专利名称：无线遥控机车操作异常自动报警和停车安全装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种工艺铁路机车安全运行装置，尤其涉及一种无线遥控机车操作异常自动报警和停车安全装置。
背景技术：
某企业工艺铁路运输采用无线遥控机车，该无线遥控机车由遥控机车发信机1，安装于机车上的遥控机车接收机2、机车PLC控制器3、机车执行机构组成，机车执行机构包括发动机装置41、机车制动装置42和变速箱装置43，遥控机车发信机I主要包括机车遥控无线控制板11，遥控机车接收机2主要包括机车遥控信号接收装置，参见图I。每台机车有一名司机单兵操作，司机操作信息经与司机一起的遥控机车发信机I发出，通过安装于机车 上的遥控机车接收机2接收，遥控机车接收机2输出信号给机车PLC控制器3进行运算控制，机车PLC控制器3输出信号给机车执行机构执行。工艺铁路绝大部分采用车上转换道岔设备，由机车司机在作业中根据需要自选列车运行进路。由于工艺铁路运输服从于炼钢、炼铁主体生产,铁路运输计划依据主体生产各工位点生产进度的变化而变化，因而机车24小时无固定的作业时间(或列车运行图)，其随机性很强。铁水区域在铁路线总长度28. 292公里范围内共有21台机车可能同时在作业。铁路运输的交叉性及列车交会和会让(2辆及以上的列车同时需要进入同一进路)非常复杂，即列车运行敌对进路随时都存在，这需要机车司机之间根据要求选择、协商进路来会让(避让)，以维持列车运行的安全、有序和高效。从工艺铁路运输列车的运行进路、列车的交会和会让制度和标准化虽然已非常详尽，但这些规章制度必须通过人正确执行的才能达到目的，然而当人在受到一些内在生理上及外部条件的影响在执行上存在偏差时，往往对行车安全构成极大威胁，给生产带来混舌L、设备带来损失。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种无线遥控机车操作异常自动报警和停车安全装置。为实现上述实用新型目的，本实用新型采用了如下技术方案—种无线遥控机车操作异常自动报警和停车安全装置，包括信号采集判断装置和信号接收处理装置；信号采集判断装置包括报警提醒控制模块、报警器、触摸开关和信号发射器；信号接收处理装置包括信号接收器、PLC控制器、复位开关；司机操作行为触动触摸开关发出操作指令输入报警提醒控制模块，报警提醒控制模块输出接信号发射器发出信号，信号接收器接收信号传输至PLC控制器进行处理控制，复位开关能解锁；所述报警提醒控制模块包括取样分类及触发电路、脉冲发生器及脉冲计时器、蜂鸣器间隙声控制电路、报警提醒控制模块开启电路；[0010]所述取样分类及触发电路由Ul—U9，U12十块集成电路组成，其中U1—U7集成电路通过外围电路RC组成触发器，U1-U7集成电路输入端分别接到操作指令输出的平行口上检测司机的操作状态；当司机操作在机车制动档位BI、B2时，平行口上的输出信号直接通过U12、U9、U8集成电路到计数器复位口使计数器不计数；所述脉冲发生器及脉冲计数器由U10、Ull 二块集成电路组成，UlO集成电路与外围电路构成脉冲发生器，脉冲信号送计数器Ull进行计数；司机操作任何一个动作就来一个复位信号，计数器Ull就重新开始计数，如果司机不操作任何动作，信号计数器Ull收到一个脉冲信号就加1，当计数器收到第η个脉冲信号时就产生报警信号报警，当计数器收到第m个脉冲时，其中m大于n，此时通过U12集成电路关闭开机提醒信号，通过信号发射器发送到机车信号接收器，将信息反馈到PLC控制器，由PLC控制器处理控制；所述蜂鸣器间隙声控制电路由U13集成电路组成，U13集成电路有二个功能，第一，和外围电路构成一个脉冲发生器产生脉冲信号提供给蜂鸣器产生间隙声，第二，当报警信号来时将脉冲信号的门开启；所述蜂鸣器为报警器；所述报警提醒控制模块开启电路，当开启开关Kl断开时输出“I”信号到U8输入端，从U8输出端送到计数器复位端，计数器不计数，不产生报警信号，同时信号送到U12，通过U12把关闭信息通过信号发射器发送到机车信号接收器传输到PLC控制器；当开启开关闭合时输出“O”信号到U8输入端，这个信号对计数器复位无作用，同时信号送到U12，通过U12把开启信息通过信号发射器发送到机车信号接收器传输到PLC控制器。所述报警提醒控制模块还包括信号发射器和报警提醒控制模块供电电路，信号发射器和报警提醒控制模块的电源是由紧急开关开启时通过继电器Jl的常闭点送来；当报警后计数器Ull送出信号通过三极管控制继电器Jl吸合并自锁，断开信号发射器和报警提醒控制模块的电源。所述报警提醒控制模块还包括蜂鸣器电源变换电路，蜂鸣器电源变换电路由U14集成电路组成，是将蜂鸣器供电电源提升，保证蜂鸣器的音量。所述信号接收处理装置还包括异常记录器，对自动停车进行记录。本实用新型是在设备上增加防错技术的安全装置，即当操作司机在规定的短时间内不操作机车时，就比照是精神失控状态，第一时间马上报警提示，几秒后立即自动紧急动车，以消除行车的不安全因素，保障铁路行车安全。
图I为包含本实用新型的无线遥控机车示意图；图2为本实用新型的报警提醒控制模块电路示意图。图中I遥控机车发信机，11机车遥控无线控制板，12报警提醒控制模块，2遥控机车接收机(信号接收器)，3机车PLC控制器(PLC控制器)，41发动机装置，42机车制动装置，43变速箱装置。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。参见图I和图2，一种无线遥控机车操作异常自动报警和停车安全装置，包括信号采集判断装置和信号接收处理装置；信号采集判断装置包括报警提醒控制模块12、报警器、触摸开关和信号发射器；信号接收处理装置包括信号接收器2、PLC控制器3、复位开关、异常记录器。触摸开关和信号发射器被包含在现有的机车遥控无线控制板11内，遥控机车发信机I包括机车遥控无线控制板11和报警提醒控制模块12，信号接收处理装置安装在机车上。司机操作行为触动触摸开关发出操作指令输入报警提醒控制模块12，报警提醒控制模块12输出接信号发射器发出信号，信号接收器2接收信号传输至PLC控制器3进行处理控制，复位开关能解锁，异常记录器对自动停车进行记录。所述报警提醒控制模块12包括取样分类及触发电路、脉冲发生器及脉冲计时器、蜂鸣器间隙声控制电路、蜂鸣器电源变换电路、报警提醒控制模块开启电路、信号发射器和报警提醒控制模块供电电路。下面具体分析报警提醒控制模块12的基本电路构成和原理，参见图2。所述取样分类及触发电路为司机操作指令的取样分类及触发电路，取样分类及触 发电路主要由Ul—U9，U12十块集成电路组成，其中U1—U7集成电路是由7块4528集成电路组成，4528集成电路内部有二个独立的单稳态触发器，通过外围电路R. C而组成;U1—U7集成电路输入端分别接到操作指令输出的平行口上检测司机的操作状态，司机每操作一个动作(除了机车制动档位B1、B2)就会产生一个300ms的复位脉冲信号送计数器置零重新计数；当司机操作在机车制动档位B1、B2时，平行口上的输出信号直接通过U12、U9、U8集成电路到计数器复位口使计数器不计数；U8、U9主要是汇总所有复位信号而对计数器复位。所述脉冲发生器及脉冲计数器主要由U10、Ull 二块集成电路组成，UlO集成电路与外围电路构成一个脉冲发生器，脉冲周期可调，可以控制司机在不操作任何指令多少时间开始报警(本实施例周期设置在2. 5秒)脉冲信号送计数器Ull进行计数；司机操作任何一个动作就来一个复位信号，计数器Ull就重新开始计数，如果司机不操作任何动作，信号计数器Ull收到一个脉冲信号就加1，当计数器收到第7个脉冲信号时(15秒)就产生报警信号报警，当计数器收到第9个脉冲时(已报警了 5秒)，此时通过U12集成电路关闭开机提醒信号，通过信号发射器发送到机车信号接收器，将信息反馈到PLC控制器，过2秒PLC控制器就执行紧急停车并将报警信息记录在故障里。从报警到停车共用了 7秒。再过O. 5秒计数器收到第10个脉冲信号，就执行自动关闭信号发射器电源，所以紧急停车有二重保障。所述蜂鸣器间隙声控制电路由U13集成电路组成，U13集成电路有二个功能，第一，和外围电路构成一个脉冲发生器产生一个约O. 5秒的脉冲信号提供给蜂鸣器产生间隙声；第二，当报警信号来时将脉冲信号的门开启；所述蜂鸣器为报警器。所述蜂鸣器电源变换电路由U14集成电路组成，主要是将蜂鸣器供电电源由4. 8V提升到正负8V电源，使蜂鸣器有足够的工作电压，保证蜂鸣器的音量。所述报警提醒控制模块开启电路，当开启开关Kl断开时输出“I”信号到U8输入端，从U8输出端送到计数器复位端，计数器不计数，不产生报警信号，同时信号送到U12，通过U12把关闭信息通过信号发射器发送到机车信号接收器传输到PLC控制器；当开启开关闭合时输出“O”信号到U8输入端，这个信号对计数器复位无作用，同时信号送到U12，通过U12把开启信息通过信号发射器发送到机车信号接收器传输到PLC控制器。[0030]所述信号发射器和报警提醒控制模块供电电路，信号发射器和报警提醒控制模块的电源是由紧急开关开启时通过继电器Jl的常闭点送来；当报警后7. 5秒计数器Ull送出信号通过三极管8050控制继电器Jl吸合并自锁，断开信号发射器和报警提醒控制模块的电源，停止工作。所述报警器的报警提醒功能在规定时段前几分钟先发声提示司机，到了规定时段还没有收到报警提醒控制板输出信息就停车，在规定时段里，只有收到报警控制板输出信息机车才能正常使用。所述触摸开关只要在15秒钟内操作一次，就不会发出报警信号；如果一旦发出报警声，则在7. 5秒内操作一次，就不生成紧急停车信号，信号发射器不作用，如果时间超过7. 5秒，信号发射器就会发射紧急停车信号。所述复位开关当机车发生紧急紧急制动后，机车处于自锁状态，通过复位开关进行解锁。···[0034]所述信号接收器2 :机车无线遥控运转系统，根据操作人员的控制遥控机车发信机发出的操作信号，经遥控接收装置接收后传输到机车PLC控制器。通过编制报警提醒信号码，使其与机车信号接收装置编码一致。所述PLC控制器3 :机车PLC控制器系统根据接受的机车紧急制动信号向机车制动系统发出指令，实施机车紧急制动。其功能有记事功能、增加时钟和定时功能、自动停车功能发出作用时，记录司机操作情况。所述异常记录器在机车中央控制室控制盘触摸屏中显示自动停车的记录，该记录区别于其他设备故障和人为操作的自动停车记录。本实用新型无线遥控机车操作异常自动报警和停车安全装置的操作过程当无线遥控机车发信机I操作功能的变化，所有操作信号均被报警提醒控制模块12实时采集，采集信号经确认后执行计时，15秒钟内无操作动作即发报警信号，除机车制动档位B1、B2操作按钮之外，推动蜂鸣器发出声音提示，机车司机只要操作(牵引I、牵引2、牵引3、切、保持、前进I、前进2、中立、后进I、后进2)即刻停止报警声；如果一旦报警后在7. 5秒内司机仍不变换无线遥控机车发信机I上的上述任一原设计的操作按钮或专设的报警提醒复位拨钮，机车自动发出紧急停车信号，使机车紧急制动停车，一旦发生自动紧急停车后，在机车停妥的情况下，要使无线遥控机车发信机I重新解锁，才能恢复机车运行。以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围，因此，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种无线遥控机车操作异常自动报警和停车安全装置，其特征是包括信号采集判断装置和信号接收处理装置；信号采集判断装置包括报警提醒控制模块、报警器、触摸开关和信号发射器；信号接收处理装置包括信号接收器、PLC控制器、复位开关； 司机操作行为触动触摸开关发出操作指令输入报警提醒控制模块，报警提醒控制模块输出接信号发射器发出信号，信号接收器接收信号传输至PLC控制器进行处理控制，复位开关能解锁； 所述报警提醒控制模块包括取样分类及触发电路、脉冲发生器及脉冲计时器、蜂鸣器间隙声控制电路、报警提醒控制模块开启电路； 所述取样分类及触发电路由Ul—U9，U12十块集成电路组成，其中U1—U7集成电路通过外围电路RC组成触发器，Ul-U7集成电路输入端分别接到操作指令输出的平行口上检测司机的操作状态；当司机操作在机车制动档位BI、B2时，平行口上的输出信号直接通过U12.U9.U8集成电路到计数器复位口使计数器不计数； 所述脉冲发生器及脉冲计数器由U10、Ull 二块集成电路组成，UlO集成电路与外围电路构成脉冲发生器，脉冲信号送计数器Ull进行计数；司机操作任何一个动作就来一个复位信号，计数器Ull就重新开始计数，如果司机不操作任何动作，信号计数器Ull收到一个脉冲信号就加1，当计数器收到第η个脉冲信号时就产生报警信号报警，当计数器收到第m个脉冲时，其中m大于n，此时通过U12集成电路关闭开机提醒信号，通过信号发射器发送到机车信号接收器，将信息反馈到PLC控制器，由PLC控制器处理控制； 所述蜂鸣器间隙声控制电路由U13集成电路组成，U13集成电路有二个功能，第一，和外围电路构成一个脉冲发生器产生脉冲信号提供给蜂鸣器产生间隙声，第二，当报警信号来时将脉冲信号的门开启；所述蜂鸣器为报警器； 所述报警提醒控制模块开启电路，当开启开关Kl断开时输出“I”信号到U8输入端，从U8输出端送到计数器复位端，计数器不计数，不产生报警信号，同时信号送到U12，通过U12把关闭信息通过信号发射器发送到机车信号接收器传输到PLC控制器；当开启开关闭合时输出“O”信号到U8输入端，这个信号对计数器复位无作用，同时信号送到U12，通过U12把开启信息通过信号发射器发送到机车信号接收器传输到PLC控制器。
2.根据权利要求I所述的无线遥控机车操作异常自动报警和停车安全装置，其特征是所述报警提醒控制模块还包括信号发射器和报警提醒控制模块供电电路，信号发射器和报警提醒控制模块的电源是由紧急开关开启时通过继电器Jl的常闭点送来；当报警后计数器Ull送出信号通过三极管控制继电器Jl吸合并自锁，断开信号发射器和报警提醒控制模块的电源。
3.根据权利要求I所述的无线遥控机车操作异常自动报警和停车安全装置，其特征是所述报警提醒控制模块还包括蜂鸣器电源变换电路，蜂鸣器电源变换电路由U14集成电路组成，是将蜂鸣器供电电源提升，保证蜂鸣器的音量。
4.根据权利要求I所述的无线遥控机车操作异常自动报警和停车安全装置，其特征是所述信号接收处理装置还包括异常记录器，对自动停车进行记录。
专利摘要本实用新型涉及一种工艺铁路机车安全运行装置。一种无线遥控机车操作异常自动报警和停车安全装置，包括信号采集判断装置和信号接收处理装置；信号采集判断装置包括报警提醒控制模块(12)、报警器、触摸开关和信号发射器；信号接收处理装置包括信号接收器(2)、PLC控制器(3)、复位开关；司机操作行为触动触摸开关发出操作指令输入报警提醒控制模块，报警提醒控制模块输出接无线遥控机车发信机(1)内的信号发射器发出信号，信号接收器接收信号传输至PLC控制器进行处理控制，复位开关能解锁；所述报警提醒控制模块包括取样分类及触发电路、脉冲发生器及脉冲计时器、蜂鸣器间隙声控制电路、报警提醒控制模块开启电路。
文档编号B61L27/00GK202716900SQ20122030974
公开日2013年2月6日 申请日期2012年6月29日 优先权日2012年6月29日
发明者金德阳, 江卫明, 王祥龙, 孔利明, 张建宏, 李晓 申请人:宝山钢铁股份有限公司