专利名称：一种机车遥控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种遥控装置，特别是关于一种机车遥控装置。
背景技术：
目前铁路运输在经济性、可靠性和安全性方面有了越来越高的要求，机车遥 控就是针对这一要求发展起来的一项技术。机车遥控装置主要用来远距离的操纵 机车，该装置能够实现对机车的制动、缓解、调速、换向、恒速牵引控制、撒砂 与鸣笛等无线控制。另外手持发射控制单元上具有显示屏，能够实时显示机车的 速度、柴油机的转速、制动缸压力和列车管压力等主要参数。机车遥控装置在不 安全或环境恶劣的作业现场有着广泛的市场需求，该装置的应用可以降低工作环 境对操作人员造成的不利影响，大大提升了机车作业现场的生产力和安全操作率， 而且提高了操作机动性，减少了操作费用，有无法估量的社会效益和经济效益。
现在国外机车遥控产品比较发达，它们的产品正大量的应用于各个行业，并 在机车行业得到迅速发展，而在国内机车遥控产品的应用远远没有国外广泛。这 主要是由于国外的机车遥控产品价格比较高，而且与国内外机车在控制上存在不 同的电压等级要求。因此国外遥控设备若应用在国内机车上大多需要进行二次开
发，从而造成整个机车设计的周期延长，成本增加。还有就是国内的遥控装置大 多与机车上的控制系统配合使用，通过通讯方式进行数据传输以此达到控制机车 的目的。针对不同类型的机车，对安装遥控的机车在原理设计及遥控装置的安装 上提出了较多的要求，因此使机车的遥控装置不能得到广泛使用。 发明内容
针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种适用于对国内各种机车进行远 程操作的机车遥控装置。
为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案 一种机车遥控装置，其特 征在于它包括手持发射控制单元和机车控制单元两部分；所述手持发射控制单 元包括电源模块、开关电路、第一单片机系统、显示模块和第一数据传输集成模 块；所述电源模块为所述开关电路、第一单片机系统和显示模块提供电源；所述 第一单片机系统分别与所述开关电路、显示电路和第一数据传输集成模块双向连
接；所述第一数据传输集成模块上设置有第一天线；所述第一单片机系统采集和
3处理所述开关电路的开关量信息，并通过所述第一数据传输集成模块发射给所述 机车控制单元，同时接收显示传输过来的机车状态参数；所述机车控制单元包括 电源变换模块、信号输入及调理模块、第二单片机系统、继电器模块和第二数据 传输集成模块；所述电源变换模块为所述信号输入及调理模块、第二单片机系统 和继电器模块提供电源；所述第二单片机系统分别与所述信号输入及调理模块、 继电器模块和第二数据传输集成模块双向连接；所述第二数据传输集成模块上设 置有第二天线；所述信号输入及调理模块将机车上各传感器的电信号转换成标准 信号，由所述第二单片机系统通过所述第二数据传输集成模块发射给所述手持发 射控制单元，同时接收传输过来的开关量指令，给继电器模块实现对机车的功能 控制。
所述手持发射控制单元中的开关电路中设置有倾斜解除和显示解除两个选择 开关。
所述持发射控制单元的操作平面向前倾斜，并以顶角为中心呈扇形布置。 所述手持发射控制单元的操作平面上设置有与所述机车控制单元间的通信正 常标志。
所述机车控制单元中的继电器模块采用DC110V的触点电压等级。 本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点1、由于本实用新型针
对机车控制系统采用了相对独立的控制单元，与机车的接口电路均采用了适合国
内机车DC110V控制电压等级的继电器输出，从而简化了机车接口电路的设计并且 易于安装。2、由于本实用新型设计的开关、按钮的位置充分考虑了人机工程因素， 操作平面向前倾斜，并以顶角为中心扇形布置，符合人手微张时各手指的自然位 置，手部放置更加协调、自然，减少操作疲劳，操作简单、性能可靠。3、由于在 本实用新型的软件中设置了通信功能定时检查，以避免通讯故障造成机车误动作， 从而提高系统工作的可靠性及安全性。4、本实用新型与采用改造后的国外的机车 遥控装置相比，价格低廉。由此可见，本实用新型结构简单，易于安装，操作简 单，性能可靠，适用范围广。
图1是本实用新型的机车控制系统结构框图 图2是本实用新型的手持发射控制单元硬件组成框图 图3是本实用新型的手持发射控制单元的工作流程图 图4是本实用新型的机车控制单元硬件组成框图 图5是本实用新型的机车控制单元的工作流程图具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本实用新型进行详细的描述。
如图1所示，本实用新型主要包括手持发射控制单元l(OCU)和机车控制单元 2(LCU)。机车控制单元2设置在机车3上，并采用密闭铝金属结构。手持发射控 制单元1将控制指令通过无线传输的方式传送给机车控制单元2实现对机车3的 控制，机车控制单元2将机车3的参数通过无线传输的方式传送给手持发射控制 单元l进行显示。其中手持发射控制单元1的操作平面向前倾斜，并以顶角为中 心扇形布置，符合人手微张时各手指的自然位置；常用的控制开关集中在右手控 制范围，便于右手单手操作，左手则可以抓握栏杆、摘挂车钩而不影响机车控制。
如图2所示，手持发射控制单元l包括电源模块ll、开关电路12、单片机系 统13、显示模块14、数据传输集成模块15以及天线16。电源模块11为开关电路 12、单片机系统13以及显示模块14提供所需电源。单片机系统13连接开关电路 12、显示电路14和数据传输集成模块15。单片机系统13采集和处理开关电路12 的开关量信息，并将当前开关量信息由数据传输集成模块15通过天线16发射给 机车控制单元2;同时接收数据传输集成模块15传输过来的机车状态参.数并传输 给显示电路14进行显示。开关电路12中设置有系统的电压检测及装置倾斜角度 的检测功能，可以对手持发射控制单元1的状态进行实时监测，提高了整个系统 的安全性。同时开关电路12中还设置有倾斜解除和显示解除两个选择开关当操 作者要弯腰、下蹲等有意识的倾斜手持发射控制单元1时，按下倾斜解除按钮即 可切除倾斜保护功能；当操作者不需经常观察显示信息时，按下显示解除按钮可 关闭显示部分，以便节约电池使用量，保证手持发射控制单元l使用更长时间。
如图3所示，手持发射控制单元1的工作流程是
1、 实现与机车控制单元2的握手通信和实时检测开关量信息的变化，并完成 开关量信息的采集与处理。
2、 将当前开关量信息由数据传输集成模块15以无线传输的方式发射给机车 控制单元2。
3、 同时接收机车控制单元2传输过来的机车状态参数进行显示，并对当前手 持发射控制单元1的状态进行实时监测。在手持发射控制单元1中设置有通信功 能定时检査，定时检査手持发射控制单元1与机车控制单元2间的通信正常标志 位，以避免通讯故障造成机车3误动作。
如图4所示，机车控制单元2包括电源变换模块21、信号输入及调理模块22、 单片机系统23、继电器模块24、数据传输集成模块25以及天线26。电源变换模块21为信号输入及调理模块22、单片机系统23以及继电器模块24提供电源。单 片机系统23连接信号输入及调理模块22、继电器模块24和数据传输集成模块25。 信号输入及调理模块22将机车3上各传感器输出的电信号转换成满足系统处理要 求的标准信号，其中包括将压力信号调整为满足系统A/D转换输入要求的标准信 号，将柴油机速度传感器的准正弦波转化为满足系统高速输入(HSI)通道要求的 频率量信号，将机车速度传感器信号转换成满足系统高速输入通道要求的信号。 单片机系统23采集和处理信号输入及调理模块22的标准信号，并将这些标准信 号由数据传输集成模块25通过天线26发射给手持发射控制单元1进行显示。然 后将这些信号通过数据传输集成模块25传输给手持发射控制单元1进行显示；同 时接收数据传输集成模块25传输过来的开关量信息，并对开关量信息进行逻辑判 断，然后输出继电器控制指令给继电器模块24以执行相应的操作，实现对机车3 的功能控制。本实用新型充分考虑了当前机车3上的控制电压为DC110V，从而在 进行继电器模块24选型时采用了 DC110V的触点电压等级，从而使继电器模块24 的输出可以直接与机车3上的接线端子连接，避免了不同电压等级之间的转换， 因而简化了机车接口电路的设计，使得机车控制单元2的体积减小，便于安装。 如图5所示，机车控制单元2的工作流程为
1、 完成对手持发射控制单元1传输过来的开关量信息进行逻辑判断，并输出 继电器控制指令以执行相应的操作，实现对机车3的功能控制。
2、 同时对采集的机车信号进行处理，而后传输给手持发射控制单元1进行显 示。此外，在机车控制单元2中设置有定时器中断，定时检查手持发射控制单元1 与机车控制单元2间的通信正常标志位，以避免通讯故障造成机车3误动作。
下面以一较佳实施例对本实用新型进行详细说明。
本实施例中的单片机系统13、 23采用的是型号为80196KB的单片机，数据传 输集成模块15、 25采用的是型号为D21DL的模块。
本实施例操作过程为操作人员通过操作车下的发射控制单元1上的按键和 开关发出控制指令，手持发射控制单元1中的单片机系统13将采集到的开关量的 变化，通过数据传输集成模块15和天线16以无线电波的形式发射出去。机车3 上的机车控制单元2通过天线26和数据传输集成模块22接收到数据，并将数据 传送给单片机系统23进行处理，然后再发送给继电器模块24，从而实现了对机车 3的调速、换向、制动等的控制。与此同时，机车控制单元2将通过信号输入及调 理模块25采集到的机车主要参数，通过天线26以无线电波的形式传输给手持发 射单元1，手持发射单元1中的天线16与数据传输集成模块15接收到数据后，将
6其传给单片机系统13进行处理，然后用显示模块14进行显示。显示模块14在机 车3运行时显示柴油机转速和机车速度，而在机车3处于制动状态时显示制动缸 压力和列车管压力，并可显示故障信息。
上述各实施例中，各部件的结构、设置位置、及其连接都是可以有所变化的， 在本实用新型技术方案的基础上，对个别部件进行的改进和等同变换，不应排除 在本实用新型的保护范围之外。
权利要求1、一种机车遥控装置，其特征在于它包括手持发射控制单元和机车控制单元两部分；所述手持发射控制单元包括电源模块、开关电路、第一单片机系统、显示模块和第一数据传输集成模块；所述电源模块为所述开关电路、第一单片机系统和显示模块提供电源；所述第一单片机系统分别与所述开关电路、显示电路和第一数据传输集成模块双向连接；所述第一数据传输集成模块上设置有第一天线；所述第一单片机系统采集和处理所述开关电路的开关量信息，并通过所述第一数据传输集成模块发射给所述机车控制单元，同时接收显示传输过来的机车状态参数；所述机车控制单元包括电源变换模块、信号输入及调理模块、第二单片机系统、继电器模块和第二数据传输集成模块；所述电源变换模块为所述信号输入及调理模块、第二单片机系统和继电器模块提供电源；所述第二单片机系统分别与所述信号输入及调理模块、继电器模块和第二数据传输集成模块双向连接；所述第二数据传输集成模块上设置有第二天线；所述信号输入及调理模块将机车上各传感器的电信号转换成标准信号，由所述第二单片机系统通过所述第二数据传输集成模块发射给所述手持发射控制单元，同时接收传输过来的开关量指令，给继电器模块实现对机车的功能控制。
2、 如权利要求l所述的一种机车遥控装置，其特征在于所述手持发射控制 单元中的开关电路中设置有倾斜解除和显示解除两个选择开关。
3、 如权利要求l所述的一种机车遥控装置，其特征在于所述持发射控制单 元的操作平面向前倾斜，并以顶角为中心呈扇形布置。
4、 如权利要求2所述的一种机车遥控装置，其特征在于所述手持发射控制 单元的操作平面向前倾斜，并以顶角为中心呈扇形布置。
5、 如权利要求1或2或3或4所述的一种机车遥控装置，其特征在于所述 手持发射控制单元的操作平面上设置有与所述机车控制单元间的通信正常标志。
6、 如权利要求1或2或3或4所述的一种机车遥控装置，其特征在于所述 机车控制单元中的继电器模块采用DC110V的触点电压等级。
7、 如权利要求5所述的一种机车遥控装置，其特征在于所述机车控制单元 中的继电器模块采用DC110V的触点电压等级。
专利摘要本实用新型涉及一种机车遥控装置，其特征在于它包括手持发射控制单元和机车控制单元两部分；手持发射控制单元包括电源模块、开关电路、第一单片机系统、显示模块、第一数据传输集成模块和第一天线；电源模块为开关电路、第一单片机系统和显示模块提供电源；第一单片机系统连接开关电路、显示电路和第一数据传输集成模块；机车控制单元包括电源变换模块、信号输入及调理模块、第二单片机系统、继电器模块、第二数据传输集成模块和第二天线；电源变换模块为信号输入及调理模块、第二单片机系统以及继电器模块提供电源；第二单片机系统连接信号输入及调理模块、继电器模块和第二数据传输集成模块。本实用新型结构简单，易于安装，操作简单，性能可靠，适用范围广。
文档编号B61L3/00GK201296244SQ20082012261
公开日2009年8月26日 申请日期2008年9月18日 优先权日2008年9月18日
发明者伟 李, 苗素云, 英 陈, 黄玉贤 申请人:北京二七轨道交通装备有限责任公司