一种列车驾驶操作台智能开关模块的制作方法

本发明属于列车技术领域，具体涉及驾驶操作台。

背景技术：

现有的驾驶操作台司机操作按钮常采用通用的工控按钮进行控制，通常在一块面板上开圆孔，安装通用的工业开关，该开关的触点直接连接继电器，从事使得司机通过按动或者旋转开关进行相应控制，或者根据继电器的采集状态对驾驶台的灯进行显示。

开关旋钮所占的尺寸空间较大，现场空间狭小，司机操控台线缆众多，接线复杂，不利于人工操作，也不利于无人驾驶操作台的小型化。由于全部为机械式操作，不利于实时上报司机的操作信息。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题就是提供一种列车驾驶操作台智能开关模块，可以减小体积，获取实时状态，可实现电子监控功能。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种列车驾驶操作台智能开关模块，包括电子按键、旋钮开关、自锁按钮开关、指示灯、蜂鸣器、硅胶基板、层叠设置于硅胶基板正面的开关面板，所述硅胶基板和开关面板对应旋钮开关设有旋钮开关安装孔，对应自锁按钮开关设有自锁按钮开关安装孔，所述硅胶基板正面设有指示灯粘结区域和键帽固定粘结区块，指示灯帽粘贴在硅胶基板的指示灯粘结区域，电子按键键帽粘贴在硅胶基板的键帽固定粘结区块，所述开关面板对应指示灯设有指示灯孔位，对应电子按键键帽设有电子按键键帽孔位，所述蜂鸣器固定于硅胶基板，所述开关面板对应蜂鸣器设有出音孔，所述智能开关模块通过有线或/和无线通信模块与开关状态采集及处理板进行连接，所述智能开关模块通过有线或/和无线通信模块与开关状态采集及处理板进行连接，所述开关状态采集及处理板采集电子按键、旋钮开关、自锁按钮开关的状态，并根据采集状态对io输出进行控制。

优选的，所述硅胶基板正面设有按键沉台区，所述键帽固定粘结区块位于按键沉台区内且向上凸起。

优选的，所述旋钮开关和自锁按钮开关连接有密封圈及螺母，通过螺母将旋钮开关、自锁按钮开关与开关面板及硅胶基板紧密压合，并通过密封圈实现防水密封。

优选的，所述硅胶基板的背面设有安装蜂鸣器的蜂鸣器安装舱体，所述蜂鸣器安装舱体设有定位蜂鸣器并使蜂鸣器与出音孔之间形成出音腔的音腔凸台。

优选的，所述蜂鸣器由封盖在蜂鸣器安装舱体外的蜂鸣器压板压紧固定，所述开关面板的背面设有蜂鸣器固定螺柱，所述蜂鸣器固定螺柱穿过硅胶基板和蜂鸣器压板上的通孔并连接防松螺母，所述硅胶基板与开关面板之间对应出音孔位置设有防水膜。

优选的，所述硅胶基板的背面中央区域设有电路板舱体，电路板安装于电路板舱体内，所述电路板舱体由后壳金属板封闭。

优选的，所述电路板舱体的内壁对应键帽固定粘结区块位置设有在按压时与电路板作用的按键触点，所述电路板舱体内设有用于给电路板进行平面定位的电路板支撑凸台。

优选的，所述开关面板的背面设有电路板固定螺柱，所述电路板固定螺柱穿过硅胶基板、电路板、后壳金属板后连接防松螺母。

优选的，所述智能开关模块设有用于实现语音交互的语音模块。

优选的，该智能开关模块的供电电源采用24v供电。

本发明采用的技术方案，具有如下有益效果：

1)采用电子按键，可获取实时状态，且尺寸较小。

2)多种多点防水结构，防水等级可达ip65。

3)该列车驾驶操作台智能开关模块，采用开关状态采集及处理板(电子继电器)实现多信号采集隔离，其直接与开关状态采集及处理板通过有线、无线通信方式进行连接，大大减少原重力继电器线缆直接与开关相连，安装更简单。开关状态采集及处理板与原重力继电器组合相比尺寸大大减小，且具有智能管理功能状态及时上报，因此，可实现电子监控功能，上报自身状态。

本发明的具体技术方案及其有益效果将会在下面的具体实施方式中结合附图进行详细的说明。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：

图1为本发明一种列车驾驶操作台智能开关模块的正面结构示意图；

图2为本发明一种列车驾驶操作台智能开关模块的背面结构示意图；

图3为硅胶基板的正面结构示意图；

图4为硅胶基板的背面结构示意图；

图5为开关面板的背面结构示意图；

图6为后壳金属板的结构示意图；

图7为本发明的部分电路原理图一；

图8为本发明的部分电路原理图二；

图中：1-指示灯，2-旋钮开关，3-开关面板，4-电子按键，5-自锁按钮开关，6-出音孔防水膜，7-固定螺母8-后壳金属板，9-电路板组件，10-蜂鸣器，11-硅胶基板，12-螺柱通过孔，13-指示灯帽，14-旋钮开关安装孔，15-键帽固定粘结区块，16-按键沉台区，17-自锁按钮开关安装孔，19-硅胶凸筋，20-周边电路板支撑平台，22-电路板舱体，23-按键区电路板支撑平台，24-按键触点，26-蜂鸣器安装舱体，27-音腔凸台，28-蜂鸣器压板，31-电路板固定螺柱，32-指示灯孔位，33-智能开关模块固定螺柱，34-旋钮开关孔位，35-电子按键键帽孔位，36-出音孔，37-蜂鸣器固定螺柱；81-固定孔，82-旋钮开关通过孔，83-中央区域通孔。

具体实施方式

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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

如图1至图6所示，一种列车驾驶操作台智能开关模块，包括电子按键4、旋钮开关2、自锁按钮开关5、指示灯1、蜂鸣器10、硅胶基板11、层叠设置于硅胶基板11正面的开关面板3，指示灯1用于对地铁司控台所需的显示的灯进行点亮，旋钮开关2主要根据司机的操控习惯选取，旋钮开关2对列车执行开门、关门等指令操作，电子按键4用于替代原来司机常操作的复位按钮，自锁按钮开关5为根据司机操作习惯选用的自锁式按钮，蜂鸣器10用于蜂鸣报警。所述硅胶基板11对应旋钮开关2设有旋钮开关安装孔14，所述开关面板3对应旋钮开关2设有旋钮开关孔位34。所述硅胶基板11对应自锁按钮开关5设有自锁按钮开关安装孔17，所述开关面板3对应自锁按钮开关5设有自锁按钮开关孔位。所述硅胶基板11正面设有指示灯粘结区域和键帽固定粘结区块15，指示灯帽13粘贴在硅胶基板的指示灯粘结区域，电子按键键帽粘贴在硅胶基板的键帽固定粘结区块15，所述开关面板3对应指示灯1设有指示灯孔位32，对应电子按键键帽设有电子按键键帽孔位35。所述蜂鸣器10固定于硅胶基板11，所述开关面板3对应蜂鸣器10设有出音孔36。

具体的，指示灯帽采用有颜色的pmma注塑而成。电子按键键帽为不锈钢材质，可以做电泳等表面处理，也可以采用塑料材质注塑而成。

进一步的，所述硅胶基板11的正面设有按键沉台区16，所述键帽固定粘结区块15位于按键沉台区16内，而且可以向上凸起一定高度，便于电子按键键帽粘定位及粘贴。按键沉台区16主要作用是减薄硅胶按键区的厚度，增加按键区域弹性臂的弹性。

为了实现旋钮开关2和自锁按钮开关5安装和防水密封，所述旋钮开关2和自锁按钮开关5连接有密封圈及螺母，通过螺母将旋钮开关2、自锁按钮开关5与开关面板3及硅胶基板11紧密压合，并通过密封圈实现防水密封。

进一步的，所述硅胶基板11的背面设有安装蜂鸣器10的蜂鸣器安装舱体26，所述蜂鸣器安装舱体26设有定位蜂鸣器10并使蜂鸣器10与出音孔36之间形成出音腔的音腔凸台27。所述蜂鸣器10由封盖在蜂鸣器安装舱体26外的蜂鸣器压板28压紧固定，所述开关面板3的背面设有蜂鸣器固定螺柱37，所述蜂鸣器固定螺柱37穿过硅胶基板11和蜂鸣器压板28上的通孔并连接防松螺母，所述硅胶基板11与开关面板3之间对应出音孔36位置设有出音孔防水膜6，实现出音孔位置防水密封要求。

为了方便安装电路板，所述硅胶基板11背面的中央区域设有电路板舱体22，电路板组件9安装于电路板舱体内，所述电路板舱体22由后壳金属板8封闭。所述电路板舱体的内壁对应键帽固定粘结区块位置设有在按压时与电路板作用的按键触点24，所述电路板舱体22内设有用于给电路板进行平面定位的电路板支撑凸台，具体包括沿电路板舱体内边缘设置的周边电路板支撑平台20，以及围绕按键触点24设置的按键区电路板支撑平台23。通过按键沉台区16、按键区电路板支撑平台23以及按键触点24的配合可以增加硅胶基板按键区的弹性壁弹性，增加按键手感。

如图5所示，所述开关面板3的背面设有电路板固定螺柱31，所述电路板固定螺柱31穿过硅胶基板11、电路板、后壳金属板8后连接固定螺母7。

如图6所示，所述后壳金属板8对应电路板固定螺柱31设有固定孔81，对应旋钮开关2设有旋钮开关通过孔82，对应电路板中间向背面凸出部分设有中央区域通孔83，对应自锁按钮开关5设有自锁按钮开关通过孔。

另外，所述开关面板3的背面周边设有智能开关模块固定螺柱33，通过智能开关模块固定螺柱33固定于司机操控台，硅胶基板11对应智能开关模块固定螺柱33设有螺柱通过孔12。所述硅胶基板11背面沿边缘设有一圈硅胶凸筋19。这样智能开关模块固定于司机操控台时通过开关面板3、硅胶基板11及司机操控台面板之间的密封，可以起到硅胶密封防水作用。

如图7所示，所述智能开关模块设有核心处理电路以及与核心处理电路连接的开关电路模块、led灯驱动模块、电源模块，具体可以参考现有常规开关的相关结构。另外，还设有有线通信模块或/和无线通信模块，并通过有线通信模块或/和无线通信模块与开关状态采集及处理板(或者称为安全继电器采集及处理板)进行连接。可以大大减少原重力继电器线缆直接与开关相连，安装更简单。开关状态采集及处理板与原重力继电器组合相比尺寸大大减小，且可以通过集成智能管理功能将状态及时上报。

其中，开关状态采集及处理板可放置在司机操控台与该智能开关模块合成一整体，也可以根据驾驶台的空间情况，布置在设备控制柜内。

电源模块连接外部电源，该智能开关模块的供电电源可以采用目前按钮通用的24v供电，并不需要改变现有的电源供电方式。

进一步的，所述智能开关模块设有用于实现语音交互的语音模块。通过语音模块与操作人员进行双向交互确认。

其中，旋钮开关、自锁按钮开关根据用户操作习惯进行选用。

如图8所示，开关状态采集及处理板先采集到智能开关模块电子按键、旋钮开关、自锁按钮开关的状态，并根据采集状态对io输出进行控制。处理器根据这个状态，将其转换为1对多个信号输入的校验。如安全输入要求：两对独立触点串联后提供输入，并提供两组冗余信号采集，即需要两组信号。非安全输入，需要将开关的采集，转换为两组冗余的信号采集。从而实现满足要求的安全信号及非安全信号采集。

可以理解的是，开关状态采集及处理板确保该模块满足列车控制操作的相应安全等级要求。

为了满足安全等级，通信协议采用安全通信协议，实现轨交安全要求。硬件模块采用二取二架构，例如其中的开关状态采集及处理板取二取二的架构进行设计，状态采集模块采用动态采集，处理器内部自检，同时条件电源控制动态采集是为了保证采到的数据为真实的数据，不是器件失效导致的。

处理器内部自检是为了解决如果处理器内部失效了，可能寄存器黏连了，不跳变了存的是之前的情况，现在的情况产生变化不能真实识别，从而使得该智能模块满足轨交安全等级要求。

通信模块和io输出模块的供电由条件电源提供，只有当处理器自检正常，才能输出条件电源，从而实现按钮模块的安全等级要求。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。