[發明專利]基于網絡化的紅外軸溫和輪溫探測終端

有效

• 申請號: 201310372930.5
• 申請日: 2013-08-23
• 公開（公告）號: CN103412552A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 賴冰凌;張瑜峰;宮延凌;程明;王志宏;周振林;孟祥濱
• 申請（專利權）人: 哈爾濱威克科技有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及鐵路車輛安全檢測技術領域。

背景技術

目前國內外紅外線探測軸溫和輪溫的設備主要由外圍電源箱，控制箱，工業計算機組成。目前紅外探測設備控制箱各個功能板塊獨立工作，多采用單機采集處理方式，不能進行采集與遠距離傳輸同步工作，設備獨立，實時數據少，聯網運行能力差。采用分立式元件實現的大型系統耗費元件數量巨大，成本耗費高，發生故障幾率也會非常高，由于元器件制作存在的差異，調試工作也十分繁瑣，發生故障后，在大量器件中排除故障，也需花費大量時間。探測設備大量采用分立式元件制作，工作耗能非常高，發熱量大，需要散熱風扇不斷降溫，因此，噪音也非常大。

發明內容

本發明的目的是為了克服目前紅外探測軸溫和輪溫的設備不能同時進行采集和遠距離傳輸工作、設備不能獨立、實時數據少、聯網運行能力差問題，以及現有設備由于采用分立式元件制作，存在的工作耗能高，成本費用高，發熱量和噪音大的問題。

本發明是基于網絡化的紅外軸溫和輪溫探測終端，它由微控制器、前置放大電路、LED指示燈、輸出接口電路、輸入接口電路、繼電器、外圍機電設備、外用電源、R?S232接口、以太網控制芯片、網絡插座變壓器組成；傳感器輸入信號與前置放大電路輸入端相連接；前置放大電路的輸出端與微控制器的ADC接口相連接；微控制器的GPIO接口與LED指示燈、輸出接口電路、輸入接口電路、繼電器的輸入端相連接；繼電器的輸出端、外用電源的輸出端與外圍機電設備相連接；微控制器的SPI接口、微控制器的GPIO接口與以太網控制芯片的一端相連接；以太網控制芯片的另一端與網絡插座變壓器的一端相連接；網絡插座變壓器的另一端與以太網的一端相連接；以太網的另一端與遠程主機相連接；微控制器的UART接口與RS232接口相連接；微控制器通過ADC接口采集前置放大電路調理后的外部傳感器的信號，再通過以太網將采集到的數據實時同步上傳到遠程主機中，再同時把采集的數據儲存在與微控制器1連接的外部存儲器內。

本發明的優點：本發明能在ADC采集軸溫和輪溫數據的同時，可直接將其數據送入控制器，通過片上的DMA通道，直接將實時數據送入通信緩沖發送，實現了數據的全程實時采集實時傳輸；采用超大規模集成電路ARM，Cortex-M系列作為主控芯片，減少了使用元件數量，減小了設備體積和功耗，使設備能夠獨立。設備體積的減小使得信號線上的干擾大大減小，增加設備工作的精度及可靠性。基于Cortex-M系列芯片工作速率至少高達70MHz，滿足實時軸溫和輪溫數據處理的高速需求；采用控制與ADC采集一體化芯片的設計方案：片內ADC最短轉換周期為1μs，可為外部設備提供20個采集通道，數據精度高達12bit。采用以太網交換進行數據及控制指令通信，采用TCP協議點對點與上位數據接收設備及控制設備進行交互，內置10/100Mbps自適應硬件網絡芯片實現數據實時采集實時傳輸。同時，基于網絡的規則開放特性，還可搭建服務設備，實現數據的遠程跟蹤，遠程控制，中心預警；本發明內部電路全部采用模塊化設計方案，模塊間使用成熟的高速接口電路相連接，工作高速穩定，設計中還預留了其他擴展電路，滿足針對不同場合，不同客戶的要求，也兼容產品更新改進等需求。此外，采用模塊化的設計方案還為故障診斷帶來方便，模塊的工作狀態都在指示燈以及自檢中予以體現，當相應模塊出現故障時，可第一時間發現并十分容易地更換，大大縮短故障恢復時間，保證設備穩定運行。

附圖說明

圖1是本發明的硬件結構連接框圖；

圖2是圖1中前置放大電路3為紅外線傳感器前置放大電路原理圖；

圖3是圖1中前置放大電路3為鉑電阻Pt1000傳感器前置放大電路原理圖；

圖4是圖1中前置放大電路3為傳感器AD590的前置放大電路原理圖。

具體實施方式

具體實施方式一：結合圖1說明本實施方式，本實施方式由微控制器1、前置放大電路3、LED指示燈4、輸出接口電路5、輸入接口電路6、繼電器7、外圍機電設備8、外用電源9、R?S232接口10、以太網控制芯片11、網絡插座變壓器12組成；