专利名称：机车顶高压安全装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种信号检测装置，特别是涉及一种用于机车的高压电检测装置。
背景技术：
我国电气化铁路的牵引供电制式为单相工频(50赫)25千伏交流制，属于高压电力供应，接触电网高压造成的电伤害会严重危及铁路职工的生命安全。由于作业人员的疏忽，在车顶接触网带电的情况下登顶作业，导致人身触电伤亡的事故时有发生，严重威胁铁路部门的生产安全。当前的机车，无论是内燃机车还是电力机车，其机车顶人孔盖上均未配置有效的高压安全保护设备。各机务部门往往采用涂写防护标语以及重复加锁的被动方式防止带电伤害。但是这些传统的安全方式并不能有效地防止事故的发生。在日常作业中，因故障处理、保养等工作需司机以及地勤检修人员频繁登车顶作业。随着电气化铁路的普及，在电气化区段，机车乘务员或检修工人进行机车登顶作业前，必须确认车顶的高压电网有无电压，以确保人身安全。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种机车顶高压安全装置，解决工作人员登顶时因接触电网带电造成高压电击的技术问题。本实用新型的机车顶高压安全装置，包括电子锁，高压报警模块，其中:包括单片机、微动开关、电源模块和·告警装置，单片机，用于接收高压报警模块传送的高压状态信号进行信号处理，生成相应的告警信号和控制电子锁的开锁信号；微动开关，根据电子锁的把手旋转角度启闭电源模块供电回路；电源模块，用于为单片机和高压报警模块提供工作电源；告警装置，接收告警信号完成相应的声光报警；高压报警模块的信号输出端连接单片机的信号输入端，单片机的一组信号输出端连接电子锁的信号输入端，单片机的另一组信号输出端连接告警装置的信号输入端，电源模块与单片机和高压报警模块间的供电回路上串联微动开关。所述高压报警模块的信号输出端S连接单片机的引脚Pl.0,电子锁的信号输入线路连接单片机的引脚P2.0 ;电源模块由串联的储能电池组成，电源模块的正负极之间依次串联微动开关、电阻Rl和电阻R2，高压报警模块的工作电源输入引脚V和单片机的工作电源输入引脚VDD分别连接微动开关和电阻Rl之间的串联线路，单片机的引脚Pl.1连接电阻Rl和电阻R2之间的串联线路；告警装置包括第一发光二极管、第二发光二极管和蜂鸣器，单片机的引脚P2.1依次串联电阻R3和第一发光二极管后接地，单片机的引脚P2.2依次串联电阻R4和第二发光二极管后接地，蜂鸣器并联在电阻R4和第二发光二极管形成的串联电路两端，单片机的引脚VSS接地。本实用新型的机车顶高压安全装置，可以加装在内燃机车及电力机车的机车顶人孔盖上，拉动本装置的开门把手，在电网无电时，拉动开锁，在电网有电时，自动锁闭并报警。完全适应正常的开门习惯，不增加操作负担。当机车顶的电网无电时，不影响作业人员的正常开启人孔盖进行登顶作业；当机车顶的接触电网有电时，若作业人员试图开启人孔盖，该安全装置能自动锁闭孔盖门并发出报警，直到车顶电网无电后方能开启。从而防止了作业人员带电登顶作业，确保防止触电的人身伤害。本装置为微功耗，静态时不耗电，并具有电源欠压显示功能。本装置结构可靠，能长期适应风霜雨雪工作环境，结构小巧，不影响机车的安全及检修。
以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步说明。
图1为本实 用新型机车顶高压安全装置的结构示意图；图2为本实用新型机车顶高压安全装置实施例的电路连接示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型机车顶高压安全装置包括单片机11、高压报警模块12、微动开关22、电源模块23、电子锁31和告警装置32，其中单片机11用于接收高压状态信号进行信号处理，生成相应的告警信号和控制电子锁的开锁信号；高压报警模块12用于检测接触电网的高压带电状态，并输出高压状态信号；微动开关22根据电子锁的把手旋转角度启闭电源模块供电回路；电源模块23用于为单片机11和高压报警模块12提供工作电源；电子锁31接收开锁信号完成开锁动作；告警装置32接收告警信号完成相应的声光报警。高压报警模块12的信号输出端连接单片机11的信号输入端，单片机11的一组信号输出端连接电子锁的信号输入端，单片机11的另一组信号输出端连接告警装置32的信号输入端，电源模块23与单片机11和高压报警模块12间的供电回路上串联微动开关22。如图2所示，本实施例中高压报警模块12的信号输出端S连接单片机11的引脚Pl.0,电子锁31的信号输入线路连接单片机11的引脚P2.0 ;电源模块23由串联的储能电池组成，电源模块23的负极接地，电源模块23的正负极之间依次串联微动开关22、电阻Rl和电阻R2，高压报警模块12的工作电源输入引脚V和单片机11的工作电源输入引脚VDD分别连接微动开关22和电阻Rl之间的串联线路，单片机11的引脚P1.1连接电阻Rl和电阻R2之间的串联线路；告警装置32包括第一发光二极管D1、第二发光二极管D2和蜂鸣器HA，单片机11的引脚P2.1依次串联电阻R3和第一发光二极管Dl后接地，单片机11的引脚P2.2依次串联电阻R4和第二发光二极管D2后接地，蜂鸣器HA并联在电阻R4和第二发光二极管D2形成的串联电路两端，单片机11的引脚VSS接地。本实施例中通过微动开关22控制单片机11、高压报警模块12加电进入工作状态的时机，提高了电源模块23中储能电池的使用寿命，利用电阻Rl和电阻R2的分压电路获取电源模块23的实际电压、电流值，避免电源模块23长时间使用亏电，造成本实施例工作电压不稳定。当发生亏电时通过第一发光二极管Dl发出告警信号，当高压报警模块12检测到高压电信号时，通过第二发光二极管D2和蜂鸣器HA发出告警信号。本实施例中单片机11采用MSP430系列混合信号处理器，电子锁采用具有信号控制功能的成熟产品，高压报警模块12采用成熟的高压进店报警器。本实施例在实际应用中，电子锁负责机车顶人孔盖门的开合，当电子锁把手转动到半开位时，微动开关22闭合，供电回路闭合，单片机11和高压报警模块12得电，单片机11采集电源模块23通过电阻Rl和电阻R2分压后的电压值，当大于1.2V则判断电压正常；当小于1.2V则单片机11输出高电平，点亮第一发光二极管D1，提示电源欠压告警。同时，高压报警模块12加电后检测附近高压状态，无高压则在信号输出端输出高电平，否则输出低电平。当单片机检测到电源模块23电压大于IV并且引脚Pl.0的输入为高电平，则在引脚P2.0输出高电平，控制电子锁打开。如果单片机加电后I秒钟内检测到引脚Pl.0始终为低电平，则在引脚P2.2输出高电平，点亮第二发光二极管D2，提示电网高压告警，同时启动蜂鸣器HA告警，并且引脚P2.0不输出高电平，电子锁不打开。通过本实用新型的车顶高压安全装置，可以有效防止作业人员带电登顶作业，确保不发生触电人身伤害。以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内 。
权利要求1.一种机车顶高压安全装置，包括电子锁(31)，高压报警模块(12)，其特征在于:包括单片机(11)、微动开关(22)、电源模块(23)和告警装置(32)， 单片机(11 )，用于接收高压报警模块(12)传送的高压状态信号进行信号处理，生成相应的告警信号和控制电子锁的开锁信号； 微动开关(22)，根据电子锁的把手旋转角度启闭电源模块供电回路； 电源模块(23 )，用于为单片机(11)和高压报警模块(12 )提供工作电源； 告警装置(32)，接收告警信号完成相应的声光报警； 高压报警模块(12)的信号输出端连接单片机(11)的信号输入端，单片机(11)的一组信号输出端连接电子锁的信号输入端，单片机(11)的另一组信号输出端连接告警装置(32)的信号输入端，电源模块(23)与单片机(11)和高压报警模块(12)间的供电回路上串联微动开关(22)。
2.根据权利要求1所述的机车顶高压安全装置，其特征在于:所述高压报警模块(12)的信号输出端S连接单片机(11)的引脚Pl.0，电子锁(31)的信号输入线路连接单片机(11)的引脚P2.0 ;电源模块(23)由串联的储能电池组成，电源模块(23)的正负极之间依次串联微动开关(22)、电阻Rl和电阻R2，高压报警模块(12)的工作电源输入引脚V和单片机(11)的工作电源输入引脚VDD分别连接微动开关(22)和电阻Rl之间的串联线路，单片机(11)的引脚Pl.1连接电阻Rl和电阻R2之间的串联线路；告警装置(32)包括第一发光二极管(D1)、第二发光二极管(D2)和蜂鸣器(HA)，单片机(11)的引脚P2.1依次串联电阻R3和第一发光二极 管(Dl)后接地，单片机(11)的引脚P2.2依次串联电阻R4和第二发光二极管(D2)后接地，蜂鸣器(HA)并联在电阻R4和第二发光二极管(D2)形成的串联电路两端，单片机(11)的引脚VSS接地。
专利摘要一种机车顶高压安全装置，包括电子锁，高压报警模块，其中包括单片机、微动开关、电源模块和告警装置，高压报警模块的信号输出端连接单片机的信号输入端，单片机的一组信号输出端连接电子锁的信号输入端，单片机的另一组信号输出端连接告警装置的信号输入端，电源模块与单片机和高压报警模块间的供电回路上串联微动开关。可以有效防止作业人员带电登顶作业，确保不发生触电人身伤害。
文档编号B60L3/00GK203093773SQ20132004043
公开日2013年7月31日 申请日期2013年1月24日 优先权日2013年1月24日
发明者任诗福, 赵俊贤, 张汉波, 方杰, 梁东, 姚金斗, 田林 申请人:合肥金陶科技有限责任公司