列車車載防火監控系統的製作方法
2023-05-20 18:23:41 2
列車車載防火監控系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種列車車載防火監控系統，其包括：處理單元，其設置有用於數據的交換和處理的主控制晶片；探測模塊，其用於對列車內的監控區域進行火災情況的探測；總線驅動模塊，其與所述處理單元通過並行通信連接，且該總線驅動模塊與所述探測模塊通過二總線連接，所述處理單元與所述探測模塊通過該總線驅動模塊進行數據信息的傳輸及交換；RS485模塊，其與所述處理單元通過串行通信連接，該RS485模塊用於為所述處理單元提供外部通信接口；以及RS485轉Ethernet模塊，其與所述RS485模塊連接。本發明通過聯合列車視頻監控系統能夠及時採集列車火災情況，且可降低列車防火監控系統的誤報、漏報率。
【專利說明】列車車載防火監控系統
【技術領域】
[0001] 本發明涉及交通工具的安全監控領域，特別涉及一種列車車載防火監控系統。
【背景技術】
[0002] 我國高速鐵路和高速列車技術經過20多年的發展，已取得了可喜的驕人成績。但 針對於我國鐵路網絡規模大，覆蓋地域面積廣，運輸線路長等特點，列車的運行安全成為國 家鐵路發展要解決的重要問題，一旦列車安全事故發生，將給國家和人民帶來不可估量的 損失和災難。而列車火災安全防範又是列車安全防範的重點，已成為國家和各研究機構研 究的重要課題。目前列車火災安全監測系統研究機構多，但各系統板卡的接口不標準，通信 協議不一致，容易出現誤報、漏報。
[0003] 公開於該【背景技術】部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不應 當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在於提供一種列車車載防火監控系統，其結構簡單，易於擴展，安全 性、可靠性和實時性高，並能克服現有的監控系統容易出現漏報、誤報的缺點。
[0005] 為實現上述目的，本發明提供了一種列車車載防火監控系統，其包括：處理單元， 其設置有用於數據的交換和處理的主控制晶片；探測模塊，其用於對列車內的監控區域進 行火災情況的探測；總線驅動模塊，其與所述處理單元通過並行通信連接，且該總線驅動 模塊與所述探測模塊通過二總線連接，所述處理單元與所述探測模塊通過該總線驅動模塊 進行數據信息的傳輸及交換；RS485模塊，其與所述處理單元通過串行通信連接，該RS485 模塊用於為所述處理單元提供外部通信接口，以支持遠距離傳輸數據信息；以及RS485轉 Ethernet模塊，其與所述RS485模塊連接，以實現所述處理單元與乙太網之間的相互通信。
[0006] 優選地，上述技術方案中，所述處理單元還包括：電源模塊，其為所述主控制晶片 和總線驅動模塊提供電壓；晶振模塊，其為所述主控制晶片提供時鐘信號；存儲模塊，其用 於對採集到的數據進行存儲；以及復位模塊，其用於整個系統的重新啟動及復位。
[0007] 優選地，上述技術方案中，所述探測模塊的探測器組包括溫度探測器和煙霧探測 器。
[0008] 優選地，上述技術方案中，所述總線驅動模塊與所述探測模塊通過自動同步式二 總線進行遠距離通信，其採用的傳輸協議包括起始代碼、地址代碼以及同步代碼。
[0009] 與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：
[0010] 本發明提高了列車火災監測的實時性，能夠快速、準確地反饋監控區域的火災狀 況，再通過聯合列車視頻監控系統，可以實時、高效、可靠地監控列車防火安全狀況，並及時 處理火災事件，同時，能夠降低列車防火監控系統的誤報、漏報率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011] 圖1是根據本發明的列車車載防火監控系統的模塊結構連接示意圖。
[0012] 圖2是根據本發明的防列車車載火監控系統的網絡結構示意圖。
【具體實施方式】
[0013] 下面結合附圖，對本發明的【具體實施方式】進行詳細描述，但應當理解本發明的保 護範圍並不受【具體實施方式】的限制。
[0014] 除非另有其它明確表示，否則在整個說明書和權利要求書中，術語"包括"或其變 換如"包含"或"包括有"等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分，而並未排除其它 元件或其它組成部分。
[0015] 如圖1至圖2所示，根據本發明【具體實施方式】的一種列車車載防火監控系統，如圖 1所示，其包括處理單元、探測模塊、總線驅動模塊、RS485模塊以及RS485轉Ethernet模 塊，其中：
[0016] 處理單元包括：主控制晶片、電源模塊、晶振模塊、存儲模塊以及復位模塊，電源模 塊、晶振模塊、存儲模塊以及復位模塊分別與主控制晶片連接，主控制晶片為系統數據交換 和處理的核心單元，其用於完成數據的交換和處理，優選地，主控制晶片採用基於ARM內核 的NUC140VE3CN晶片。電源模塊主要為主控制晶片和總線驅動模塊提供穩定電壓，優選地， 該電源模塊採用DC/DC隔離寬電壓單路電源模塊XZR05/110S05,其輸出電壓DC5. IV，輸入 電壓DC72?144V，且其利用晶片RT9164A將5V直流電壓轉換為3. 3V直流電壓。晶振模 塊為主控制晶片提供基本的時鐘信號，該晶振模塊除了晶片自身攜帶的22. 1184MHZ的振 蕩源外，另設計了由12MHZ的晶體振蕩器和外圍電路組成的晶振模塊，以提供外部基本時 鍾信號。存儲模塊主要負責數據的存儲，其由AT24C02晶片和外圍電路組成，以用於暫存外 部收集到的數據和地址；復位模塊用於整個系統的重新啟動及復位，其由復位開關和復位 電路組成。
[0017] 總線驅動模塊和探測模塊採用QA840159和QA840219電路，總線驅動模塊和探測 模塊組成探測網絡總線以對探測區內進行實時監控。探測模塊用於採集列車的監控區域內 的火災信號並將信號通過總線驅動模塊上傳給主控制晶片，該探測模塊內置了 8位地址碼 並支持二路模擬信號輸入，可以外接不同的傳感元件作為探測器組以對監控區域內的多個 火災信息量進行採集。優選地，探測器組包括溫度探測器和煙霧探測器。總線驅動模塊與 處理單元通過並行通信連接，且該總線驅動模塊與探測模塊通過二總線連接，處理單元與 探測模塊通過該總線驅動模塊進行數據信息的傳輸及交換，且處理單元通過總線驅動模塊 為探測模塊的探測器組提供電源。進一步地，該總線驅動模塊與探測模塊通過自動同步式 二總線遠距離通信方式按照特定的傳輸協議進行數據通信，該協議包括起始代碼、地址代 碼和同步代碼。處理單元可與8路總線驅動模塊實現並行通訊，處理單元通過控制碼對總 線驅動模塊及探測模塊進行加電，並通過不同的地址代碼對不同探測器進行循環巡檢，當 地址代碼與探測模塊內置地址碼相同時，探測模塊開始採集監控區域內火災信號並上傳給 處理單元的主控制晶片，主控制晶片接收探測模塊採集的信息並發出下一地址代碼和控制 碼。通過採用地址碼二次校驗的通訊方法，對系統火災信息進行狀態診斷和報警，以能夠 進一步降低列車防火監控系統的誤報、漏報率。
[0018] RS485模塊由收發器SN65HVD08D以及公知的外圍電路組成，其與處理單元通過串 行通信連接，該RS485模塊用於為處理單元提供外部通信接口，以支持遠距離傳輸數據信 息；
[0019] RS485轉Ethernet模塊與RS485模塊連接，以實現處理單元與乙太網之間的相 互通信，優選地，該RS485轉Ethernet模塊採用基於ARM? CortexTM-M3內核的微控制器 LM3S8962 晶片。
[0020] 圖2是本發明的防列車車載火監控系統的網絡結構示意圖，於列車兩端的司機室 以及各車廂的監控區域分別設置探測器組，各探測器組並行連接於由總線驅動模塊和探測 模塊組成的探測網絡總線上，處理單元設置於機櫃中的車載防火監控系統板卡內，該板卡 的面板設置有工作狀態指示燈、RS485連接口 DB92以及系統復位按鈕，乙太網通過RS485轉 Ethernet模塊與車載防火監控系統板卡內的處理單元連接，並將處理單元處理得到的火災 信息發送到列車司機室，再配合列車視頻監控網絡準確定位火災發生地點，及時處理火災 信息。
[0021] 本發明處理單元的主控制晶片把從探測模塊檢測到的信息進行處理，並判斷是否 有火災，當出現火災險情時，主控制晶片能夠及時發出相應火災報警信息，並把該報警信息 通過乙太網傳送至列車的司機室控制臺，有效地提高了火災報警傳送速率。司機室控制臺 通過獲得的報警信息與列車的視頻監控系統結合，以實時、高效、可靠地監控列車防火安全 狀況，並能夠及時處理火災事件，降低列車防火監控系統的誤報、漏報率。該系統提高了列 車火災監測的實時性，能夠快速、準確地反饋監控區域的火災狀況。
[0022] 前述對本發明的具體示例性實施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述 並非想將本發明限定為所公開的精確形式，並且很顯然，根據上述教導，可以進行很多改變 和變化。對示例性實施例進行選擇和描述的目的在於解釋本發明的特定原理及其實際應 用，從而使得本領域的技術人員能夠實現並利用本發明的各種不同的示例性實施方案以及 各種不同的選擇和改變。本發明的範圍意在由權利要求書及其等同形式所限定。
【權利要求】
1. 一種列車車載防火監控系統，其特徵在於，包括： 處理單元，其設置有用於數據的交換和處理的主控制晶片； 探測模塊，其用於對列車內的監控區域進行火災情況的探測； 總線驅動模塊，其與所述處理單元通過並行通信連接，且該總線驅動模塊與所述探測 模塊通過二總線連接，所述處理單元與所述探測模塊通過該總線驅動模塊進行數據信息的 傳輸及交換； RS485模塊，其與所述處理單元通過串行通信連接，該RS485模塊用於為所述處理單元 提供外部通信接口，以支持遠距離傳輸數據信息；以及 RS485轉Ethernet模塊，其與所述RS485模塊連接，以實現所述處理單元與乙太網之間 的相互通信。
2. 根據權利要求1所述的列車車載防火監控系統，其特徵在於，所述處理單元還包括： 電源模塊，其為所述主控制晶片和總線驅動模塊提供電壓； 晶振模塊，其為所述主控制晶片提供時鐘信號； 存儲模塊，其用於對採集到的數據進行存儲；以及 復位模塊，其用於整個系統的重新啟動及復位。
3. 根據權利要求1所述的列車車載防火監控系統，其特徵在於，所述探測模塊的探測 器組包括溫度探測器和煙霧探測器。
4. 根據權利要求1所述的列車車載防火監控系統，其特徵在於，所述總線驅動模塊與 所述探測模塊通過自動同步式二總線進行遠距離通信，其採用的傳輸協議包括起始代碼、 地址代碼以及同步代碼。
【文檔編號】G08B17/00GK104091404SQ201410322981
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月8日 優先權日:2014年7月8日
【發明者】賀德強, 徐劉峰, 苗劍, 劉旗揚, 任崇會, 程衛, 黃淵旭 申請人:廣西大學