)之間為總線式連接；採集控制器(I)中的主控計算機為單片機，其中央處理機(CPU1)的埠(AD0～AD7)分別連接輸出用鎖存器(2)、輸入用鎖存器(7)，程序存儲器(9)，輸出用鎖存器(2)、光電隔離器(3)、驅動器(4)逐級連接，輸入用鎖存器(7)、光電隔離器(6)、緩衝器(5)逐級連接，驅動器(4)、緩衝器(5)再分別與信息採集器(II1)連接；與中央處理機(CPU1)連接的還有數據存儲器(10)、看門狗電路(13)、實時鐘(8)，在實時鐘(8)與中央處理機(CPU1)的寫控制線上接有控制開關(K)，中央處理機(CPU1)經串行通信接口(12)連接信息轉貯器(IV)、動態顯示裝置(V)，中央處理機(CPU1)經並行接口(11)分別連接語音合成器(III)、印表機、小型液晶顯示器、按鍵、解碼器。
3.根據權利要求1所述的電氣集中運行記錄提示器，其特徵是信息採集器(II1～IIn)的數量與控制臺各表示接點條件量相適應，各信息採集器(II1～IIn)之間接力式級聯，每個信息採集器(IIn)設有驅動器(14)，其輸入端接採集控制器(I)，其輸出端分別接低輸出解碼器(15)、高輸出解碼器(16)，來自低輸出解碼器(15)的16條列線與來自高輸出解碼器(16)的16條行線組成掃描矩陣(17)，在行線(H15)與列線(L15)的交叉處接有同步採樣電路(19)，同步採樣電路(19)經雙向隔離電阻(R1、R2)與控制臺各表示接點條件連接，在行線(HO～H15)上接有正或門電路(18)，正或門電路(18)的輸出經電晶體(N1)驅動後送至採集控制器(I)，在電晶體(N1)與採集控制器(I)的連接線上並接有同步信號產生電路(20)。
4.根據權利要求1所述的電氣集中運行記錄提示器，其特徵是信息轉儲器(IV)為可攜式它可以是專用配套產品，也可以是通用的微機類。
專利摘要本電氣集中運行記錄提示器用於鐵路電氣集中車站監督記錄行車人員操作過程及設備動作狀態，屬採用微電子技術的鐵路信號自動監控報警裝置。主要特徵是設有單片機主控的採集控制器，與控制臺表示接點條件連接的信息採集器，控制器向採集器發出掃描信號，採集器接收後將收取的特定狀態信息送控制器選擇並連同時一併存取，主要部件之間用光電隔離和電阻隔離。本實用新型解決了為故障處理、事故分析及維修作業提供依據的問題。
文檔編號B61L25/00GK2263612SQ9624450
公開日1997年10月1日 申請日期1996年12月6日 優先權日1996年12月6日
發明者張鳳桐, 閻淨斌, 高錫珍, 劉春輝, 李玉清, 戴金來 申請人:石家莊鐵路分局石家莊電務段