一种轨道交通用的供水系统的制作方法

本实用新型涉及轨道交通的配套设施，尤其涉及一种轨道交通用的供水系统。

背景技术：

我国现行铁路客车的旅客列车每节车厢的贮水箱容积为1000L，餐车贮水箱容积为1500L，目前给列车加水的方式是让工人把一头连着自来水的水管插入贮水箱的入水口，实践证明一名上水工采用的目前的上水方式要在6～8min的停站时间内完成四列车厢的上水工作，劳动强度太大，无法给列车补充充足的水分，到下一个站台也会因为上次为补充水而重复的进行供水作业，对人力资源是一种浪费。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：为了解决目前给列车车厢的贮水箱加水的方式较为落后，需要消耗很大人力，而且不发在停站的数分钟内将水不足的问题，本实用新型提供了一种轨道交通用的供水系统来解决上述问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种轨道交通用的供水系统，包括：

进水管路，所述进水管路上设置有第一电磁阀；

中空转轴，所述中空转轴的一端封闭，另一端通过旋转接头与进水管路的出水口连接；

卷盘，所述卷盘环绕中空转轴并且与中空转轴固定连接；

折弯管，所述折弯管的一端与中空转轴的靠近封闭端的侧壁连接，所述折弯管的另一端通过所述卷盘上的缺口与水管的进水口连接，所述水管盘绕在卷盘的外壁上；所述水管上位于出水口处附近设置有用于被具有NFC阅读器的设备读取的NFC电子标签，

第一电机，所述第一电机通过齿轮组与所述中空转轴连接；

蓝牙通讯模块，用于与具有NFC阅读器的设备无线通讯；

微控制器，所述微控制器与蓝牙通讯模块电连接；

PLC，所述微控制器通过RS232模块与PLC电连接，所述第一电磁阀和第一电机与所述PLC的输出点电连接；

供电模块，用于给各个设备供电。

作为优选，还包括底轮、压轮、第二电机和压紧机构，所述水管被夹在压轮和底轮之间并且通过压紧机构夹紧，所述第二电机的输出轴与底轮同轴固定，所述第二电机与所述PLC的输出点电连接。

作为优选，所述压紧机构包括第一框架和第二框架，所述底轮通过轴能够转动的固定在第一框架中，所述压轮通过轴能够转动的固定在第二框架中，所述第二框架的一侧与第一框架的一侧铰接，所述第二框架的另一侧与第一框架的另一侧通过弹簧连接。

作为优选，还包括导向架和导向轮，所述导向架具有导向孔，多个导向轮沿所述导向孔布置，所述水管经过底轮和压轮之间后从所述导向孔中穿过。

作为优选，还包括排水管路，所述排水管路的进水口与进水管路的出水口连接，所述排水管路上设置有第二电磁阀，所述第二电磁阀与所述PLC的输出点电连接。

作为优选，还包括设置在进水管路旁的加热器和温度传感器，所述温度传感器与PLC的输入点电连接，所述加热器与PLC的输出点电连接。

作为优选，还包括GPRS通讯模块，所述GPRS通讯模块与微控制器电连接。

作为优选，还包括用于测量软管中水流量的流量传感器，所述流量传感器与所述微控制器电连接。

作为优选，还包括放管按钮、收管按钮、送水按钮和排水按钮，所述放管按钮、收管按钮、送水按钮和排水按钮与PLC的输入点连接。

具体的，所述供电模块包括：

开关电源，所述开关电源接入市电，用于将220V电源转换成24V电源并给所述PLC、第一电机、第二电机供电和加热器；

第一电源模块，所述第一电源模块与开关电源电连接，用于将24V电源转换成5V电源；

第二电源模块，所述第二电源模块与第一电源模块电连接，用于将5V电源转换成3.3V电源并给所述RS232模块、蓝牙通讯模块、GPRS通讯模块、温度传感器、流量传感器和微控制器供电。

本实用新型的有益效果是，这种轨道交通用的供水系统可以快速高效的给车辆注水，节省了大量的人力，也提高了注水的效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是轨道交通用的供水系统的一个实施例的结构示意图。

图2是轨道交通用的供水系统的一个实施例的局部结构示意图。

图3是轨道交通用的供水系统的一个实施例的局部结构示意图。

图4是轨道交通用的供水系统的一个实施例的局部结构示意图。

图5是轨道交通用的供水系统的一个实施例的局部结构示意图。

图6是轨道交通用的供水系统的一个实施例的局部结构示意图。

图7是轨道交通用的供水系统的一个实施例的局部结构示意图。

图8是轨道交通用的供水系统的一个实施例的局部结构示意图。

图9是轨道交通用的供水系统的一个实施例的局部结构示意图。

图10是轨道交通用的供水系统的一个实施例的控制系统框架图。

图中1、进水管路，2、第一电磁阀，3、中空转轴，4、旋转接头，5、卷盘，6、平板，7、折弯管，8、第一电机，9、主动齿轮，10、从动齿轮，11、轴承座，501、第一部分，502、第二部分；

12、第一手动阀，13、第二手动阀，15、第二电磁阀，16、第三手动阀，17、第四手动阀，101、第一进水管段，102、第二进水管段，103、第三进水管段，1401、第一排水管段，1402、第二排水管段，1403、第三排水管段，1404、第四排水管段；

18、底轮，19、压轮，20、第二电机，21、第一框架，22、第二框架，23、吊耳；

24、导向架，25、导向轮，26、挡板，27、计步器，28、电动三通阀。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1~3所示，是一种轨道交通用的供水系统，包括：

进水管路1，进水管路1上设置有第一电磁阀2，第一电磁阀2用于控制进水管路1某一处的通断；

中空转轴3，中空转轴3的一端封闭，另一端与旋转接头4的动接头并且能够转动，进水管路1的出水口与旋转接头4的静接头连接；通过旋转接头4水能够从进水管路1流入中空转轴3中；

卷盘5，卷盘5的第一部分501为与中空转轴3同轴的圆弧，卷盘5的第二部分502的一端与第一部分501的一端相连，另外一端向第一部分501的内部偏转并与第一部分501的另外一端形成一个缺口，中空转轴3的封闭端从卷盘5的一侧插入，卷盘5的另外一侧固定有一块平板6，中空转轴3的封闭端通过法兰盘与平板6固定连接，从而中空转轴3转动时带动卷盘5一起转动；

折弯管7，折弯管7的一端与中空转轴3的靠近封闭端的侧壁连接，折弯管7的内部与中空转轴3的内部连通，折弯管7的另一端通过卷盘5上的缺口与水管连接，水管盘绕在卷盘5的外壁上；水管上位于出水口处附近设置有用于被具有NFC阅读器的设备读取的NFC电子标签；

第一电机8，第一电机8通过齿轮组与中空转轴3连接；齿轮组包括与第一电机8的输出轴固定的主动齿轮9和与中空转轴3固定的从动齿轮10，主动齿轮9和从动齿轮10啮合。从动齿轮10的两侧分别设置有一个轴承座11，中空转轴3穿过两个轴承座11并与轴承座11中的轴承配合。

蓝牙通讯模块，用于与具有NFC阅读器的设备无线通讯；此实例中，蓝牙通讯模块选择BT816S蓝牙集成模块，

微控制器，微控制器与蓝牙通讯模块电连接；微控制器采用MC9S12G128单片机，该单片机共64引脚，其中包括：单片机供电引脚6个；晶振引脚2个；下载、测试、复位引脚共4个；AD转换引脚16个；PWM引脚8个；通信引脚6个；普通I/O引脚22个；其中组成该单片机最小系统的包括以下电路：电源滤波电路、下载电路、晶振电路、外部存储电路。其中电源滤波电路主要是稳定给单片机供电的电源。下载电路主要用于下载程序。晶振电路主要产生晶振频率供单片机使用。外部看门狗可以使系统执行更稳定。外部存储电路为系统提软件供额外的存储空间；蓝牙通讯模块与单片机通过串口进行通信，并且通过IPX接口与外置蓝牙天线进行连接；

PLC，微控制器通过RS232模块与PLC电连接，第一电磁阀和第一电机与PLC的输出点电连接；此实例中，PLC的型号为T32S0R，RS232模块的型号为MAX3232。

开关电源，开关电源接入市电，用于将220V电源转换成24V电源并给PLC和第一电机供电；

第一电源模块，第一电源模块与开关电源电连接，采用LM2596S-5芯片将24V电压转换为固定5V电压；

第二电源模块，第二电源模块与第一电源模块电连接，采用LM1117-3.3固定输出的正向低压降稳压器将5V电源转换成3.3V电源并给RS232模块、蓝牙通讯模块和微控制器供电。

具有NFC阅读器的设备（智能终端）可以是例如智能手机、PDA、平板电脑等，它包括一个显示屏、NFC阅读器、输入设备、蓝牙通讯芯片和配置上述硬件的CPU、GPU等处理器，输入设备可以是机械输入键盘，也可以由触控式显示屏的触控功能所代替。智能终端可以在显示屏上显示图形界面，如果是触控式显示屏，图形界面上不仅可以显示供水设备和车厢贮水箱的数据，还可以显示用于控制供水设备触摸对象，触摸对象包括但不仅仅包括放管、收管、送水和停水。

这种供水系统的具体使用情况如下：在车站设置多个这种供水系统，根据车厢的长度来安排供水系统之间的间隔距离以及水管的长度，以目前测试的情况来看，一台供水系统可以给3节车厢供水。当客车进站后，工人先把水管拉出并使用智能终端扫描NFC电子标签，从而获取供水系统的蓝牙数据，蓝牙数据包括蓝牙地址、配对码，利用蓝牙数据完成智能终端的蓝牙芯片与供水系统的蓝牙通讯模块之间的配对；工人接着把水管拉到车厢的贮水箱处，把水管的出水口插到贮水箱上，工人通过操作智能终端上的送水按键，控制信号通过蓝牙通讯的方式传输到微控制器，微控制器再将向PLC发出控制指令，控制第一电磁阀2开启，开始加水。加水结束后，再次操作送水按键来关闭第一电磁阀2。如果结束加水需要把水管收起，操作智能终端上的收管按键，PLC控制启动第一电机8，卷盘5转动收起水管。

如果第一电磁阀2发生故障，可能会造成无法出水或者无法停止出水的情况，为了防止这种情况出现，在其它的一些实例中，如图4所示，进水管路1包括第一进水管段101、第二进水管段102和第三进水管段103，第一进水管段101上安装有水表并且它的出水口通过三通接头与第二进水管段102和第三进水管段103连接，第二进水管段102的出水口和第三进水管段103的出水口与旋转接头4连接，第一电磁阀2设置在第二进水管段102上，第二进水管段102上还设置有第一手动阀12，第三进水管段103上设置有第二手动阀13。第二进水管段102和第三进水管段103为并联的两条管路，当第一电磁阀2出现故障时，手动关闭第一手动阀12，保证第二进水管段102不会漏水，然后在注水的时候手动开启第二手动阀13即可。如图9所示，在其它的一些实施例中，第一进水管段101通过电动三通阀28与第二进水管段102和第三进水管段103连接。

在其它的一些实施例中，供水系统还包括排水管路，排水管路包括第一排水管段1401、第二排水管段1402、第三排水管段1403和第四排水管段1404，第一排水管段1401的进水口、旋转接头4、第二进水管段102的出水口和第三进水管段103的出水口通过四通接头连接，第二排水管段1402的进水口、第三排水管段1403的进水口和第一排水管段1401的出水口通过三通接头连接，第二排水管段1402的出水口、第三排水管段1403的出水口和第四排水管段1404的进水口通过三通接头连接，第二排水管段1402上设置有第二电磁阀15和第三手动阀16，第三排水管段1403上设置有第四手动阀17，PLC的一个输出点与第二电磁阀15连接。由于每次给车厢加水之后，管路中会有水残留下来，时间长了会滋生细菌和变质，再次注水时会导致车厢中的水质变差，其次在一些寒冷的地方，残留水会结冰，冻坏管路。所以在每次加水结束后，第一电磁阀关闭的状态下，工作人员操作智能终端上的排水按键，PLC关闭第一电磁阀2，排水结束后关闭第二电磁阀15即可。

为了降低工作人员拉出水管时的劳动强度，提高拉出水管的速度，在其它的一些实例中，如图5~6所示，供水系统还包括底轮18、压轮19、第二电机20和压紧机构，压紧机构包括第一框架21和第二框架22，底轮18通过轴能够转动的固定在第一框架21中，压轮19通过轴能够转动的固定在第二框架22中，第二框架22的一侧与第一框架21的一侧铰接，第一框架21与第二框架22的铰接轴垂直于底轮18和压轮19的转动着，而在第二框架22的另一侧设置有吊耳23，第一框架21的另一侧也相应的设置有吊耳23，第一框架21的吊耳23与第二框架22的吊耳23之间通过弹簧连接。第二电机20的输出轴通过联轴器与底轮18的转动轴固定连接，PLC的一个输出点与第二电机20电性连接，第二电机20由开关电源输出的24V电源供电。在拉出水管前，通过操作智能终端上的放管按键，PLC启动第二电机，从而带动底轮18转动，利用摩擦力辅助工人将水管拉出，需要停止放管时，再次操作放管按键即可。

水管的出水口从压轮19和底轮18之间穿过并且水管被压轮19和底轮18夹持住，由于底轮18和压轮19的作用并非是夹紧水管，只是通过压紧机构提供少量的夹紧力，从而提供一定的摩擦力，在底轮18和压轮19转动时可以把水管带出来，所以底轮18和压轮19的中间都具有弧形的凹部，不至于将水管压变形而影响出水。

如图7所示，在其它的一些实例中，供水系统还包括导向架24和导向轮25，导向架24具有导向孔，水管是具有一定硬度的，所以导向孔的位置应该与压轮19和底轮18之间的水管通道差不多高度；四个导向轮25沿导向孔布置，水管经过底轮18和压轮19之间的水管通道后从导向孔中穿过。

如图8所示，根据其它的一些实施例，卷盘5的轴向两侧设置有两层挡板26，两层挡板26的间隔距离略大于水管的外径或者等于水管的外径。这样卷绕在卷盘5上的每一层水管只会有一根，不会杂乱，无论是收管还是放管都可以很顺畅的进行。除此以外，供水系统还包括用检测卷盘5转动圈数的计步器27，例如检测齿轮转动圈数的传感器，PLC的一个输入点与计步器27连接，获取计步器27的数据。卷盘5上的每一层水管只有一根，那么计步器27所检测的数据换算成水管放出的长度时才较为准确。

对于比较寒冷的地区，防止水管被冻住，在其它的一些实施例中，供水系统还包括设置在进水管路1旁的加热器和温度传感器，加热器可以是热风机或者加热电阻，PLC的一个输入点与温度传感器连接，获取温度传感器检测到的环境温度，PLC的一个输出点与加热器连接，如果环境温度低于阈值则启动加热器进行加热。进一步的防止电磁阀被冻坏，第一电磁阀2和第二电磁阀15的外表上包覆有石墨烯保温膜。温度传感器由第二电源模块输出的3.3V电源供电，加热器由开关电源输出的24V电源供电。

根据其它的一些实施例，供水系统还包括GPRS通讯模块，选用中兴MC8618模块，所述GPRS通讯模块与微控制器电连接并且由第二电源模块输出的3.3V电源供电，微控制器通过GRPS通讯模块与Internet上的服务器连接，实现服务器对供水系统的远程控制，以及远程获取供水系统的工作数据，例如收集温度传感器采集的系统内部温度。

根据其它的一些实施例，供水系统还包括用于测量软管中水流量的流量传感器，所述流量传感器与所述微控制器电连接并且由第二电源模块输出的3.3V电源供电，在加水时，利用流量传感器采集的实时流量结合加水时间来计算加水量，当加水量超过极限值时，工人如果没有及时进行停水操作，微控制器则自动向PLC发出关闭第一电磁阀的指令，阻止继续出水。

根据其它的一些实施例，供水系统还包括放管按钮、收管按钮、送水按钮和排水按钮，所述放管按钮、收管按钮、送水按钮和排水按钮与PLC的输入点连接。除了可以远距离对供水设备进行操作外，还可以通过放管按钮、收管按钮、送水按钮和排水按钮来对供水系统进行控制。此实例的控制系统框架如图10所示。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。