一种列车关键设备无线监测网络节点终端的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种无线射频通信网络技术，特别是在复杂、恶劣的列车运行特殊环境下的一种列车关键设备无线监测网络节点终端。
【背景技术】
[0002]目前为大家所熟知的列车关键设备运行状态监测系统中主要采用在线监测技术和人工记录方式来进行数据的采集传输。所采用的在线监测技术不仅能够实现较长距离的传输，而且数据传输正确率也很高，但列车设备数量众多且布局复杂，监测环境也很恶劣，这使得利用有线监测布线困难而复杂、节点固定不灵便且其价格成本昂贵；所采用的人工记录方式采集传输数据虽解决了不易布线和节点固定不灵便的问题，减少了成本，但是其关键设备运行状态信息不能够实时的反馈到监控中心，而且其错误率高，人为影响因素大，且列车关键设备数量众多，为整个监测系统增加监测人员会加大高成本，浪费人力、物力、财力。
【实用新型内容】
[0003]根据现有技术存在的问题，本实用新型公开了一种列车关键设备无线监测网络节点终端，包括电源模块、信息采集模块、无线射频通信模块、控制模块和信息显示模块，所述信息采集模块采集列车设备的工作状态信息将采集到的信息传送至控制模块，所述无线射频通信模块和信息显示模块分别接收控制模块处理后的数据进行信息传输和信息显示，所述信息采集模块、无线射频通信模块、控制模块和信息显示模块与电源模块相连接。
[0004]该无线监测网络节点终端还包括语音播报模块、Jlink调试接口电路和TF卡外部存储电路，所述语音播报模块、Jlink调试接口电路和TF卡外部存储电路分别与控制模块相连接。
[0005]所述无线射频通信模块采用NRF905无线收发芯片，所述控制模块包括STM32F103VE微控制器，所述NRF905无线收发芯片的TRX_CE引脚、PWR_UP引脚和TX_EN引脚分别与STM32F103VE微控制器的PAl引脚、PA2引脚和PAO引脚相连接，所述NRF905无线收发芯片的⑶引脚、AM引脚和DR引脚分别与STM32F103VE微控制器的PA12引脚、PAlI引脚和PA8引脚相连接；所述NRF905无线收发芯片的SPI_MISO引脚、SPI_MOSI引脚、SPI_SCK引脚和SPI_SCN引脚分别与STM32F103VE微控制器的PB14引脚、PB13引脚和PB15引脚和PB12引脚相连接。
[0006]所述TF卡外部存储电路7包括classlO_48MB/S TF (Micro SD)存储卡，该存储卡的 SPI1_MIS0 接口、SPI1_M0SI 接口、SPI1_SCK 接口和 SD_CS 接口分别与 STM32F103VE 微控制器的PBlO引脚、PBll引脚、PB9引脚和PB8引脚相连接。
[0007]本实用新型以无线射频通信技术为研宄背景，以列车关键设备监测为设计基础，在人工巡检和在线监测设备运行状态的监测方式已经不能满足当代列车关键设备监测需求的现状的前提上，提出了用无线监测网络系统来监测列车生产设备运行状态的研宄设计方案，设计了无线监测网络节点终端的硬件设备。本实用新型采用无线收发芯片为核心元件设计的监测终端，实现了列车关键设备状态信息的无线收发，避免了目前有线传输网络因布线而增加成本的问题；同时，也避免了列车关键设备监测不易布线的问题。本实用新型主要是针对列车关键设备运行过程中状态信息传输成本高或无法进行实时监测而制作出的一款无线远程监测装置，以实现列车关键设备运行过程中状态信息的低成本及实时传输。
【附图说明】
[0008]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0009]图1为本实用新型中列车关键设备无线监测网络节点终端的结构图；
[0010]图2为本实用新型中电源模块电路示意图；
[0011]图3为本实用新型中信息采集模块的电路示意图；
[0012]图4为本实用新型中无线射频通信模块的电路示意图；
[0013]图5a为本实用新型中TF卡外部存储电路示意图；
[0014]图5b为本实用新型中Jlink接口电路示意图；
[0015]图5c为本实用新型中语音播报电路的示意图；
[0016]图6为本实用新型中信息显示模块的接口电路示意图；
[0017]图7为本实用新型中控制模块采用的控制芯片的电路示意图。
【具体实施方式】
[0018]为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚，下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚完整的描述:
[0019]如图1所示的一种列车关键设备无线监测网络节点终端，包括:电源模块1、信息采集模块2、无线射频通信模块3、控制模块4和信息显示模块5，电源模块1、信息采集模块2、无线射频通信模块3和信息显示模块5分别与控制模块4相连接，为其提供电能。当列车关键设备状态出现异常时，三色警示灯中与状态相对应的灯亮起，信息采集模块2经过光耦电路将采集到的模拟量信息转化为数字量传给控制模块4，控制模块4将信息进行判断处理后，再经过无线射频通信模块3将设备状态信息传给汇聚节点，同时控制模块4控制语音播报电路播放出此时设备状态信息，并将设备状态信息以及设备ID信息在信息显示模块5的IXD彩色显示屏上显示。同时将列车的状态信息写入TF卡中进行存储，Jlink调试接口电路实现控制模块4与外部控制平台的连接，完成主控芯片模块的软件更新和测试设置功能。TF卡将设备状态信息以及设备ID信息写入进行存储。有利于对数据进行分析和整合。
[0020]该无线监测网络节点终端还包括语音播报模块8、Jlink调试接口电路6和TF卡外部存储电路7。所述语音播报模块8、Jlink调试接口电路6和TF卡外部存储电路7分别与控制模块4相连接。另外电源模块I还与语音播报模块8、Jlink调试接口电路6和TF卡外部存储电路7相连接，为其提供电能。
[0021]如图2所示的电源模块的电路示意图，图中采用单通道线性稳压器TPS7A1601将12V降到3.3V或者5V为其他模块供电。TPS7A1601的管脚4为接地端，管脚I为电压输出端，管脚3为集电极开路输出端，管脚8为电压输入端，管脚2用于设置芯片的输出电压；C1、C2、C3、C4、C5为滤波电容。Dl为二极管，用于保护电路，D2为发光二极管。R1，R2为限流电阻，调整输出电压。
[0022]如图3所示是信息采集模块2的主要电路示意图。该电路采用单通道光耦合器设计，图中引脚I和3为电源的输入端，引脚8为电源正极，引脚5为电源负极，引脚6为信息状态输出端。
[0023]如图4所示是无线射频通信模块3的电路示意图，该模块采用NRF905无线收发芯片主要用于监测信息的无线收发，该芯片接收控制模块4传送的数据信息将信息以电磁波的形式发射出去。图中MISO/MOSI是数据发射端/接收端；CE是芯片的工作模式控制端；CSN是芯片的片选控制端，当CSN为低电平时为有效；SCK是芯片的时钟控制端，为NRF905提供时钟信息