机车操纵辅助控制系统的制作方法

本实用新型涉及机车操纵辅助设备和装置，尤其涉及一种机车操纵辅助控制系统。

背景技术：

机车的操纵是靠乘务员拨动扳键开关或者调节相关的控制器来达到控制机车运行的目的，操作过程没有对应的操作提示，乘务员由于长时间的工作，容易产生疲惫感，在运行过程中可能因为注意力不集中而误动作机车相关控制开关，如果没有及时发现，轻则可能对机车造成不必要的损坏而发生机破事故，重则可能影响整个线路运行，特别是电力机车，其供电线路为25KV的高压交流电，如果出现错误的操作可能造成人生伤害事故。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提出了一种能有效对乘务员操作进行警示、防止误操作的机车操纵辅助控制系统。

本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种机车操纵辅助控制系统，其包括信号采集单元、转码单元、MCU、存储单元、音频解码器、功放和喇叭，其中，

信号采集单元，采集机车司机控制器和扳键开关的操作信号并传递给转码单元；

转码单元，对采集到的操作信号转码成操作数据并传递给MCU；

存储单元，存储操作数据以及各操作数据相对应的操作时间及提示语音数据；

MCU，根据接收到的操作数据从存储单元调取相对应的提示语音数据并传递给音频解码器；

音频解码器，对提示语音数据转码成音频信号并传递给功放；

功放，音频信号进行放大，并推动喇叭播放提示音。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括USB下载电路，与MCU信号连接，外接存储设备。进一步优选的，USB下载电路采用CH375模块电路。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括实时时钟电路和通讯芯片，其中，

通讯芯片，与TAX2总线信号连接，定期获取TAX2总线上的监控时间信息并传递给MCU；

MCU，接收通讯芯片传递的监控时间信息并传递给实时时钟电路；

实时时钟电路，计时，并在接收监控时间信息后重置时间；

存储单元，实时存储操作数据、操作时间及提示语音数据。

进一步优选的，实时时钟电路采用DS3231芯片，通讯芯片采用MAX1480B芯片，通讯芯片与TAX2总线进行RS-485通信。

更进一步优选的，还包括人机交互面板，所述人机交互面板上设置有时钟显示屏、时间调节按钮、USB下载电路和数据下载按钮，其中，

时钟显示屏，与实时时钟电路信号连接，实时显示时间；

时间调节按钮，与实时时钟电路信号连接，供实时手动调节时间；

数据下载按钮，与MCU信号连接，供输入下载命令，MCU接收下载命令，读取存储单元上存储的操作数据和时间数据并通过USB下载电路传送到外接存储设备。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述存储单元采用AT24C04的EEPROM；MCU采用STC15F2K60S2；音频解码器采用BY8001模块，采用BY8001-SSOP24MP3主控芯片；功放采用LM386芯片或TDA7279。

本实用新型的机车操纵辅助控制系统相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)本系统可以将乘务员当前的操作通过语音提示出来，将操作内容更直观的反馈给乘务员，当出现错误的操作时能及时的更正，可以有效的防止事故的发生；

(2)同时本系统将机车本次运行过程中乘务员所有的操作内容及操作时间进行记录，当机车发生事故时可以帮助检查人员进行故障分析，提供有效的判断依据。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型机车操纵辅助控制系统的连接关系图；

图2为本实用新型机车操纵辅助控制系统的人机交互面板部分的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型的机车操纵辅助控制系统，包括信号采集单元1、转码单元2、MCU3、存储单元4、音频解码器5、功放6和喇叭7。

信号采集单元1，采集机车司机控制器和扳键开关的操作信号并传递给转码单元2。具体的，信号采集单元1将机车司机控制器和扳键开关的操作动作转化成电平信号予以采集，如下表所示：

转码单元2，对采集到的操作信号转码成操作数据并传递给MCU3。具体的，可在此过程中对操作信号进行降压及信号隔离处理。

存储单元4，存储操作数据以及各操作数据相对应的操作时间及提示语音数据。提示语音数据预先存储在存储单元4单元中，可供实时读取和下载。通过存储操作数据，可方便后续对机车运行状况进行分析，排除故障。具体的，所述存储单元4采用AT24C04的EEPROM，存储空间为4K，可以存储1万多条记录。

MCU3，根据接收到的操作数据从存储单元4调取相对应的提示语音数据并传递给音频解码器5。具体的，MCU3采用STC15F2K60S2单片机为控制盒主控芯片，本芯片有2个独立的串口，可供本装置的RS-485和USB下载电路8通信使用。

音频解码器5，对提示语音数据转码成音频信号并传递给功放6。功放6，音频信号进行放大，并推动喇叭7播放提示音。如此，当信号采集单元1监控的信号发生变化时，可通过语音提示出来，防止乘务员误操作。具体的，音频解码器5采用BY8001模块，该模块是一款小巧的新型高品质插卡MP3模块，采用BY8001-SSOP24MP3主控芯片，支持MP3、WAV格式双解码；功放6采用LM386芯片或TDA7279。

优选的，还包括USB下载电路8，与MCU3信号连接，外接存储设备。如此，可方便导出存储单元4存储的数据信息。具体的，USB下载电路8采用CH375模块电路，并且下载过程中需要有灯光指示。具体的，还包括数据下载按钮15，其中，数据下载按钮15，与MCU3信号连接，供输入下载命令，MCU3接收下载命令，读取存储单元4上存储的操作数据和时间数据并通过USB下载电路8传送到外接存储设备。如此，可一键下载存储数据。

优选的，还包括实时时钟电路9和通讯芯片10。

通讯芯片10，与TAX2总线信号连接，定期获取TAX2总线上的监控时间信息并传递给MCU3，MCU3接收通讯芯片10传递的监控时间信息并传递给实时时钟电路9。如此，可通过监听TAX2总线上的监控信息，获取机车监控信息上的时间，每天自动更新实时时钟电路9上的时间，保证实时时钟电路9时间与监控时间一致。具体的，通讯芯片10采用MAX1480B芯片，通讯芯片10与TAX2总线进行RS-485通信。

实时时钟电路9，计时，并在接收监控时间信息后重置时间，存储单元4实时存储时间信息。具体的，可以选用DS3231芯片，该芯片是高精度I2C实时时钟(RTC)，具有集成的温补晶振(TCXO)和晶体。该器件包含电池输入端，断开主电源时仍可保持精确的计时。集成晶振提高了器件的长期精确度，可以避免外接晶振产生的时间偏差。装置上的时钟能够通过RS-485串口读取外界时间进行更新。优选的，还包括时钟显示屏12，与实时时钟电路9信号连接，实时显示时间；时间调节按钮13，与实时时钟电路9信号连接，供实时手动调节时间。

具体的，如图2所示，还包括人机交互面板11，所述人机交互面板11上设置有时钟显示屏12、时间调节按钮13、USB下载电路8和数据下载按钮15。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，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。