闸机智能控制供电装置的制作方法

文档序号:16030489发布日期:2018-11-23 20:23阅读:1546来源:国知局

本实用新型涉及轨道交通自动售检票系统的闸机,尤其涉及闸机的智能控制供电装置。



背景技术:

闸机(AGM)是轨道交通自动售检票系统(AFC)中的车站终端设备之一,在运营中实现自动检票的功能,可使乘客自助检票,判断乘客所持车票的真伪,计算乘车费用并扣费,监控乘客通行,对不规范的通行行为报警提示等,从而减轻车站值班人员的工作负荷。目前轨道交通车站现场运营,闸机的工作模式基本是每天24小时上电工作,对乘客开放运营的时间基本为06:30~23:30,从23:30到次日的06:30时间段,闸机处于暂停服务模式,并会把运营等数据上传至车站计算机。但运营数据的处理并不会占用所有的时间,在完成运营数据处理后,剩下的时间闸机依然正常供电,但却处于闲置状态,且闲置状态的闸机功耗依然很大。目前现场闸机只有自动重启功能,不能自动断电。如需全站整机断电,就要运营人员对每台闸机进行断电关机操作,到准备进入运营时,再对每台闸机进行上电、自检,再进入运营模式。这种人工操作的方式虽然能起到节能作用,但是费时费力,在如今这个智能时代,就显得尤为落后了。



技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题是为闸机提供一种新的供电装置,能够对闸机的供电进行智能控制,在闲置阶段,控制闸机各模块按顺序选择性断电,降低整机功耗以达到节能目的。准备进入运营阶段时,闸机将接收命令,使各模块先后上电,然后进入运营模式。

为解决上述技术问题,本实用新型的闸机智能控制供电装置,通过在闸机上增加电源控制模块,结合工控机的数字IO口发送的TTL电平信号,来控制继电器通、断,达到智能控制供电的目的,其中:所述的电源控制模块,是一个控制动作的重要环节,包括:电源指示灯电路、电源转换电路、光耦隔离继电器驱动电路、输入输出接口,电源指示电路包括限流电阻和发光二极管,电源转换电路包括滤波电容和稳压管,光耦隔离继电器驱动电路包括信号输入限流电阻、光耦隔离器、继电器、保护二极管,输入输出接口电路包括输入接口插座和输出接口插座,工控机IO输出电压信号,信号从输入接口插座,接到光耦隔离器的输入引脚上,经过限流电阻,控制光耦隔离器内部的发光二极管导通或截止,并驱动光耦隔离器另一端的晶闸管导通或截止,可以控制继电器处在常闭或常开状态,所受控制的输入电源接到继电器常闭的引脚、输出电源接到继电器开关端的引脚,最终控制电源的输出为通电或断电,电源输出状态可以从发光二极管的状态看出,通电时对应电源输出指示二极管亮起;断电时对应电源输出指示二极管熄灭,当继电器开关动作从闭合转到断开,继电器内部的线圈电流不能突变,将会发生尖峰脉冲等电压,此尖峰脉冲电压是对电路不利,所以设计采用保护二极管将尖峰脉冲电压形成环路,使电能释放掉,从而保护继电器电路。

本实用新型的闸机智能控制供电装置,还包括单相交流滤波器、交流转直流的开关电源、交流转交流的变压器和工控机,单相交流滤波器具有良好的干扰抑制能力,具有降低主电源谐波,保护装置电力电子元件不受主电源尖峰电流冲击,有效抑制装置产生的电磁辐射干扰;开关电源和变压器用于电源转换,开关电源把外接的220VAC,转换得到24VDC、12VDC电源,变压器转换得到36VAC、24VAC电源;工控机通过数字IO口发送TTL电平来控制电源控制板输出。

本实用新型的闸机智能控制供电装置,没有采用专用的控制芯片,成本低、性能可靠,防干扰和安全性都很高,且采用此方式可衍生更多的控制功能方案,应用于AFC系统中的各种终端设备。具体来说,可产生如下有益效果:

1.节能环保,节约成本:

闸机并不是每天要工作24小时,如果在闲置阶段依然正常供电,就会造成电能浪费,采用智能控制供电装置,可以保证闸机在运营阶段正常工作,在闲置阶段可以断电节能,既环保又节约了运营成本。

2.远程控制,节省人力:

线路中心可以下发命令给车站计算机,车站计算机可以下发命令给站内各闸机工控机,工控机再控制闸机内部各模块供断电,最后达到远程对闸机开、关机操作,车站现场就不需要每天24小时配备工作人员,达到了节省人力和降低运营成本的目的。

3.可控制个别模块断电重启:

在运营中,闸机若有故障,有些模块故障是可以通过断电重启就能解决的。车站控制室内计算机能知道站内每一台闸机是否异常,如发现闸机异常,而维护人员又不在现场,车站控制室内工作人员可以远程对异常闸机模块断电重启。

附图说明

图1为本实用新型闸机智能控制供电装置的原理结构图;

图2为本实用新型闸机智能控制供电装置的电源控制模块电路图;

图3为本实用新型闸机智能控制供电装置的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步阐述。

参考图1本实用新型闸机智能控制供电装置的原理结构图,闸机内各模块的供电需求不同,有36VAC、24VAC、24VDC、12VDC等。闸机外接220VAC,通过开关电源和变压器转换得到36VAC、24VAC、24VDC、12VDC电源,这些电源先经过电源控制模块,再接到各模块上供电。电源控制模块设计由TTL数字信号来驱动控制继电器的通断,从而可以控制电源控制板输出端的电源输出:通行控制板和机芯接电源控制板输出的36VAC、24VAC;回收机构接电源控制板输出的24VDC;IO控制板、读写器、显示器等接电源控制模块输出12VDC;工控机不受电源控制板的影响,采用直接到电源模块的12VDC。

参考图2本实用新型闸机智能控制供电装置的电源控制模块电路图,输入输出电路由输入和输出接口插座组成,其中J1接工控机的控制信号接口,电源输入接口JP1、JP3、JP5、JP7分别接继电器控制前输入的12VDC、24VDC直流电源和24VAC、36VAC交流电源,电源输出接口JP2 、JP4、JP6、JP8分别接继电器控制后输出的12VDC、24VDC直流电源和24VAC、36VAC交流电源,C1是12VDC直流电源输入滤波电容,C2是24VDC直流电源输入滤波电容。

在正常情况下,以12VDC_OUT电源为例,工控机的IO1信号输出高电平的5V电压信号,信号接到光耦隔离器PD1的2脚,经过限流电阻R6后,光耦隔离器PD1的1脚与2脚内部发光二极管截止,光耦隔离器PD1另一端的晶闸管5脚与6脚截止,所以K1继电器不动作,即保持常闭状态,所受控制的输入电源接到K1继电器常闭的2、7引脚,输出电源接到继电器K1开关端的3、6引脚,所以此时12V直流电源输出为通电状态,24VDC_OUT、24VAC_OUT、36VAC_OUT电源控制电路原理同理,分别受IO2、IO3、IO4信号控制;当需要断电时,工控机IO1信号输出低电平的0V电压信号,信号接到光耦隔离器PD1的2脚,经过限流电阻R6后,光耦隔离器PD1的1脚与2脚内部的发光二极管导通,光耦隔离器PD1另一端的晶闸管5脚与6脚导通,所以继电器发生动作,从常闭切换到常开状态,所受控制的输入电源接到K1继电器的常闭2、7引脚,输出电源接到K1继电器的开关端3、6引脚,所以此时12V直流电源输出为断电状态,24VDC_OUT、24VAC_OUT、36VAC_OUT电源控制电路原理同理,分别受IO2、IO3、IO4信号控制,VD1~VD4是继电器保护二极管,吸收继电器断开时产生尖脉冲电能。

另外,电源输出状态可由限流电阻和发光二极管组成的电源指示电路看出,电路限流电阻R1和发光二极管H1为直流VCC(5V)电源的指示电路,电路限流电阻R2和发光二极管H2为直流12VDC_OUT电源输出的指示电路,电路限流电阻R3和发光二极管H3为直流24VDC_OUT电源输出的指示电路,电路限流电阻R4、整流二极管D1、发光二极管H4为交流24VAC_OUT电源输出的指示电路,电路限流电阻R5、整流二极管D2、发光二极管H5为交流36VAC_OUT电源输出的指示电路,当通电时对应电源输出的指示二极管亮起,断电时对应电源输出指示二极管熄灭,D1、D2为整流二极管,为24VAC、36VAC的电源指示灯起电源整流作用;滤波电容和稳压管组成电源转换电路,可以把12V电源转换为5VDC电源,C3是电路输入滤波电容,U1是稳压管,C4是输出滤波电容。

参考图3本实用新型闸机智能控制供电装置的流程图,通断电工作流程为:

断电节能工作流程:车站计算机通过网络下发的断电命令给工控机,工控机接收到断电命令后,通过数字IO口发送TTL电平信号来控制电源控制板输出,各模块供电受控断电,最后工控机进入睡眠模式,起到闸机整机智能节能供电作用。

启动正常工作流程:车站计算机通过网络下发的通电命令给工控机,工控机接收到通电命令后,从睡眠模式中被唤醒,工控机通过数字IO口发送TTL电平信号来控制电源控制板输出,各模块供电受控通电,闸机整机进入上电自检后,就可以进入运营模式。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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