一种智能机车传感器应急模拟装置的制作方法

本实用新型涉及机车模拟技术领域，特别涉及一种智能机车传感器应急模拟装置。

背景技术：

空压机组正常运转是保障机车运行的重要条件，但经常发生因空压机组报故障引起的机破事故。调查发现，多数事故空压机组并未损坏，而是传感器故障引发信号丢失或异常造成事故。研究发现，如果此时能断开故障传感器线路，切入特定的模拟信号，空压机组是可以应急运行的。也就是说通过这种方法，能够解决此类问题造成的机破事故。避免中途机破停车造成的损失及救援，故障车可以应急运行至站段再进行维修。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供了一种智能机车传感器应急模拟装置，用以解决现有技术中存在的问题。

一种智能机车传感器应急模拟装置，包括开关控制电路和传感器电路，开关控制电路包括二选一开关J1，开关J1的中间端与OPAS连接，两端分别与IPAS以及继电器PJ1的中间端连接，继电器PJ1的两端分别连接至放大器U1A的负极输入端以及放大器U1B的输出端，放大器U1A的输出端与三极管Q5的基极连接，三极管Q5的集电极连接电源VCC，发射极通过电阻R4接地，同时发射极也连接至放大器U1A的负极输入端；放大器U1B的负极输入端与输出端连接，正极输入端连接至放大器U1A的正极输入端；放大器U1A的正极输入端通过并联的电容C3和电阻R3接地，同时放大器U1A的正极输入端还通过串联的电阻R1和R2连接至电源VCC，电阻R1和R2之间还通过可控精密稳压源U2接地，其中可控精密稳压源U2的正极接地；所述传感器电路包括芯片U6，芯片U6的引脚RST和VCC均连接至电源VCC，同时引脚RST还通过电阻R21连接至引脚THR和TRIG；引脚TRIG连接至三极管Q2的集电极以及三极管Q4的集电极，三极管Q2和Q4的发射极均接地；三极管Q2的基极通过电阻R20接地，三极管Q4的基极通过电阻R18接地；同时三极管Q2的基极还通过依次串联的电阻R19、电容C8和二选一开关S2连接至电源VCC，其中开关S2的中间端与电源VCC连接，两端中的一端悬空，另一端连接电容C8；电容C8和开关S2之间通过继电器J2C接地，继电器J2C两端并联有串联的发光二极管L2和电阻R15，其中发光二极管L2的负极连接电阻R15；三极管Q4的基极还通过依次串联的电阻R17、电容C9和二选一开关S4连接至电源VCC，其中开关S4的中间端与电源VCC连接，两端中的一端悬空，另一端连接电容C9；电容C9和开关S4之间通过继电器J4C接地，继电器J4C两端并联有串联的发光二极管L4和电阻R16，其中发光二极管L4的负极连接电阻R16；芯片U6的引脚GND接地，引脚CVOLT通过电容C10接地，引脚OUT通过BP2接地。

较佳地，所述继电器PJ1、J2C、J4C的型号为OMRON G6S-2，放大器U1A和U1B的型号均为TDA8249，可控精密稳压源U2的型号为TL431，芯片U6为NE555时基集成电路。

本实用新型实施例提供的一种智能机车传感器应急模拟装置，可以实现对A侧空压机压力、B侧空压机压力、A侧空压机温度、B侧空压机温度的应急切换及功能模拟。它通过实时模拟空压机传感器正常信号，来替代原传感器的部分功能，从而使发生故障的机车可以应急运行。本装置功能全面，模拟可靠，并且采用模块化结构，可扩展至其它系统传感器。它可以方便地安装在各型和谐车空压机组上，具有良好的适应性和可靠的替代性。可以圆满解决应急要求。智能机车传感器应急模拟装置通过原车传感器线路及信号的路由控制及功能替代，可以有效将故障传感器从CIO输入信道断开，同时将装置内部智能模拟信号切入至CIO输入信道，从而实现对机车运行传感器故障的应急替代及信号模拟功能，可以有效保证机车应急运行需求，避免机破事故造成的影响和损失，提高机车应用水平及运行安全。

附图说明

图1为应用本实用新型实施例提供的一种智能机车传感器应急模拟装置的机车机车传感器系统结构图；

图2为实施例提供的装置中开关控制电路的结构图；

图3为实施例提供的装置中传感器电路的结构图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

参照图1，本实用新型提供了一种智能机车传感器应急模拟装置，该装置安装在整合输入输出柜6中，正常使用时，工作时电源开关打开，电源指示灯亮。此时所有原车传感器信号，包括A侧压力传感器1、B侧压力传感器2、A侧温度传感器3和B侧温度传感器4均直接通过屏蔽线5接入整合输入输出柜6，并通过圆形连接器7和输入信道8传输到智能显示器9，模拟装置未接入，原车功能不受任何影响。一旦确定某个传感器发生故障，乘务员将对应开关向上拨至“开”位置，此时对应指示灯点亮，故障传感器被断开，模拟装置内部智能模拟信号接入，实现应急替代运行。此时机车处在空压机应急运行状态，应尽快运行至站段进行维修。维修完毕，将故障通道开关向下拨至“关”位置。对应指示灯熄灭，机车恢复正常运行状态。

参照图2，模拟装置包括开关控制电路和传感器电路，开关控制电路主要包括二选一开关J1，开关J1的中间端与OPAS连接，两端分别与IPAS以及继电器PJ1的中间端连接，本实施例中所述继电器PJ1的型号为OMRON G6S-2，OPAS以及IPAS均与外部传感器连接。继电器PJ1的两端分别连接至放大器U1A的负极输入端以及放大器U1B的输出端，放大器U1A的输出端与三极管Q5的基极连接，三极管Q5的集电极连接电源VCC，发射极通过电阻R4接地，同时发射极也连接至放大器U1A的负极输入端。

放大器U1B的负极输入端与输出端连接，正极输入端连接至放大器U1A的正极输入端。放大器U1A的正极输入端通过并联的电容C3和电阻R3接地，同时放大器U1A的正极输入端还通过串联的电阻R1和R2连接至电源VCC，电阻R1和R2之间还通过可控精密稳压源U2接地，其中可控精密稳压源U2的正极接地。在本实施例中，放大器U1A和U1B的型号均为TDA8249，可控精密稳压源U2的型号为TL431。

参照图3，所述传感器电路主要包括芯片U6，在本实施例中芯片U6为NE555时基集成电路。芯片U6的引脚RST和VCC均连接至电源VCC，同时引脚RST还通过电阻R21连接至引脚THR和TRIG。引脚TRIG连接至三极管Q2的集电极以及三极管Q4的集电极，三极管Q2和Q4的发射极均接地。三极管Q2的基极通过电阻R20接地，三极管Q4的基极通过电阻R18接地。同时三极管Q2的基极还通过依次串联的电阻R19、电容C8和二选一开关S2连接至电源VCC，其中开关S2的中间端与电源VCC连接，两端中的一端悬空，另一端连接电容C8。电容C8和开关S2之间通过继电器J2C接地，继电器J2C两端并联有串联的发光二极管L2和电阻R15，其中发光二极管L2的负极连接电阻R15。

三极管Q4的基极还通过依次串联的电阻R17、电容C9和二选一开关S4连接至电源VCC，其中开关S4的中间端与电源VCC连接，两端中的一端悬空，另一端连接电容C9。电容C9和开关S4之间通过继电器J4C接地，继电器J4C两端并联有串联的发光二极管L4和电阻R16，其中发光二极管L4的负极连接电阻R16。芯片U6的引脚GND接地，引脚CVOLT通过电容C10接地，引脚OUT通过BP2接地。

所述继电器J2C和J4C的型号均为OMRON G6S-2。

上述图3中的电路用于检测A侧压力和温度，应理解，还具有一个与图3完全相同的电路用以检测B侧压力和温度，由于电路结构完全相同，在此不做赘述。

综上所述，本实用新型实施例提供的一种智能机车传感器应急模拟装置，可以实现对A侧空压机压力、B侧空压机压力、A侧空压机温度、B侧空压机温度的应急切换及功能模拟。它通过实时模拟空压机传感器正常信号，来替代原传感器的部分功能，从而使发生故障的机车可以应急运行。本装置功能全面，模拟可靠，并且采用模块化结构，可扩展至其它系统传感器。它可以方便地安装在各型和谐车空压机组上，具有良好的适应性和可靠的替代性。可以圆满解决应急要求。智能机车传感器应急模拟装置通过原车传感器线路及信号的路由控制及功能替代，可以有效将故障传感器从CIO输入信道断开，同时将装置内部智能模拟信号切入至CIO输入信道，从而实现对机车运行传感器故障的应急替代及信号模拟功能，可以有效保证机车应急运行需求，避免机破事故造成的影响和损失，提高机车应用水平及运行安全。

以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是，本实用新型实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。