轨道交通列车禁停警示机的制作方法

1.本发明属于轨道交通监测技术领域，具体涉及轨道交通列车禁停警示机。


背景技术：

2.目前地铁列车大部分采用1500v至2500v直流供电，每5千米左右就会设置一个变电站，为了缩短停车间隔，隧道内经常有列车等候进站的情况，这个情况在早、晚行车高峰期特别明显，如果列车在隧道停靠时间较长，必须让受电弓避开双路电源衔接区域，保障受电弓和接触网的安全，大部分的地铁列车受电弓有2个，所以在一定范围内，要避开停放的区域有2个。
3.在轨道交通行业中，塌网事故因直接影响行车且处理时间长，成为严重的行车安全事件。其中引发塌网事故重要因素之一就是接触网被电火花烧蚀断裂，当列车停车不当，受电弓刚好处于变电站的衔接区，两路电源的电压在接触不紧密的受电弓之间成型环流，不断打火拉弧，导致受电弓损伤或接触网烧蚀，为了避免事故的发生，让列车在隧道内能有效避开上述两个区域停放，警示方式有很多，但最有效及时的方式是直接通知到司机，在隧道设置醒目的灯光警示和警告声是比较有效的，同时也可以通过短信及时将此信息告知列车总调度，必要时可采取电话警告和远程断电的措施，但现有实现的方式较为复杂，布置的费用也较大，不利于推广使用。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供轨道交通列车禁停警示机，以解决上述背景技术中提出的现有实现禁停警示的设备复杂，费用大的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：轨道交通列车禁停警示机，包括机箱，所述机箱的内部安装有电路板，所述电路板上集成有mcu，该mcu上连接有指示电路、gsm模块、驱动电路以及隔离电路；
6.还包括警示单元，其中警示单元包括：
7.安装在列车禁停区隧道内的多个光电开关，该光电开关通过隔离电路与mcu连接；
8.安装在列车禁停区隧道内的摄像机，该摄像机的输出端上连接有车号识别模块，该车号识别模块与mcu连接；
9.安装在列车禁停区隧道内的扬声器，该扬声器与mcu连接。
10.以及安装在列车禁停区隧道内的灯带，所述灯带与mcu上的驱动电路连接。
11.作为本发明中一种优选的技术方案，所述mcu上通过传输线束还连接有语音模块，在语音模块上连接有功率放大器，所述功率放大器与扬声器连接。
12.作为本发明中一种优选的技术方案，所述机箱内的电路板的电路为10路带光耦隔离的输入通道。
13.作为本发明中一种优选的技术方案，所述mcu、gsm模块、语音模块工作电源为5v电压；所述功率放大器、光电开关、摄像机为24v电源。
14.作为本发明中一种优选的技术方案，所述gsm模块与移动终端通过短信和/或数据透传连接。
15.作为本发明中一种优选的技术方案，所述机箱的前表面处还安装有用于接收、发射信号的天线，还设置有电源接口、功能接口以及音量电位器与指示灯。
16.作为本发明中一种优选的技术方案，在所述机箱电路板上还集成有电源电路，该电源电路上集成有抗干扰电路，该抗干扰电路与电源接口串联。
17.作为本发明中一种优选的技术方案，所述机箱的两侧底部固定有固定板，该固定板的表面开设有供外部螺栓贯穿的安装孔。
18.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
19.通过本发明的设计，直接在隧道中设置声、光警示，并发送信号至列车总调度手机，优点是设备少，安装也较为简单，实现预防轨道交通正线接触网变电站衔接区打火引起受电弓烧损或塌网事件，并且设备能根据需求灵活运用于其他轨道交通企业。
附图说明
20.图1为本发明的结构示意图；
21.图2为本发明禁停警示机的系统图。
22.图中：100、机箱；101、固定板；101a、安装孔；102、天线；103、音量电位器；104、指示灯。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.请参阅图1和图2，本发明提供一种技术方案：轨道交通列车禁停警示机，包括机箱100，为了适应防尘防晒环境和保障散热效果，制品选定了合适的铝合金型材机箱，机箱100的内部安装有电路板，电路板设计工艺为双层绿油白字，为了方便机箱面板的加工和外部接线，控制板采用了一端面板接线端子设计，并在内部控制电源与外部供给电源做好隔离措施，整体线路比较显得便利简洁，电路板上集成有mcu，其中mcu型号采用stc8h8k64u单片机，该中型号的mcu接口很丰富，p1.0/1.1连接gsm模块，用于手机短信的发送；p1.6/1.7连接rs485信号，用于车号的采集；p3.0/3.1连接rs232用于实现与上位机的通讯；p5.0/5.1连接语音模块，用于控制语音警示的输出，该mcu上连接有指示电路、gsm模块、驱动电路以及隔离电路；
25.还包括警示单元，其中警示单元包括：
26.安装在列车禁停区隧道内的多个光电开关，优选数量为8个，当列车正常经过时，光电开关判断为正常行车不予动作，当检测列车在禁停区停留超过一定时间后，判断为禁停区停放，检测出列车号，发出停放警示，根据隧道环境的特殊性，光电开关可采用红外漫反射大功率接近开关，如e3f-ds300c4、e3k-ds100m1，该光电开关通过隔离电路与mcu连接，其中，光电开关利用被检测物对光束的遮挡或反射,由同步回路选通电路,从而检测列车是
否存在；
27.安装在列车禁停区隧道内的摄像机，该摄像机的输出端上连接有车号识别模块，该车号识别模块与mcu连接，通过摄像机以及车号识别模块的配合使用，可以将误停列车号识别并随短信及时发送，可快速锁定当班司机，必要时调度也能做好快速有效的沟通，车号识别的硬件和软件都非常成熟，所以这里可以选用现成的集成套件或车号识别一体摄像机，可根据识别灵敏度需求选定摄像机像素或型号，信号传输采用ttl、rs232或rs485与mcu进行通讯；
28.安装在列车禁停区隧道内的扬声器，该扬声器与mcu连接。
29.以及安装在列车禁停区隧道内的灯带，灯带与mcu上的驱动电路连接，灯带可利用mcu编程后发出闪烁信号，经mos管驱动输出，mcu控制方案有很多，优选stc8h8k64u单片机。
30.本实施例中，优选的，mcu上通过传输线束还连接有语音模块，语音模块采用了jr6001芯片和tpa3116芯片电路，可输出2路50w的语音警示输出，在语音模块上连接有功率放大器，功率放大器可根据环境需要选用tpa3116、tpa3250、tpa3255丽音功率放大芯片进行设计，功率放大器与扬声器连接，在实际使用中，警示提醒音源可选用jr6001，dt9001语音芯片进行设计。
31.本实施例中，优选的，机箱100内的电路板的电路为10路带光耦隔离的输入通道，主要用于光电开关的信号采集，为了方便掌握信号状态，输入电路串接了led信号指示灯；其中4路的输出电路，主要用于灯带的驱动。
32.本实施例中，优选的，mcu、gsm模块、语音模块工作电源为5v电压；功率放大器、光电开关、摄像机为24v电源，为了降低干扰，所以在电源电路中设计独立的5v及24v两路电源，并做好内部控制电源的隔离。
33.本实施例中，优选的，gsm模块与移动终端通过短信和/或数据透传连接，为了将列车误停信息快速转发给列车总调度或该列车的司机，需要用到gsm模块来进行手机短信发送，可以选择的型号很多，包括sim800、sim900系列模块，如需进行微信、http、tcp、udp、dns等网络透传，就需要选用4g或5g的dtu模块。
34.本实施例中，优选的，机箱100的前表面处还安装有用于接收、发射信号的天线102，还设置有电源接口、功能接口以及音量电位器103与指示灯104。
35.本实施例中，优选的，在机箱100电路板上还集成有电源电路，为了方便实施，电源电路采用模块化的设计，该电源电路上集成有抗干扰电路，该抗干扰电路与电源接口串联。
36.本实施例中，优选的，机箱100的两侧底部固定有固定板101，该固定板101的表面开设有供外部螺栓贯穿的安装孔101a。
37.尽管已经示出和描述了本发明的实施例详见上述详尽的描述，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.轨道交通列车禁停警示机，包括机箱(100)，其特征在于：所述机箱(100)的内部安装有电路板，所述电路板上集成有mcu，该mcu上连接有指示电路、gsm模块、驱动电路以及隔离电路；还包括警示单元，其中警示单元包括：安装在列车禁停区隧道内的多个光电开关，该光电开关通过隔离电路与mcu连接；安装在列车禁停区隧道内的摄像机，该摄像机的输出端上连接有车号识别模块，该车号识别模块与mcu连接；安装在列车禁停区隧道内的扬声器，该扬声器与mcu连接。以及安装在列车禁停区隧道内的灯带，所述灯带与mcu上的驱动电路连接。2.根据权利要求1所述的轨道交通列车禁停警示机，其特征在于：所述mcu上通过传输线束还连接有语音模块，在语音模块上连接有功率放大器，所述功率放大器与扬声器连接。3.根据权利要求2所述的轨道交通列车禁停警示机，其特征在于：所述机箱(100)内的电路板的电路为10路带光耦隔离的输入通道。4.根据权利要求1所述的轨道交通列车禁停警示机，其特征在于：所述mcu、gsm模块、语音模块工作电源为5v电压；所述功率放大器、光电开关、摄像机为24v电源。5.根据权利要求4所述的轨道交通列车禁停警示机，其特征在于：所述gsm模块与移动终端通过短信和/或数据透传连接。6.根据权利要求1所述的轨道交通列车禁停警示机，其特征在于：所述机箱(100)的前表面处还安装有用于接收、发射信号的天线(102)，还设置有电源接口、功能接口以及音量电位器(103)与指示灯(104)。7.根据权利要求6所述的轨道交通列车禁停警示机，其特征在于：在所述机箱(100)电路板上还集成有电源电路，该电源电路上集成有抗干扰电路，该抗干扰电路与电源接口串联。8.根据权利要求6所述的轨道交通列车禁停警示机，其特征在于：所述机箱(100)的两侧底部固定有固定板(101)，该固定板(101)的表面开设有供外部螺栓贯穿的安装孔(101a)。

技术总结
本发明公开了轨道交通列车禁停警示机，包括机箱，所述机箱的内部安装有电路板，所述电路板上集成有MCU，该MCU上连接有指示电路、GSM模块、驱动电路以及隔离电路；还包括警示单元，其中警示单元包括：安装在列车禁停区隧道内的多个光电开关，该光电开关通过隔离电路与MCU连接；安装在列车禁停区隧道内的摄像机，该摄像机的输出端上连接有车号识别模块，该车号识别模块与MCU连接；通过本发明的设计，直接在隧道中设置声、光警示，并发送信号至列车总调度手机，优点是设备少，安装也较为简单，实现预防轨道交通正线接触网变电站衔接区打火引起受电弓烧损或塌网事件，并且设备能根据需求灵活运用于其他轨道交通企业。运用于其他轨道交通企业。运用于其他轨道交通企业。


技术研发人员：温志强 王克斌 杨丁明 杜形建 祝法辉 李宇波
受保护的技术使用者：王克斌 杨丁明 杜形建 祝法辉 李宇波
技术研发日：2023.05.12
技术公布日：2023/7/22