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无线传感式铁路道口报警器专利介绍

更新时间:2015-05-12

1. 一种无线传感式铁路道口 报警器, 由轨道部分 (1) 、 车载部分 (2) 和道口 部分 (3) 组成, 其特征是 :所述的轨道部分 (1) 包括脉冲电压产生电路 (4) 、轨道部分三端稳压电路 (5) 、轨道部分控制电路 (6) 和无线发射电路 (7) , 轨道部分 (1) 用于当列车车轮通过磁电 式传感器时, 由脉冲电压产生电路 (4) 产生脉冲电压, 一路给轨道部分系统供电, 一路经光 耦隔离后给轨道部分控制电路 (6) 车轮信号, 车轮信号经轨道部分控制电路 (6) 处理后通 过无线发射电路 (7) 发送给车载部分 (2) , 另外, 脉冲电压产生电路 (4) 产生的脉冲电压经 轨道部分三端稳压电路 (5) 稳压后, 单独给轨道部分控制电路 (6) 供电 ;车载部分 (2) 包 括无线读码器 (8) 、 车载部分控制电路 (9) 、 显示单元 (10) 、 车载部分通讯接口 电路 (11) 、 车载部分数传电台 (12) 、 车载部分整流电路 (13) 和车载部分三端稳压电路 (14) , 车载部 分 (2) 用于当无线读码器 (8) 接收到轨道部分 (1) 发来的车轮信号并经车载部分控制系统 (9) 处理后, 一路通过显示单元 (10) 显示给列车工作人员, 另一路通过车载部分通讯接口 电路 (11) 到车载部分数传电台 (12) , 并由车载部分数传电台 (12) 向道口部分 (3) 发射遥 控信号, 车载部分整流电路 (13) 和车载部分三端稳压电路 (14) 用于将市电整流再稳压后, 给车载部分系统供电 ;道口部分 (3) 包括道口部分数传电台 (15) 、道口部分通讯接口电路 (16) 、道口部分控制电路 (17) 、驱动电路 (18) 、道口部分整流电路 (19) 和道口部分三端稳 压电路 (20) , 道口部分 (3) 用于当道口部分数传电台 (15) 接收到车载部分 (2) 的遥控信号 时, 将遥控信号通过道口部分通讯接口电路 (16) 传输到道口部分控制电路 (17) , 并经道口 部分控制电路 (17) 处理后, 通过驱动电路 (18) 驱动输出继电器输出遥控信号, 控制声、光 报警设备以及电动栏木机等设备的启 停, 道口 部分整流电路 (19) 和道口 部分三端稳压电 路 (20) 用于将市电整流再稳压后, 给道口部分系统供电 ;轨道部分 (1) 与车载部分 (2) 之 间、车载部分 (2) 与道口部分 (3) 之间均为无线通讯连接。 2. 根据权利要求 1 所述的无线传感式铁路道口报警器, 其特征是 :所述的轨道部分 (1) 内的脉冲电压产生电路 (4) 有磁电式传感器 L1 和 L2、全桥整流电路 D1 和 D2 以及光耦 U9 和 U10 ;轨道部分三端稳压电路 (5) 内有三端稳压芯片 U1, 其型号为 MC7805T ;轨道部分控 制电路 (6) 内有单片机 U2、 6M 晶体振荡器和拨码开关 S17, 其单片机 U2 的型号为 8051 ;无 线发射电路 (7) 内有无线发码器 J1、驱动电阻 R7、 R8、 R9 和 R10 以及三极管 Q1、 Q2、 Q3 和 Q4, 其无线发码器 J1 的型号为 CON6 ; 其连接关系为 :在脉冲电压产生电路 (4) 内, 磁电式传感器 L1 的一端通过电阻 R11 连 接到光耦 U9 内发光二极管的正极, 同时磁电式传感器 L1 的一端也连接到全桥整流电路 D1 的第 3 管脚, 磁电式传感器 L1 的另一端连接到光耦 U9 内发光二极管的负极, 同时也连接到 全桥整流电路 D1 的第 1 管脚, 光耦 U9 内三极管的发射极连接到全桥整流电路 D1 的第 4 管 脚, 并接地 ;磁电式传感器 L2 的一端通过电阻 R12 连接到光耦 U10 内发光二极管的正极, 同 时磁电式传感器 L2 的一端也连接到全桥整流电路 D2 的第 3 管脚, 磁电式传感器 L2 的另一 端连接到光耦 U10 内发光二极管的负极, 同时也连接到全桥整流电路 D2 的第 1 管脚, 光耦 U10 内三极管的发射极连接到全桥整流电路 D2 的第 4 管脚, 并接地 ;全桥整流电路 D1 和 D2 的第 2 管脚分别输出直流电源 VCC, 为轨道部分系统供电, 轨道部分三端稳压电路 (5) 内的 三端稳压芯片 U1 由其第 3 管脚输出" +5V" 的电压用于单独给单片机 U2 供电 ;光耦 U9 和 U10 内三极管的集电极分别连接到轨道部分控制电路 (6) 内单片机 U2 的 INT1 和 INT0 端 ; 拨码开关 S17 的第 3 和第 4 管脚分别连接到单片机 U2 的 P11 和 P10 口, 其第 1 和第 2 管脚
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3 接地 ;在无线发射电路 (7) 内, 三极管 Q1、 Q2 和 Q3 的集电极分别连接到无线发码器 J1 的 第 1、第 2 和第 3 管脚, Q4 的集电极经电阻 R4 连接至无线发码器 J1 的第 4 管脚, 三极管 Q1、 Q2、 Q3 和 Q4 的集电极分别经电阻 R1、 R2、 R3 和 R4 连接到电源 VCC, 并连接至无线发码器 J1 的第 5 管脚, 无线发码器 J1 的第 6 管脚接地, 三极管 Q1、 Q2、 Q3 和 Q4 的发射极均接地 ;轨 道部分控制电路 (6) 与无线发射电路 (7) 之间, 单片机 U2 的 P00、 P01、 P02 和 P03 口分别经 过驱动电阻 R7、 R8、 R9 和 R10, 并分别连接到三极管 Q1、 Q2、 Q3 和 Q4 的基极。 3. 根据权利要求 1 所述的无线传感式铁路道口报警器, 其特征是 :所述的车载部分 (2) 内无线读码器 (8) 的型号为 CON7 ;车载部分控制电路 (9) 内有单片机 U5、 6M 晶体振荡器和 拨码开关 S18, 其单片机 U5 的型号为 8051 ;显示单元 (10) 内有显示芯片 S19、 LED 数码管 DS1、 DS2、 DS3 和 DS4 以及按键 S1——S16, 其显示芯片 S19 的型号为 HD7279 ;车载部分通讯 接口电路 (11) 内有通讯芯片 U4, 其型号为 MAX232 ;车载部分数传电台 (12) 的型号为 CON4 ; 车载部分整流电路 (13) 内有变压器 T1 和全桥整流电路 D3 ;车载部分三端稳压电路 (14) 内 有三端稳压芯片 U3, 其型号为 MC7805T ; 其连接关系为 :无线读码器 (8) 与车载部分控制电路 (9) 之间, 无线读码器 (8) 的第 1、第 2、第 3 和第 4 管脚分别连接到车载部分控制电路 (9) 内单片机 U5 的 P00、 P01、 P02 和 P03 口, 无线读码器 (8) 的第 6 管脚连接到单片机 U5 的 INT0 端, 无线读码器 (8) 的第 5 管 脚接" +5V"电源, 其第 7 引脚接地 ;车载部分控制电路 (9) 与显示单元 (10) 之间, 单片机 U3 的 P04、 P05、 P06 和 P07 分别连接到显示芯片 S19 的 CLK、 CS、 DATA 和 KEY 端 ;车载部分控制 电路 (9) 与车载部分通讯接口电路 (11) 之间, 通讯芯片 U4 的第 12 和第 11 管脚分别连接 至单片机 U5 的 RXD 和 TXD 端 ;车载部分控制电路 (9) 与车载部分数传电台 (12) 之间, 车 载部分数传电台 (12) 的第 3 和第 2 管脚分别连接到单片机 U5 的 P12 和 P13 端, 车载部分 数传电台 (12) 的第 4 管脚接" +5V" 电源, 其第 1 管脚接地 ;拨码开关 S18 的第 3 和第 4 管 脚分别连接到单片机 U5 的 P11 和 P10 口, 其第 1 和第 2 管脚接地 ;车载部分整流电路 (13) 内, 市电电源接至变压器 T1 一次线圈的两端, 变压器 T1 二次线圈的两端分别连接到全桥整 流电路 D3 的第 2 和第 4 管脚, 全桥整流电路 D3 的第 1 管脚输出直流电源 VCC ;车载部分三 端稳压电路 (14) 内, 由三端稳压芯片 U3 的第 3 管脚输出" +5V" 的电压用于给车载部分系 统供电。 4. 根据权利要求 1 所述的无线传感式铁路道口报警器, 其特征是 :所述的道口部分 (3) 内道口部分数传电台 (15) 的型号为 CON4 ;道口部分通讯接口电路 (16) 内有通讯芯片 U7, 其型号为 MAX232 ;道口部分控制电路 (17) 内有单片机 U8、 6M 晶体振荡器和拨码开关 S20, 其单片机 U8 的型号为 8051 ;驱动电路 (18) 内有驱动芯片 R14 和输出继电器 K1、 K2 和 K3 ; 道口部分整流电路 (19) 内有变压器 T2 和全桥整流电路 D4 ;道口部分三端稳压电路 (20) 内 有三端稳压芯片 U6, 其型号为 MC7805T ; 其连接关系为 :道口 部分数传电台 (15) 与道口 部分控制电路 (17) 之间, 道口 部分数 传电台 (15) 的第 3 和第 2 管脚分别连接到单片机 U8 的 P12 和 P13 端, 道口部分数传电台 (15) 的第 4 管脚接" +5V" 电源, 其第 1 管脚接地 ;道口部分通讯接口电路 (16) 与道口部分 控制电路 (17) 之间, 通讯芯片 U7 的第 12 和第 11 管脚分别连接至单片机 U8 的 RXD 和 TXD 端 ;拨码开关 S20 的第 3 和第 4 管脚分别连接到单片机 U8 的 P11 和 P10 口, 其第 1 和第 2 管脚接地 ;道口部分控制电路 (17) 与驱动电路 (18) 之间, 单片机 U8 的 P00、 P01、 P02、 P03、
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4 P04、 P05、 P06 和 P07 口分别连接到驱动芯片 R14 的第 1、第 2、第 3、第 4、第 5、第 6、第 7 和 第 8 管脚, 驱动芯片 R14 的第 18、第 17 和第 16 管脚分别连接到输出继电器 K1、 K2 和 K3 线 圈的一端, 并且也分别连接到二极管管 D5、 D6 和 D7 的正极, 输出继电器 K1、 K2 和 K3 线圈的 另一端接直流电源 VCC, 并且也分别连接至二极管 D5、 D6 和 D7 的负极, 输出继电器 K1、 K2 和 K3 的常开开关分别连接至信号灯显示回路、电动机正转回路和电动机反转回路 ;道口部 分整流电路 (19) 内, 市电电源接至变压器 T2 一次线圈的两端, 变压器 T2 二次线圈的两端 分别连接到全桥整流电路 D4 的第 2 和第 4 管脚, 全桥整流电路 D4 的第 1 管脚输出直流电 源 VCC ;道口部分三端稳压电路 (20) 内, 由三端稳压芯片 U6 的第 3 管脚输出" +5V" 的电压 用于给道口部分系统供电。 5. 根据权利要求 1 或 3 所述的无线传感式铁路道口报警器, 其特征是 :所述的车载部 分 (2) 内还包括有直流电源插座 J4, 当使用直流电源插座 J4 时, 车载部分系统直接由直流 电源经车载部分三端稳压电路 (14) 稳压后, 为车载部分系统供电。
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无线传感式铁路道口 报警器
技术领域
[0001 ] 本实用新型涉及一种铁路道口 报警器, 特别是一种无线传感式铁路道口 报警器, 适用于铁路与公路的平交道口, 当火车接近道口 1-2 公里时, 使道口 设备发出声光报警并 放下栏木封闭道口。
背景技术
[0002] 目 前, 传统的传感器式铁路道口 报警器是由主机、 传感器、 道口 信号灯机构等组 成 ;其主要分为 220V 供电有线传输式传感器、太阳能供电无线传输式传感器、轨道电压传 感器几种。 以上产品大致的工作原理为 :传感器安装在距离道口 1-2 公里之外的铁轨上, 当 列车车轮通过传感器时, 传感器输出一个脉冲电压作为通过信号, 该通过信号传输至道口 旁安装的道口信号灯机构, 道口信号灯机构发出声、光报警来提醒过往车辆行人注意。 但是 这些报警装置存在很大弊端 :第一, 220V 供电有线传输式传感器, 这种报警器的传感装置 需要安装在距离道口 1-2 公里以外的铁轨上, 需要挖沟、布线至道口房取电, 浪费了大量的 人力、物力。 第二, 太阳能供电无线传输式传感器, 虽然可解决挖沟、布线造成浪费的缺陷, 但同时也增加了产品的成本和后期的维护成本 ;其主要表现在 :1、太阳能供电设备的安装 对地域环境的要求十分苛刻, 如日 照时间、温度等因素均会导致产品无法使用 ;2、太阳能电 池板表面的定期清洁, 由于设备安装现场的特殊环境, 导致太阳能电池板表面经常附着灰 尘, 从而十分影响太阳能电池板的正常使用 ;3、蓄电池的定期维护及使用寿命受环境的影 响很大, 蓄电池的使用寿命一般为一年左右, 但是基于使用现场的特殊环境, 该产品的蓄电 池使用寿命甚至更短, 从而加大了产品在使用过程当中的后续成本。 第三, 轨道电压的传感 器, 目 前用量极少、产品成熟度低、安全系数低, 如果传感器出现故障, 则可能直接影响微机 连锁系统的正常工作, 造成重大事故。
实用 新型内 容
[0003] 本实用新型的目 的是 :设计一种能够降低成本和后期维护费用的无线传感式铁路 道口 报警器, 该报警器能够利用车轮通过磁电式传感器产生脉冲电压为发射系统供电, 并 向通过的列车发送传感器的位置信息, 当车载系统收到传感器的位置信息后显示出据前方 道口的距离, 并通过电台开启道口防护设备 ( 声、光报警设备、电动栏木机等 ) 封闭道口 ;当 列车通过道口传感器后报警系统关闭。
[0004] 本实用新型的目 的可以通过以下技术方案来实现 :
[0005] 本无线传感式铁路道口 报警器, 由轨道部分、 车载部分和道口 部分组成, 其特征 是 :所述的轨道部分包括脉冲电压产生电路、轨道部分三端稳压电路、轨道部分控制电路和 无线发射电路, 轨道部分用于当列车车轮通过磁电式传感器时, 由脉冲电压产生电路产生 脉冲电压, 一路给轨道部分系统供电, 一路经光耦隔离后给轨道部分控制电路车轮信号, 车 轮信号经轨道部分控制电路处理后通过无线发射电路发送给车载部分, 另外, 脉冲电压产 生电路产生的脉冲电压经轨道部分三端稳压电路稳压后, 单独给轨道部分控制电路供电 ;
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6 车载部分包括无线读码器、 车载部分控制电路、 显示单元、 车载部分通讯接口 电路、 车载部 分数传电台、车载部分整流电路和车载部分三端稳压电路, 车载部分用于当无线读码器接 收到轨道部分发来的车轮信号并经车载部分控制系统处理后, 一路通过显示单元显示给列 车工作人员, 另一路通过车载部分通讯接口 电路到车载部分数传电台, 并由车载部分数传 电台向道口部分发射遥控信号, 车载部分整流电路和车载部分三端稳压电路用于将市电整 流再稳压后, 给车载部分系统供电 ;道口部分包括道口部分数传电台、道口部分通讯接口电 路、道口 部分控制电路、 驱动电路、 道口 部分整流电路和道口 部分三端稳压电路, 道口 部分 用于当道口部分数传电台接收到车载部分的遥控信号时, 将遥控信号通过道口部分通讯接 口 电路传输到道口 部分控制电路, 并经道口 部分控制电路处理后, 通过驱动电路驱动输出 继电器输出遥控信号, 控制声、光报警设备以及电动栏木机等设备的启停, 道口部分整流电 路和道口 部分三端稳压电路用于将市电整流再稳压后, 给道口 部分系统供电 ;轨道部分与 车载部分之间、车载部分与道口部分之间均为无线通讯连接。
[0006] 本实用新型所述的轨道部分内的脉冲电压产生电路有磁电式传感器 L1 和 L2、全 桥整流电路 D1 和 D2 以及光耦 U9 和 U10 ;轨道部分三端稳压电路内有三端稳压芯片 U1, 其 型号为 MC7805T ;轨道部分控制电路内有单片机 U2、 6M 晶体振荡器和拨码开关 S17, 其单片 机 U2 的型号为 8051 ;无线发射电路内有无线发码器 J1、驱动电阻 R7、 R8、 R9 和 R10 以及三 极管 Q1、 Q2、 Q3 和 Q4, 其无线发码器 J1 的型号为 CON6 ;
[0007] 其连接关系为 :在脉冲电压产生电路内, 磁电式传感器 L1 的一端通过电阻 R11 连 接到光耦 U9 内发光二极管的正极, 同时磁电式传感器 L1 的一端也连接到全桥整流电路 D1 的第 3 管脚, 磁电式传感器 L1 的另一端连接到光耦 U9 内发光二极管的负极, 同时也连接到 全桥整流电路 D1 的第 1 管脚, 光耦 U9 内三极管的发射极连接到全桥整流电路 D1 的第 4 管 脚, 并接地 ;磁电式传感器 L2 的一端通过电阻 R12 连接到光耦 U10 内发光二极管的正极, 同时磁电式传感器 L2 的一端也连接到全桥整流电路 D2 的第 3 管脚, 磁电式传感器 L2 的另 一端连接到光耦 U10 内发光二极管的负极, 同时也连接到全桥整流电路 D2 的第 1 管脚, 光 耦 U10 内三极管的发射极连接到全桥整流电路 D2 的第 4 管脚, 并接地 ;全桥整流电路 D1 和 D2 的第 2 管脚分别输出直流电源 VCC, 为轨道部分系统供电, 轨道部分三端稳压电路内的三 端稳压芯片 U1 由其第 3 管脚输出" +5V" 的电压用于单独给单片机 U2 供电 ;光耦 U9 和 U10 内三极管的集电极分别连接到轨道部分控制电路内单片机 U2 的 INT1 和 INT0 端 ;拨码开关 S17 的第 3 和第 4 管脚分别连接到单片机 U2 的 P11 和 P10 口, 其第 1 和第 2 管脚接地 ;在无 线发射电路内, 三极管 Q1、 Q2 和 Q3 的集电极分别连接到无线发码器 J1 的第 1、第 2 和第 3 管脚, Q4 的集电极经电阻 R4 连接至无线发码器 J1 的第 4 管脚, 三极管 Q1、 Q2、 Q3 和 Q4 的 集电极分别经电阻 R1、 R2、 R3 和 R4 连接到电源 VCC, 并连接至无线发码器 J1 的第 5 管脚, 无线发码器 J1 的第 6 管脚接地, 三极管 Q1、 Q2、 Q3 和 Q4 的发射极均接地 ;轨道部分控制电 路与无线发射电路之间, 单片机 U2 的 P00、 P01、 P02 和 P03 口分别经过驱动电阻 R7、 R8、 R9 和 R10, 并分别连接到三极管 Q1、 Q2、 Q3 和 Q4 的基极。
[0008] 本实用新型所述的车载部分内 无线读码器的型号为 CON7 ;车载部分控制电路内 有单片机 U5、 6M 晶体振荡器和拨码开关 S18, 其单片机 U5 的型号为 8051 ;显示单元内有显 示芯片 S19、 LED 数码管 DS1、 DS2、 DS3 和 DS4 以及按键 S1—— S16, 其显示芯片 S19 的型号 为 HD7279 ;车载部分通讯接口电路内有通讯芯片 U4, 其型号为 MAX232 ;车载部分数传电台
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7 的型号为 CON4 ;车载部分整流电路内有变压器 T1 和全桥整流电路 D3 ;车载部分三端稳压 电路内有三端稳压芯片 U3, 其型号为 MC7805T ;
[0009] 其连接关系为 :无线读码器与车载部分控制电路之间, 无线读码器的第 1、第 2、第 3 和第 4 管脚分别连接到车载部分控制电路内单片机 U5 的 P00、 P01、 P02 和 P03 口, 无线读 码器的第 6 管脚连接到单片机 U5 的 INT0 端, 无线读码器的第 5 管脚接" +5V" 电源, 其第 7 引脚接地 ;车载部分控制电路与显示单元之间, 单片机 U3 的 P04、 P05、 P06 和 P07 分别连接 到显示芯片 S19 的 CLK、 CS、 DATA 和 KEY 端 ;车载部分控制电路与车载部分通讯接口电路之 间, 通讯芯片 U4 的第 12 和第 11 管脚分别连接至单片机 U5 的 RXD 和 TXD 端 ;车载部分控制 电路与车载部分数传电台之间, 车载部分数传电台的第 3 和第 2 管脚分别连接到单片机 U5 的 P12 和 P13 端, 车载部分数传电台的第 4 管脚接" +5V" 电源, 其第 1 管脚接地 ;拨码开关 S18 的第 3 和第 4 管脚分别连接到单片机 U5 的 P11 和 P10 口, 其第 1 和第 2 管脚接地 ;车 载部分整流电路内, 市电电源接至变压器 T1 一次线圈的两端, 变压器 T1 二次线圈的两端分 别连接到全桥整流电路 D3 的第 2 和第 4 管脚, 全桥整流电路 D3 的第 1 管脚输出直流电源 VCC ;车载部分三端稳压电路内, 由三端稳压芯片 U3 的第 3 管脚输出" +5V"的电压用于给车 载部分系统供电。
[001 0] 本实用新型所述的道口 部分内 道口 部分数传电台的型号为 CON4 ;道口 部分通讯 接口电路内有通讯芯片 U7, 其型号为 MAX232 ;道口部分控制电路内有单片机 U8、 6M 晶体振 荡器和拨码开关 S20, 其单片机 U8 的型号为 8051 ;驱动电路内有驱动芯片 R14 和输出继电 器 K1、 K2 和 K3 ;道口部分整流电路内有变压器 T2 和全桥整流电路 D4 ;道口部分三端稳压 电路内有三端稳压芯片 U6, 其型号为 MC7805T ;
[001 1 ] 其连接关系为 :道口 部分数传电台与道口 部分控制电路之间, 道口 部分数传电台 的第 3 和第 2 管脚分别连接到单片机 U8 的 P12 和 P13 端, 道口部分数传电台的第 4 管脚接 " +5V" 电源, 其第 1 管脚接地 ;道口部分通讯接口电路与道口部分控制电路之间, 通讯芯片 U7 的第 12 和第 11 管脚分别连接至单片机 U8 的 RXD 和 TXD 端 ;拨码开关 S20 的第 3 和第 4 管脚分别连接到单片机 U8 的 P11 和 P10 口, 其第 1 和第 2 管脚接地 ;道口部分控制电路与 驱动电路之间, 单片机 U8 的 P00、 P01、 P02、 P03、 P04、 P05、 P06 和 P07 口分别连接到驱动芯 片 R14 的第 1、第 2、第 3、第 4、第 5、第 6、第 7 和第 8 管脚, 驱动芯片 R14 的第 18、第 17 和第 16 管脚分别连接到输出继电器 K1、 K2 和 K3 线圈的一端, 并且也分别连接到二极管管 D5、 D6 和 D7 的正极, 输出继电器 K1、 K2 和 K3 线圈的另一端接直流电源 VCC, 并且也分别连接至二 极管 D5、 D6 和 D7 的负极, 输出继电器 K1、 K2 和 K3 的常开开关分别连接至信号灯显示回路、 电动机正转回路和电动机反转回路 ;道口部分整流电路内, 市电电源接至变压器 T2 一次线 圈的两端, 变压器 T2 二次线圈的两端分别连接到全桥整流电路 D4 的第 2 和第 4 管脚, 全桥 整流电路 D4 的第 1 管脚输出直流电源 VCC ;道口部分三端稳压电路内, 由三端稳压芯片 U6 的第 3 管脚输出" +5V" 的电压用于给道口部分系统供电。
[001 2] 本实用新型所述的车载部分内 还包括有直流电源插座 J4, 当使用直流电源插座 J4 时, 车载部分系统直接由直流电源经车载部分三端稳压电路稳压后, 为车载部分系统供 电。
[001 3] 本实用新型的优点为 :利用车轮通过磁电式传感器产生的能量代替传统供电方 式, 免供电、免开沟、免布线, 降低了成本的同时也避免了后期维护 ;设备运行可靠性高, 车
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8 载部分收到传感器的位置信息后能即时显示出距离前方道口的距离, 提醒列车人员前方接 近道口 注意安全, 并且通过数传电台开启道口 防护设备 ( 声、光报警设备, 电动栏木机等 ) 封闭道口, 当列车通过道口传感器后报警系统关闭 ;道口设备可实现无人职守, 自 动工作。
附图说明
[001 4] 图 1 是本实用新型安装在铁轨上的工作状态示意图 ;
[001 5] 图 2 是本实用新型的电路框图 ;
[001 6] 图 3 是轨道部分电路原理图 ;
[001 7] 图 4 是车载部分电路原理图 ;
[001 8] 图 5 是显示单元电路原理图 ;
[001 9] 图 6 是道口部分电路原理图。
具体实施方式
[0020] 如图 1——6 所示, 本无线传感式铁路道口报警器, 由轨道部分 1、车载部分 2 和道 口部分 3 组成, 其特征是 :所述的轨道部分 1 包括脉冲电压产生电路 4、轨道部分三端稳压 电路 5、轨道部分控制电路 6 和无线发射电路 7, 轨道部分 1 用于当列车车轮通过磁电式传 感器时, 由脉冲电压产生电路 4 产生脉冲电压, 一路给轨道部分系统供电, 一路经光耦隔离 后给轨道部分控制电路 6 车轮信号, 车轮信号经轨道部分控制电路 6 处理后通过无线发射 电路 7 发送给车载部分 2, 另外, 脉冲电压产生电路 4 产生的脉冲电压经轨道部分三端稳压 电路 5 稳压后, 单独给轨道部分控制电路 6 供电 ;车载部分 2 包括无线读码器 8、车载部分控 制电路 9、显示单元 10、车载部分通讯接口电路 11、车载部分数传电台 12、车载部分整流电 路 13 和车载部分三端稳压电路 14, 车载部分 2 用于当无线读码器 8 接收到轨道部分 1 发来 的车轮信号并经车载部分控制系统 9 处理后, 一路通过显示单元 10 显示给列车工作人员, 另一路通过车载部分通讯接口电路 11 到车载部分数传电台 12, 并由车载部分数传电台 12 向道口部分 3 发射遥控信号, 车载部分整流电路 13 和车载部分三端稳压电路 14 用于将市 电整流再稳压后, 给车载部分系统供电 ;道口部分 3 包括道口部分数传电台 15、道口部分通 讯接口电路 16、道口部分控制电路 17、驱动电路 18、道口部分整流电路 19 和道口部分三端 稳压电路 20, 道口部分 3 用于当道口部分数传电台 15 接收到车载部分 2 的遥控信号时, 将 遥控信号通过道口 部分通讯接口 电路 16 传输到道口 部分控制电路 17, 并经道口 部分控制 电路 17 处理后, 通过驱动电路 18 驱动输出继电器输出遥控信号, 控制声、光报警设备以及 电动栏木机等设备的启停, 道口部分整流电路 19 和道口部分三端稳压电路 20 用于将市电 整流再稳压后, 给道口部分系统供电 ;轨道部分 1 与车载部分 2 之间、车载部分 2 与道口部 分 3 之间均为无线通讯连接。
[0021 ] 如图 2、 3 所示所述的轨道部分 1 内的脉冲电压产生电路 4 有磁电式传感器 L1 和 L2、全桥整流电路 D1 和 D2 以及光耦 U9 和 U10 ;轨道部分三端稳压电路 5 内有三端稳压芯 片 U1, 其型号为 MC7805T ;轨道部分控制电路 6 内有单片机 U2、 6M 晶体振荡器和拨码开关 S1 7, 其单片机 U2 的型号为 8051 ;无线发射电路 7 内有无线发码器 J1、驱动电阻 R7、 R8、 R9 和 R10 以及三极管 Q1、 Q2、 Q3 和 Q4, 其无线发码器 J1 的型号为 CON6 ;
[0022] 其连接关系为 :在脉冲电压产生电路 4 内, 磁电式传感器 L1 的一端通过电阻 R11
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9 连接到光耦 U9 内发光二极管的正极, 同时磁电式传感器 L1 的一端也连接到全桥整流电路 D1 的第 3 管脚, 磁电式传感器 L1 的另一端连接到光耦 U9 内发光二极管的负极, 同时也连接 到全桥整流电路 D1 的第 1 管脚, 光耦 U9 内三极管的发射极连接到全桥整流电路 D1 的第 4 管脚, 并接地 ;磁电式传感器 L2 的一端通过电阻 R12 连接到光耦 U10 内发光二极管的正极, 同时磁电式传感器 L2 的一端也连接到全桥整流电路 D2 的第 3 管脚, 磁电式传感器 L2 的另 一端连接到光耦 U10 内发光二极管的负极, 同时也连接到全桥整流电路 D2 的第 1 管脚, 光 耦 U10 内三极管的发射极连接到全桥整流电路 D2 的第 4 管脚, 并接地 ;全桥整流电路 D1 和 D2 的第 2 管脚分别输出直流电源 VCC, 为轨道部分系统供电, 轨道部分三端稳压电路 5 内的 三端稳压芯片 U1 由其第 3 管脚输出" +5V" 的电压用于单独给单片机 U2 供电 ;光耦 U9 和 U10 内三极管的集电极分别连接到轨道部分控制电路 6 内单片机 U2 的 INT1 和 INT0 端 ;拨 码开关 S17 的第 3 和第 4 管脚分别连接到单片机 U2 的 P11 和 P10 口, 其第 1 和第 2 管脚接 地 ;在无线发射电路 7 内, 三极管 Q1、 Q2 和 Q3 的集电极分别连接到无线发码器 J1 的第 1、 第 2 和第 3 管脚, Q4 的集电极经电阻 R4 连接至无线发码器 J1 的第 4 管脚, 三极管 Q1、 Q2、 Q3 和 Q4 的集电极分别经电阻 R1、 R2、 R3 和 R4 连接到电源 VCC, 并连接至无线发码器 J1 的 第 5 管脚, 无线发码器 J1 的第 6 管脚接地, 三极管 Q1、 Q2、 Q3 和 Q4 的发射极均接地 ;轨道 部分控制电路 6 与无线发射电路 7 之间, 单片机 U2 的 P00、 P01、 P02 和 P03 口分别经过驱动 电阻 R7、 R8、 R9 和 R10, 并分别连接到三极管 Q1、 Q2、 Q3 和 Q4 的基极。
[0023] 如图 2、 4、 5 所示, 所述的车载部分 2 内无线读码器 8 的型号为 CON7 ;车载部分控 制电路 9 内有单片机 U5、 6M 晶体振荡器和拨码开关 S18, 其单片机 U5 的型号为 8051 ;显示 单元 10 内有显示芯片 S19、 LED 数码管 DS1、 DS2、 DS3 和 DS4 以及按键 S1——S16, 其显示芯 片 S19 的型号为 HD7279 ;车载部分通讯接口电路 11 内有通讯芯片 U4, 其型号为 MAX232 ;车 载部分数传电台 12 的型号为 CON4 ;车载部分整流电路 13 内有变压器 T1 和全桥整流电路 D3 ;车载部分三端稳压电路 14 内有三端稳压芯片 U3, 其型号为 MC7805T ;
[0024] 其连接关系为 :无线读码器 8 与车载部分控制电路 9 之间, 无线读码器 8 的第 1、第 2、第 3 和第 4 管脚分别连接到车载部分控制电路 9 内单片机 U5 的 P00、 P01、 P02 和 P03 口, 无线读码器 8 的第 6 管脚连接到单片机 U5 的 INT0 端, 无线读码器 8 的第 5 管脚接" +5V"电 源, 其第 7 引脚接地 ;车载部分控制电路 9 与显示单元 10 之间, 单片机 U3 的 P04、 P05、 P06 和 P07 分别连接到显示芯片 S19 的 CLK、 CS、 DATA 和 KEY 端 ;车载部分控制电路 9 与车载部 分通讯接口电路 11 之间, 通讯芯片 U4 的第 12 和第 11 管脚分别连接至单片机 U5 的 RXD 和 TXD 端 ;车载部分控制电路 9 与车载部分数传电台 12 之间, 车载部分数传电台 12 的第 3 和 第 2 管脚分别连接到单片机 U5 的 P12 和 P13 端, 车载部分数传电台 12 的第 4 管脚接" +5V" 电源, 其第 1 管脚接地 ;拨码开关 S18 的第 3 和第 4 管脚分别连接到单片机 U5 的 P11 和 P10 口, 其第 1 和第 2 管脚接地 ;车载部分整流电路 13 内, 市电电源接至变压器 T1 一次线圈的 两端, 变压器 T1 二次线圈的两端分别连接到全桥整流电路 D3 的第 2 和第 4 管脚, 全桥整流 电路 D3 的第 1 管脚输出直流电源 VCC ;车载部分三端稳压电路 14 内, 由三端稳压芯片 U3 的 第 3 管脚输出" +5V" 的电压用于给车载部分系统供电。
[0025] 如图 2、 6 所示, 所述的道口部分 3 内道口部分数传电台 15 的型号为 CON4 ;道口部 分通讯接口电路 16 内有通讯芯片 U7, 其型号为 MAX232 ;道口部分控制电路 17 内有单片机 U8、 6M 晶体振荡器和拨码开关 S20, 其单片机 U8 的型号为 8051 ;驱动电路 18 内有驱动芯片
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10 R14 和输出继电器 K1、 K2 和 K3 ;道口部分整流电路 19 内有变压器 T2 和全桥整流电路 D4 ; 道口部分三端稳压电路 20 内有三端稳压芯片 U6, 其型号为 MC7805T ;
[0026] 其连接关系为 :道口部分数传电台 15 与道口部分控制电路 17 之间, 道口部分数传 电台 15 的第 3 和第 2 管脚分别连接到单片机 U8 的 P12 和 P13 端, 道口部分数传电台 15 的 第 4 管脚接" +5V" 电源, 其第 1 管脚接地 ;道口部分通讯接口电路 16 与道口部分控制电路 17 之间, 通讯芯片 U7 的第 12 和第 11 管脚分别连接至单片机 U8 的 RXD 和 TXD 端 ;拨码开 关 S20 的第 3 和第 4 管脚分别连接到单片机 U8 的 P11 和 P10 口, 其第 1 和第 2 管脚接地 ; 道口部分控制电路 17 与驱动电路 18 之间, 单片机 U8 的 P00、 P01、 P02、 P03、 P04、 P05、 P06 和 P07 口分别连接到驱动芯片 R14 的第 1、第 2、第 3、第 4、第 5、第 6、第 7 和第 8 管脚, 驱动 芯片 R14 的第 18、第 17 和第 16 管脚分别连接到输出继电器 K1、 K2 和 K3 线圈的一端, 并且 也分别连接到二极管管 D5、 D6 和 D7 的正极, 输出继电器 K1、 K2 和 K3 线圈的另一端接直流 电源 VCC, 并且也分别连接至二极管 D5、 D6 和 D7 的负极, 输出继电器 K1、 K2 和 K3 的常开开 关分别连接至信号灯显示回路、电动机正转回路和电动机反转回路 ;道口部分整流电路 19 内, 市电电源接至变压器 T2 一次线圈的两端, 变压器 T2 二次线圈的两端分别连接到全桥整 流电路 D4 的第 2 和第 4 管脚, 全桥整流电路 D4 的第 1 管脚输出直流电源 VCC ;道口部分三 端稳压电路 20 内, 由三端稳压芯片 U6 的第 3 管脚输出" +5V" 的电压用于给道口部分系统 供电。
[0027] 如图 4 所示, 所述的车载部分 2 内还包括有直流电源插座 J4, 当使用直流电源插座 J4 时, 车载部分系统直接由直流电源经车载部分三端稳压电路 14 稳压后, 为车载部分系统 供电。
[0028] 本无线传感式铁路道口报警器的工作原理为 :如图 1 所示, 轨道部分 1 纵向安装在 列车铁轨上, 并向通过列车发送无线信号 ;车载部分 2 安装在列车内, 当车载部分 2 通过轨 道部分 1 时接收轨道部分 1 发射的无线信号并将其显示给列车工作人员, 同时通过车载部 分数传电台 12 向道口部分 3 发射信号 ;道口部分 3 安装在铁路道口, 道口部分 3 通过道口 部分数传电台 15 接收到车载部分 2 发来的遥控指令, 并经道口部分控制电路 17 处理后, 通 过驱动电路 18 驱动输出继电器输出遥控信号, 控制声、光报警设备以及电动栏木机等设备 的启停。 该报警器各部分电路的工作原理为 :如图 2、 3 所示, 轨道部分 1 利用列车车轮通过 磁电式传感器 L1 和 L2 时产生的脉冲电压, 一方面通过全桥整流电路 D1 和 D2 给轨道部分 系统供电, 另一方面通过光耦 U9 和 U10 为单片机 U2 提供信号, 传感器发来的信号经过单片 机 U2 处理后, 通过三极管 Q1、 Q2、 Q3 和 Q4 驱动无线发码器 J1 向车载部分 2 发射地址码 ; 如图 2、 4、 5 所示, 车载部分 2 通过无线读码器 8 读到轨道部分 1 发来的无线信号, 经过单片 机 U5 处理后, 一方面通过车载部分数传电台 12 发射出去, 另一方面通过 SPI 接口传输给显 示单元 10, 显示单元 10 显示出列车到前方道口的距离 ;如图 2、 6 所示, 道口部分 3 通过道 口部分数传电台 15 接收到车载部分 2 发来的无线信号, 经单片机 U8 处理后, 通过驱动芯片 R14 控制输出继电器 K1、 K2 和 K3, 由输出继电器 K1、 K2 和 K3 的触点控制信号灯 DS5 和电机 M 的正反转。 当列车从另一侧接近道口时原理同上。

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