专利名称：一种机车车顶高压报警装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种机车车顶高压报警装置。
背景技术：
随着铁路的飞速发展，对铁路的运行和维修作业安全也更加重视，作为作业人员登上车顶作业的安全辅助设施，机车车顶高压报警器装置近年也得到广泛应用，但现有的报警装置也存在ー些不足报警触发依靠场效应管控制，抗干扰性差，报警阈值难以调节；不能对车顶门状态、车顶高压线状态以及装置自检情况给出不同的语音提示；报警装置一 旦触发报警，即使车顶高压线不带电，也必须按下停止键或复位键才能停止报警。
发明内容本实用新型克服了现有机车车顶高压报警装置的不足，提供了ー种能够实时提示机车车顶高压线的带电状态，并给出语音警示的机车车顶高压报警装置。本实用新型所采取的技术方案是一种机车车顶高压报警装置，包括ー个用于处理传感器输入信号的信号调理模块、一个用于给锂电池充电和系统供电的电源模块、ー个用于对车顶高压电线状态和车顶门状态以及装置自身状态给出语音提示的语音报警模块、ー个用于检测装置自身状态的自检电路，电源模块与其他模块的电源端相连，信号调理模块中的比较电路输出端连接MCU的一个输入端ロ，自检电路分别与信号调理模块的保护电路以及MCU的另ー个输入端ロ连接，MCU的ー个输出端ロ与语音报警模块相连，MCU作为核心器件，其型号为STC11F04E，分别与各模块电路连接，实现信号检测、语音灯光报警和自检功能。所述机车车顶高压报警装置的信号调理模块包括一个用于防雷击和抑制浪涌电压的保护电路(I)、一个用于去除噪声的滤波电路(2)、一个用于将输入的弱小信号放大的放大电路(3)和一个用于将检测的网压信号换为一定占空比的エ频矩形波信号的比较电路
(4)，所述信号调理模块的各电路顺序连接，其中放大电路和比较器电路共用ー个LM2904P运放芯片。所述机车车顶高压报警装置的电源管理模块的输入电源为DCl 10V，通过充电电路(8 )对锂电池进行充电，所述锂电池(9 )是额定电压为7. 4V的锂电池包。所述机车车顶高压报警装置的语音报警模块包括语音电路(6)和功率放大电路
(7)，语音电路(6)中语音芯片的引脚PA1、PA2分别与MCU的输出脚Pl.5、Pl. 6连接，接收MCU输出的语音命令信号，功率放大电路(7 )与语音电路(6 )连接，对语音信号进行放大，通过扬声器进行语音提示或报警，所述语音电路(6)的语音芯片为WTB031-16P，所述功率放大电路(7)的核心芯片为TDA2822M，其引脚7接收语音芯片引脚V0NT/10输出的语音信号。所述机车车顶高压报警装置的自检电路(10)，通过按下自检按钮产生自检信号，所述自检按钮，采用双刀常开型，其中ー对常开触头提供自检信号，分别与传感器引线和光隔电路相连，另ー对常开触头并联在车顶门行程开关的两端。该自检电路在不打开车顶门接通报警装置工作电源的情况下，长按自检按钮也能够完成装置的自检。本实用新型的有益效果是，能够实时提示机车车顶电线带电状态，报警阈值调节方便，抗干扰性强。
图I为本实用新型的结构示意框图。图2为本实用新型的工作流程图。
具体实施方式
如图1，本实用新型由信号调理模块、电源模块、语音报警模块和自检电路组成，各 模块电路之间通过MCU协调控制实现信号检测、语音灯光报警和自检功能，MCU的型号为STC11F04E。所述信号调理模块包括ー个保护电路(1)，ー个滤波电路(2)、放大电路(3)和一个比较器电路(4 )。所述保护电路主要包括ー个放电管和一个瞬态抑制ニ极管TVS，并联于信号输入端，用于释放信号中因雷电或串入干扰带入的高压脉冲，保护报警装置的后续电路。所述滤波电路由一个电阻和一个电容组成低通滤波电路，能够滤除信号的高频成分。所述放大电路将经过保护电路和滤波电路的小信号放大10倍。经放大电路放大后的信号输入至比较电路，由一个运放和两个高精密电阻组成，两个精密电阻对精密电源进行分压得到输入到运放另一端的阈值电压，输入信号与该阈值电压进行比较，若输入信号高于阈值电压则比较器输出高电平至MCU (5)的P3. 5引脚。放大电路(3)和比较电路(4)共用ー个LM2904P运放芯片。所述机车车顶高压报警装置的语音报警模块根据MCU (5)输出的相应信号至语音电路(6)和功率放大电路(7)进行语音提示或报警，所述语音电路(6)的语音芯片为WTB031-16P，该语音芯片的PA1/15和PA2/16引脚分别接收来自MCU引脚Pl. 5和Pl. 6的语音命令信号。所述功率放大电路的核心芯片为TDA2822M，其引脚7接收语音芯片引脚VONT/10输出的语音信号。同吋，MCU的Pl. O和Pl. I引脚分别连接两盏红色LED灯，在检测到有高压时，控制两盏LED交替闪烁实现灯光报警。所述机车车顶高压报警装置的自检电路(10)，通过按下自检按钮产生自检信号，该信号一方面经过传感器输入信号引线、信号调理模块送入MCU (5)的P3. 5引脚，该信号另ー方面经光电隔离模块提供给MCU (5)的P3. 2引脚，MCU (5)根据这两路信号判断报警装置能否正常工作。另外，所述自检按钮，采用双刀常开型，其中ー对常开触头提供自检信号，分别与传感器引线和光隔电路相连，另ー对常开触头并联在车顶门行程开关的两端。该自检电路在不打开车顶门接通报警装置工作电源的情况下，长按自检按钮也能够完成报警装置的自检。如图2，所述机车车顶高压报警装置的工作流程为当车顶门打开接通报警装置的工作电源，会提示“登顶前请自检”；当按下自检键，若报警装置正常，会提示“自检完成，系统正常”；当按下自检键，若报警装置不正常，会提示“系统故障，请检修”，每隔5分钟连续报两次；当报警装置检测到有高压，会连续提示“请注意，有电危险”，两盏报警指示灯交替闪烁；当报警装置未检测到有高压，会提示“无高压，请登顶作业”每隔5分钟连续报两次。所述机车车顶高压报警装置在工作过程中，当车顶高压线从有高压转为无高压状态，或者反之，报警装置能够自动实时提示车顶高压 线的现时状态。
权利要求1.一种机车车顶高压报警装置，包括信号调理模块、电源模块、语音报警模块、自检电路、MCU，其特征在于信号调理模块中的比较电路输出端连接MCU的一个输入端ロ，自检电路分别与信号调理模块的保护电路以及MCU的另ー个输入端ロ连接，MCU的ー个输出端ロ与语音报警模块相连。
2.根据权利要求I所述的ー种机车车顶高压报警装置，其特征在于所述信号调理模块包括保护电路(I)、滤波电路(2)以及共用一个运放芯片的放大电路(3)和比较电路(4)，所述4个电路顺序连接。
3.根据权利要求I所述的ー种机车车顶高压报警装置，其特征在于所述语音报警模块包括顺序相连的语音电路(6)和功率放大电路(7)，语音芯片型号为WTB031-16P，其引脚PAUPA2分别与MCU的输出脚Pl. 5,Pl. 6连接，接收MCU输出的语音命令信号，功率放大电路(7)的核心芯片为TDA2822M，其引脚7连接语音芯片引脚V0NT/10。
4.根据权利要求I所述的ー种机车车顶高压报警装置，其特征在于所述自检电路含有ー个自检按钮，采用双刀常开型，其中ー对常开触头提供自检信号，分别与传感器引线和光隔电路相连，另ー对常开触头并联在车顶门行程开关的两端。
专利摘要本实用新型为一种机车车顶高压报警装置，可实时检测机车车顶高压线的带电状态，并通过语音对检测结果和装置自身状态进行提示。该装置由依次相连的保护电路(1)、滤波电路(2)和放大电路(3)将传感器输入的弱信号进行滤波并放大，经比较电路(4)作阈值比较后送至MCU(5)进行识别，MCU根据识别结果输出相应的命令信号至语音电路(6)，功率放大电路(7)将语音电路输出的语音信号放大后由扬声器播放。所述报警装置的输入电源为DC110V，通过充电电路(8)对锂电池(9)充电，为装置提供工作电源。所述报警装置还包含自检电路(10)，检测装置能否正常工作。
文档编号B60L3/00GK202389371SQ20112052651
公开日2012年8月22日 申请日期2011年12月16日 优先权日2011年12月16日
发明者张宝, 易吉良, 楚春晖, 邹豪杰, 黄晓峰, 龙永红 申请人:湖南工业大学