车辆段无人区安全管理系统的制作方法

本技术涉及列车检修，具体的，涉及车辆段无人区安全管理系统。

背景技术：

1、近年来，随着我国铁路电气化建设的高速发展和列车运行速度的迅速提高，动车组逐渐取代电力机车成为主要运输工具。为了保障动车组安全正常运行，动车组必须定期回动车所(车辆段无人区)进行检修维护，在检修维护的过程中，必须把动车组上方的接触网断开，并挂起一条接地线。在动车组整备作业中，隔离开关发挥着控制动车组上方接触网通电或者断电的重要作用。特别是在动车组检修维护的过程，现场工作人员必须保证隔离开关处于断开的状态而且动车组上方的高压接触网没有电压，才可以进行检修维护工作。为了保证隔离开关处于断开的状态，通常通过人眼观察到开关动作状态，随着动车组电力系统自动化程度的提高，现在通常利用电动机构来操纵隔离开关的闭合，由于隔离开关安装在电线杆上，离地面有一定高度，导致隔离开关的状态不容易被现场工作人员直接观察到，存在一定的安全隐患。

技术实现思路

1、本实用新型提出车辆段无人区安全管理系统，解决了现有技术中通过人眼观察隔离开关动作状态存在一定的安全隐患的问题。

2、本实用新型的技术方案如下：

3、车辆段无人区安全管理系统，包括主控单元、无线通信单元、激光发射电路和激光接收电路，所述激光发射电路和激光接收电路均与所述主控单元连接，所述主控单元借助所述无线通信单元与管理终端通信连接；

4、所述激光发射电路包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、三极管q3、电阻r4、三极管q4、电阻r5、三极管q5、三极管q6、电阻r6、电阻r7、场效应管q7和激光发射器p1，所述三极管q3的基极通过所述电阻r1连接所述主控单元，所述三极管q3的基极通过所述电阻r2接地，所述三极管q3的发射极通过所述电阻r3接地，所述三极管q3的集电极连接5v电源，

5、所述电阻r4的第一端连接所述三极管q3的发射极，所述电阻r4的第二端连接所述三极管q4的基极，所述三极管q4的发射极接地，所述三极管q4的集电极通过所述电阻r5连接12v电源，所述三极管q4的集电极连接所述三极管q5的基极，所述三极管q5的基极连接所述三极管q6的基极，所述三极管q5的集电极连接12v电源，所述三极管q5的发射极连接所述三极管q6的发射极，所述三极管q6的集电极接地，

6、所述电阻r6的第一端连接所述三极管q5的发射极，所述电阻r6的第二端连接所述场效应管q7的栅极，所述场效应管q7的栅极通过所述电阻r7接地，所述场效应管q7的源极接地，所述场效应管q7的漏极连接所述激光发射器p1的第一端，所述激光发射器p1的第二端连接24v电源。

7、进一步，本实用新型中所述激光接收电路包括激光接收器p2、电容c11、电阻r18、运放u1、电阻r19、电阻r20、运放u2、电阻r21和变阻器rp2，所述激光接收器p2的第一端连接5v电源，所述激光接收器p2的第二端通过所述电容c11接地，所述运放u1的反相输入端连接所述激光接收器p2的第二端，所述运放u1的同相输入端通过所述电阻r19接地，所述运放u1的输出端通过所述电阻r18连接所述运放u1的反相输入端，所述运放u1的输出端通过所述电阻r20连接所述运放u2的反相输入端，所述运放u2的同相输入端通过所述电阻r21接地，所述运放u2的输出端连接所述变阻器rp2的第一端，所述变阻器rp2的第二端连接所述运放u2的反相输入端，所述运放u2的输出端连接所述主控单元。

8、进一步，本实用新型中还包括报警电路，所述报警电路包括电阻r9、三极管q1、报警器bl1、电阻r10、发光二极管led1和三极管q2，所述三极管q1的基极通过所述电阻r9连接所述主控单元，所述三极管q1的集电极接地，所述三极管q1的发射极连接所述报警器bl1的第一端，所述报警器bl1的第二端连接5v电源，所述三极管q1的基极连接所述三极管q2的基极，所述三极管q2的集电极接地，所述三极管q2的发射极连接所述发光二极管led1的阴极，所述发光二极管led1的阳极通过所述电阻r10连接5v电源。

9、进一步，本实用新型中还包括人员计数电路，所述人员计数电路包括红外传感器u4、电阻r11、电阻r16、电阻r12、电阻r13、电阻r14和运放u3，所述红外传感器u4的第一端通过所述电阻r11连接所述电阻r16的第一端，所述电阻r16的第二端连接12v电源，所述红外传感器u4的第二端通过所述电阻r12连接所述运放u3的同相输入端，所述红外传感器u4的第三端接地，所述运放u3的反相输入端通过所述电阻r14接地，所述运放u3的输出端通过所述电阻r13连接所述运放u3的反相输入端，所述运放u3的输出端连接所述主控单元。

10、进一步，本实用新型中所述人员计数电路还包括电阻r17、电阻r15、变阻器rp1和运放u5，所述运放u5的反相输入端通过所述电阻r17连接所述运放u3的输出端，所述运放u5的同相输入端连接所述变阻器rp1的第一端，所述变阻器rp1的第二端连接5v电源，所述运放u5的同相输入端通过所述电阻r15接地，所述运放u5的输出端连接所述主控单元。

11、本实用新型的工作原理及有益效果为：

12、本实用新型中，激光发射电路和激光接收电路用于对隔离开关的状态进行检测，激光发射电路和激光接收电路分别对向设置在隔离开关刀闸的两侧。激光发射电路用于发射激光信号，激光接收电路用于接收激光信号，当隔离开关断开时，刀闸移动到激光发射电路和激光接收电路之间，阻挡光信号的传输，激光接收电路接收不到光信息号；反之，当隔离开关闭合时，激光接收电路能够接收到光信号，激光接收电路的输出信号电平发生变化；主控单元根据激光接收电路的输出信号电平，能够判断隔离开关是否断开，并通过无线通信单元将该结果送至管理终端。相比通过人眼观察隔离开关动作状态而言，可以避免人为因素导致的误判断，从而避免发生安全隐患。

13、具体的，激光发射电路的工作原理为：检测隔离开关的运行状态时，主控单元输出脉冲信号，当脉冲信号为高电平时，该高电平信号经电阻r1后加至三极管q3的基极，三极管q3导通，三极管q3的发射极输出高电平加至三极管q4的基极。当三极管q4的基极为高电平信号时，三极管q4导通，此时，三极管q4的集电极输出低电平信号加至三极管q5和三极管q6的基极，三极管q5截止，三极管q6导通，三极管q6的发射极输出低电平信号，场效应管q7截止，激光发射器p1不发射激光。当脉冲信号为低电平时，三极管q3和三极管q4均截止，因此三极管q4的集电极输出高电平信号。此时三极管q5导通，三极管q6截止，三极管q6的发射极输出高电平信号加至场效应管q7的栅极，场效应管q7导通，激光发射器p1发出激光。

14、下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

技术特征：

1.车辆段无人区安全管理系统，其特征在于，包括主控单元、无线通信单元、激光发射电路和激光接收电路，所述激光发射电路和激光接收电路均与所述主控单元连接，所述主控单元借助所述无线通信单元与管理终端通信连接；

2.根据权利要求1所述的车辆段无人区安全管理系统，其特征在于，所述激光接收电路包括激光接收器p2、电容c11、电阻r18、运放u1、电阻r19、电阻r20、运放u2、电阻r21和变阻器rp2，所述激光接收器p2的第一端连接5v电源，所述激光接收器p2的第二端通过所述电容c11接地，所述运放u1的反相输入端连接所述激光接收器p2的第二端，所述运放u1的同相输入端通过所述电阻r19接地，所述运放u1的输出端通过所述电阻r18连接所述运放u1的反相输入端，所述运放u1的输出端通过所述电阻r20连接所述运放u2的反相输入端，所述运放u2的同相输入端通过所述电阻r21接地，所述运放u2的输出端连接所述变阻器rp2的第一端，所述变阻器rp2的第二端连接所述运放u2的反相输入端，所述运放u2的输出端连接所述主控单元。

3.根据权利要求1所述的车辆段无人区安全管理系统，其特征在于，还包括报警电路，所述报警电路包括电阻r9、三极管q1、报警器bl1、电阻r10、发光二极管led1和三极管q2，所述三极管q1的基极通过所述电阻r9连接所述主控单元，所述三极管q1的集电极接地，所述三极管q1的发射极连接所述报警器bl1的第一端，所述报警器bl1的第二端连接5v电源，所述三极管q1的基极连接所述三极管q2的基极，所述三极管q2的集电极接地，所述三极管q2的发射极连接所述发光二极管led1的阴极，所述发光二极管led1的阳极通过所述电阻r10连接5v电源。

4.根据权利要求1所述的车辆段无人区安全管理系统，其特征在于，还包括人员计数电路，所述人员计数电路包括红外传感器u4、电阻r11、电阻r16、电阻r12、电阻r13、电阻r14和运放u3，所述红外传感器u4的第一端通过所述电阻r11连接所述电阻r16的第一端，所述电阻r16的第二端连接12v电源，所述红外传感器u4的第二端通过所述电阻r12连接所述运放u3的同相输入端，所述红外传感器u4的第三端接地，所述运放u3的反相输入端通过所述电阻r14接地，所述运放u3的输出端通过所述电阻r13连接所述运放u3的反相输入端，所述运放u3的输出端连接所述主控单元。

5.根据权利要求4所述的车辆段无人区安全管理系统，其特征在于，所述人员计数电路还包括电阻r17、电阻r15、变阻器rp1和运放u5，所述运放u5的反相输入端通过所述电阻r17连接所述运放u3的输出端，所述运放u5的同相输入端连接所述变阻器rp1的第一端，所述变阻器rp1的第二端连接5v电源，所述运放u5的同相输入端通过所述电阻r15接地，所述运放u5的输出端连接所述主控单元。

技术总结
本技术涉及列车检修技术领域，提出了车辆段无人区安全管理系统，包括主控单元、激光发射电路和激光接收电路，激光发射电路包括三极管Q5、三极管Q6、场效应管Q7和激光发射器P1，三极管Q5的基极连接主控单元，三极管Q5的基极连接三极管Q6的基极，三极管Q5的集电极连接12V电源，三极管Q5的发射极连接三极管Q6的发射极，三极管Q6的集电极接地，三极管Q5的发射极接场效应管Q7的栅极，场效应管Q7的源极接地，场效应管Q7的漏极连接激光发射器P1的第一端，激光发射器P1的第二端连接24V电源。通过上述技术方案，解决了现有技术中通过人眼观察隔离开关动作状态存在一定的安全隐患的问题。

技术研发人员：王昊,刘瑞智
受保护的技术使用者：唐山中弘广泰智能科技有限公司
技术研发日：20221123
技术公布日：2024/1/12