铁路货车车号识别实时监控报警系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种铁路货车车号识别实时监控报警系统，属于电子信息技术领域。
【背景技术】
[0002]铁路货车车号识别系统(AEI)是通过地面微波自动采集车号设备将新造整车信息24小时不间断传输到AEI系统中，系统通过后台筛选，每半小时生成数据包，向铁道部运输局管验处服务器上报数据包，要求必须24小时不间断上报，未正常上报的单位按照铁道部招标采购项目考核管理办法进行考核扣减当年铁路车辆招标份额。AEI系统能否正常运行将直接影响铁路车辆企业的生产和经营。
[0003]由于无法保证系统24小时有人值守，尤其是8小时工作以外的时间，同时造成AEI系统运行故障的因素很多，例如:网络故障、停电故障、服务器故障等，所有这些因素都影响AEI系统正常运行。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种针对AEI系统运行环境中的各项参数进行技术监控，并对发生异常的运行参数通过语音报警方式第一时间通知维护保障人员进行及时处理的铁路货车车号识别实时监控报警系统。
[0005]本发明的技术方案如下:
本发明包括服务器、AEI监控报警装置、自动拨号装置，其特征是:AEI监控报警装置包括微处理器(CPU)、双音频控制拨号芯片、语音录放、通信接口，微处理器具有信息存储器，用于系统的控制处理，双音频控制拨号芯片具有接收双音频和双音频功拨号功能，用于报警自动拨号，语音录放用于完成语音提示功能，通信接口是与服务器连接的接口，用于报警信号的传送；服务器中安装有监控程序，运行监控程序，对监控报警系统进行设置，设置内容包括:被监控的网络IP地址、接受语音报警信息的手机号码，设置完成后系统进入自动检测状态，检测当前系统环境是否正常，然后对系统网络、服务器、电源、报文各项参数进行监控，当一项或几项参数发生异常，AEI监控报警装置将自动拨打设置好的手机号码，对方接通后语音报送当前异常情况，如果在设定的时间内没有排除故障，AEI监控报警装置将继续拨打设置好的手机号码，直到故障排除后停止拨号。
[0006]本发明的优点是:能够针对AEI系统运行环境中的各项参数进行技术监控，并对发生异常的运行参数通过语音报警方式第一时间通知维护保障人员进行及时处理。
【附图说明】
[0007]图1是本发明的系统工作原理图；
图2是本发明的监控程序中服务器与网络连接不通时报警的流程图；
图3是本发明的监控程序中监控程序或硬件出现故障报警的流程图；
图4是本发明的监控程序中报文文件超过发送周期未发送报警的流程图。
【具体实施方式】
[0008]参照附图，本发明的服务器是通过计算机串口或USB 口与ΑΕΙ监控报警装置连接，ΑΕΙ监控报警装置通过电话线连接自动拨号装置，并在计算机上安装监控程序。运行监控程序，对监控报警系统进行设置，设置内容包括:被监控的网络IP地址、接受语音报警信息的手机号码，设置完成后系统进入自动检测状态，检测当前系统环境是否正常，然后对系统网络、计算机(服务器)、电源、报文各项参数进行监控，当某一项或某几项参数发生异常，AEI监控报警装置自动拨打预先设置好的手机号码，对方接通后语音报送当前异常情况，如在15分钟内还没有排除故障，报警器将继续拨打设置好的手机号码，直到故障排除后停止拨号。
[0009]1.ΑΕΙ监控报警装置硬件设计
ΑΕΙ监控报警装置主要由四大部分组成:微处理器(CPU)、双音频控制、语音录放、通信接口，各个部分具有的功能如下所述:
1.1微处理器(CPU)
CPU采用美国ΤΙ公司生产的430系列Flash型微控制器，具有信息存储器，外扩存储器也非常方便，便于连接，用于系统的控制处理功能。
[0010]CPU主要功能如下:
(1)频率锁相环，FFL+;
(2)16位指令系统，指令周期125ns ；
(3)有三个捕获/比较器的16位定时器(Timer_A);
(4)96段液晶IXD驱动器；
(5)片内比较器；
(6)串行在线可编程，无需提供外部编程电压；
(7)采用保险熔丝的可编程代码保护措施；
(8)闪烁存储器，器件具有bootstrap程序装载器；
(9)4-16Kb Flash Memory ；
(10)64脚QFP封装形式。
[0011]1.2双音频控制
拨号芯片采用MT8880CE，具有接收双音频和双音频功拨号功能，用于报警自动拨号。芯片主要功能如下:
(1)具有微控制器相连的接口；
(2)具有同向和反向输入端，即接收DTFM(双音频)信号的输入端；
(3)具有TONE双音频信号输出端；
(4)芯片能接收并译码DTFM信号；
(5)具有中断工作模式；
(6)具有内部控制寄存器，从而实现芯片的各种功能；
(7)双列直插20脚封装。
[0012]1.3语音录放
语音采用ISD4004芯片，完成语音提示功能。芯片主要功能如下: (1)单片4至16分钟语音录放；
(2)内置微控制器串行通信接口；
(3)3V单电源工作；
(4)多段信息处理；
(5)工作电流25-30mA，维持电流1μΑ ;
(6)不耗电信息保存100年(典型值)；
(7)高质量、自然的语音还原技术；
(8)10万次录音周期(典型值)；
(9)自动静噪功能；
(10)片内免调整时钟，可选用外部时钟。
[0013]1.4通信接口
与服务器接口采用常用的RS232接口，用于报警信号的传送。UPS断电信号通过变压器隔离后，与CPU的I/O 口连接，实现断电报警功能。
[0014]1.5装置机壳
机壳采用成品金属外壳，根据选定的机壳大小设计印刷线路板和面板。
[0015]2.AEI监控报警装置程序设计
2.1程序开发工具
程序开发采用IAR Embedded Workbench,软件可以在Windos环境中运行。用C语言编写程序代码。IAR软件主要功能如下:
(1)可进行编程，汇编，连接，在C一SPY环境下进行调试；
(2)通过计算机的串口下载编译好的代码(程序的下载和在线调试是通过计算机连接的JATG接口进行)；
(3)在线调试时，可以设置断点，观察寄存器的工作状态；
(4)设置观察变量，观察程序的运行状态。
[0016]2.2功能实现
软件编程主要实现CPU与外设芯片的驱动、信息通信、运用自定义的逻辑功能进行判断和执行报警功能。主要功能如下:
(1)驱动程序:驱动拨号芯片MT8880CE;驱动语音芯片ISD4004 ;驱动通信接口 ；
(2)报警信号采集程序:服务器与网络的连接不通故障、服务器软件或硬件出现故障及报文文件超过发送周期未发送故障，通过RS232接口实现；供给服务器的UPS断电故障，通过CPU接口采集电平来实现；
(3)故障检测程序:根据故障条件进行检测，未出现故障时继续循环检测，出现故障时进入拨号程序；
(4)拨号程序:如果出现故障，CPU启动拨号程序，自动轮流拨打管理人员的电话，直到有人接听为止。有人接听电话后，CPU启动语音提示程序；
(5)语音提示程序:根据故障内容进行语音提示，告知管理人员需要处理那一种故障。故障排除后，在进行语音提示。
[0017]2.3报警装置电路涉及内容
(1)单片机、语音芯片、供电、号码存储通过单片机设计插入语音芯片，在自带存储芯片中存入相关人员的手机号码。
[0018](2)双音频拨号
通过双音频拨号芯片，采用电话线接通市话通路，用于自动拨通相关人员电话。
[0019](3) UPS电源采集、通信
通过报警装置电源与UPS相连接，通过电流判断UPS工作是否正常。
[0020]3.服务器与AEI监控报警装置接口设计
CPU外扩RS232芯片保持与计算机的物理接口一致。
[0021]接口芯片采用MAX3232EPE，实现报警器与服务器的标准接口，并完成电平的转换。
[0022]4.监控程序设计
4.1程序开发工具
使用Microsoft Visual Basic 6.0中文版企业版进行开发，此版本具有通信控件，可以缩短开发周期。运行在Windows环境下。
[0023]4.2功能实现
(1)服务器与网络连接不通时报警
利用VB6.0测试网络连接状态，从而判别网络是否正常，出现问题时，通过RS232通信接口发送报警信息。程序流程见附图2
(2)监控程序或硬件出现故障报警
服务器硬件、软件系统正常工作时，通过RS232通信接口定时发送工作信息。如果出现故障定时通信将停止，AEI监控报警装置收不到信息，将发出报警信号，程序流程见附图3。
[0024](3)报文文件超过发送周期未发送报警
程序按周期检测报文文件的产生，如果超出正常范围，通过RS232通信接口发送故障报警信息，程序流程见附图4。
【主权项】
1.一种铁路货车车号识别实时监控报警系统，包括服务器、AEI监控报警装置、自动拨号装置，其特征是:AEI监控报警装置包括微处理器、双音频控制拨号芯片、语音录放、通信接口，微处理器具有信息存储器，用于系统的控制处理，双音频控制拨号芯片具有接收双音频和双音频功拨号功能，用于报警自动拨号，语音录放用于完成语音提示功能，通信接口是与服务器连接的接口，用于报警信号的传送；服务器中安装有监控程序，运行监控程序，对监控报警系统进行设置，设置内容包括:被监控的网络IP地址、接受语音报警信息的手机号码，设置完成后系统进入自动检测状态，检测当前系统环境是否正常，然后对系统网络、服务器、电源、报文各项参数进行监控，当一项或几项参数发生异常，AEI监控报警装置将自动拨打设置好的手机号码，对方接通后语音报送当前异常情况，如果在设定的时间内没有排除故障，AEI监控报警装置将继续拨打设置好的手机号码，直到故障排除后停止拨号。
【专利摘要】本发明涉及一种铁路货车车号识别实时监控报警系统，包括服务器、AEI监控报警装置、自动拨号装置，其特征是：AEI监控报警装置包括微处理器、双音频控制拨号芯片、语音录放、通信接口，通信接口与服务器连接；服务器中安装有监控程序，运行监控程序，对监控报警系统进行设置、检测、监控，当一项或几项参数发生异常，AEI监控报警装置将自动拨打设置好的手机号码，直到故障排除后停止拨号。其优点是：能够针对AEI系统运行环境中的各项参数进行技术监控，并对发生异常的运行参数通过语音报警方式第一时间通知维护保障人员进行及时处理。
【IPC分类】H04N7/18, H04L12/26, G08B3/10, H04L29/08
【公开号】CN105376536
【申请号】CN201510857818
【发明人】闫锦锋, 郄潇, 盛雁龙, 王玉魁, 郭上, 刘齐泰
【申请人】包头北方创业股份有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年11月27日