一种地铁系统人机交互设备的制作方法

1.本实用新型涉及一种人机交互设备，特别是涉及一种地铁系统人机交互设备。


背景技术：

2.随着城市的发展以及人们生活节奏的加快，地铁逐渐成为人们生活中常用的交通工具，地铁安全不仅关乎国家财产安全，更重要的是关乎人们生命安全，所以，地铁安全在人类生活发展中扮演着重要的角色。
3.然而现有研究表明，地铁火灾发生时候，由于空间密闭、人员众多、灭火困难等问题，会导致灭火比较困难，进而延迟灭火时间，对社会和个人造成不可挽回的损失，所以地铁监控系统就显得尤为重要。
4.地铁系统比较复杂，包含地铁细水雾系统、探测器、管道压力传感器、液位传感器等众多设备，将这些设备信息进行采集以显示给地铁驾驶员，对地铁运行安全具有至关重要的意义，故，有必要设计一种应用在地铁驾驶室的人机交互设备。


技术实现要素：

5.为此，本实用新型提供一种地铁系统人机交互设备，实现地铁系统设备信息的采集、显示和交互，以确保地铁运行的安全。
6.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种地铁系统人机交互设备，包括面板和后壳体，所述面板集成有人机交互屏幕，所述后壳体的内部集成有核心板电路组件和底板电路组件；
7.所述核心板电路组件包括处理器电路、emmc电路、ddr4内存电路和集成编解码电路；所述emmc电路和所述处理器电路之间电连接，所述emmc电路用于对地铁系统的信息进行闪存；所述ddr4内存电路和所述处理器电路之间电连接，所述ddr4内存电路用于作为地铁系统人机交互设备的内存；所述集成编解码电路和所述处理器电路之间电连接，所述集成编解码电路用于进行音频解码并搭配扬声器实现声音提示及警示；
8.所述底板电路组件包括电源模块、降压电路、音频放大电路和以太网收发芯片电路；所述电源模块和所述降压电路之间电连接，所述电源模块用于进行供电电压转换，对电路进行24v转12v转换，所述降压电路用于进行电压降压转换，将12v转5v、5v转3.3v电压转换；所述音频放大电路、所述以太网收发芯片电路均和所述降压电路电连接，所述音频放大电路用于进行音频信号放大以实现人机交互系统预警和报警，所述以太网收发芯片电路用于获取地铁系统硬件设备信号。
9.作为地铁系统人机交互设备优选方案，还包括网络变压器电路，所述网络变压器电路和所述降压电路电连接，所述网络变压器电路还和所述以太网收发芯片电路电连接，所述网络变压器电路用于进行地铁系统硬件设备信号的选频、内外隔离、阻抗匹配和滤波。
10.作为地铁系统人机交互设备优选方案，地铁系统硬件设备包括探测器、细水雾系统阀门、细水雾系统管道压力传感器和细水雾系统液位传感器。
11.作为地铁系统人机交互设备优选方案，所述人机交互屏幕和所述处理器电路电连接，所述人机交互屏幕对探测器、细水雾系统阀门、细水雾系统管道压力传感器、细水雾系统液位传感器信息进行显示及控制。
12.作为地铁系统人机交互设备优选方案，所述后壳体的内部连接有散热铝片，所述散热铝片呈工字型，所述散热铝片采用散热铝型材，所述散热铝片用于对核心板电路组件和底板电路组件进行散热。
13.作为地铁系统人机交互设备优选方案，所述人机交互屏幕和所述面板之间连接有屏幕压条；所述屏幕压条包括底部压接部和边缘压接部，所述底部压接部固定在所述人机交互屏幕的底部，所述边缘压接部固定在所述人机交互屏幕的边缘。
14.作为地铁系统人机交互设备优选方案，所述处理器电路采用rk3568芯片；所述emmc电路采用klmbg2jetd-b041芯片；所述ddr4内存电路采用k4a8g165wb芯片；所述集成编解码电路采用rk809芯片。
15.作为地铁系统人机交互设备优选方案，所述电源模块采用urb2412ld-30wr3型号；所述降压电路采用sy8113b降压芯片；所述音频放大电路采用音频功率放大器va2213；所述以太网收发芯片电路采用以太网芯片rtl8211f；所述网络变压器电路采用zxge-2401-r网络变压器。
16.本实用新型具有如下优点：设有面板和后壳体，面板集成有人机交互屏幕，后壳体的内部集成有核心板电路组件和底板电路组件；核心板电路组件包括处理器电路、emmc电路、ddr4内存电路和集成编解码电路；emmc电路和处理器电路之间电连接，emmc电路用于对地铁系统的信息进行闪存；ddr4内存电路和处理器电路之间电连接，ddr4内存电路用于作为地铁系统人机交互设备的内存；集成编解码电路和处理器电路之间电连接，集成编解码电路用于进行音频解码并搭配扬声器实现声音提示及警示；底板电路组件包括电源模块、降压电路、音频放大电路和以太网收发芯片电路；电源模块和降压电路之间电连接，电源模块用于对电路进行24v转12v转换，降压电路用于进行12v转5v、5v转3.3v电压转换；音频放大电路、以太网收发芯片电路均和降压电路电连接，音频放大电路用于进行音频信号放大以实现人机交互系统预警和报警，以太网收发芯片电路用于获取地铁系统硬件设备信号。本实用新型电路结构更加稳定高效，信息高速传输，并快速进行信息转化，系统有内存设计以及外加存储器设计，能够使存储信息量更大；可以在突然断电情况也可以进行信息存储功能；能够将信息经过以太网进行高速传输；可以进行火灾预警，确保地铁系统的运行安全。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，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，还可以根据提供的附图引申获得其他的实施附图。
18.本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能
产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
19.图1为本实用新型实施例中提供的地铁系统人机交互设备后壳体和面板集成示意图；
20.图2为本实用新型实施例中提供的地铁系统人机交互设备后壳体内部示意图；
21.图3为本实用新型实施例中提供的地铁系统人机交互设备电路框架示意图。
22.图中，1、面板；2、后壳体；3、人机交互屏幕；4、核心板电路组件；5、底板电路组件；6、处理器电路；7、emmc电路；8、ddr4内存电路；9、集成编解码电路；10、电源模块；11、降压电路；12、音频放大电路；13、以太网收发芯片电路；14、网络变压器电路；15、散热铝片；16、屏幕压条。
具体实施方式
23.以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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例，都属于本实用新型保护的范围。
24.参见图1、图2和图3，本实用新型实施例提供一种地铁系统人机交互设备，包括面板1和后壳体2，面板1集成有人机交互屏幕3，后壳体2的内部集成有核心板电路组件4和底板电路组件5；
25.其中，核心板电路组件4包括处理器电路6、emmc电路7、ddr4内存电路8和集成编解码电路9；emmc电路7和处理器电路6之间电连接，emmc电路7用于对地铁系统的信息进行闪存；ddr4内存电路8和处理器电路6之间电连接，ddr4内存电路8用于作为地铁系统人机交互设备的内存；集成编解码电路9和处理器电路6之间电连接，集成编解码电路9用于进行音频解码并搭配扬声器实现声音提示及警示；
26.其中，底板电路组件5包括电源模块10、降压电路11、音频放大电路12和以太网收发芯片电路13；电源模块10和降压电路11之间电连接，电源模块10用于对电路进行24v转12v转换，降压电路11用于进行12v转5v、5v转3.3v电压转换；音频放大电路12、以太网收发芯片电路13均和降压电路11电连接，音频放大电路12用于进行音频信号放大以实现人机交互系统预警和报警，以太网收发芯片电路13用于获取地铁系统硬件设备信号。
27.本实施例中，处理器电路6采用rk3568芯片是一款高性能低功耗四核应用处理器，本身具有功耗控制技术，与传统芯片相比在相同频率下功耗下降20％，相同电压下性能却提升10％；处理器电路6执行信息的处理分析，能够实现对电路功能的整体设计和执行。
28.本实施例中，emmc电路7采用klmbg2jetd-b041芯片，emmc电路7是非易失性存储器，在通电或断电情况下都可以存储数据，更大程度上保留信息数据的完整性。基于klmbg2jetd-b041芯片进行设计的emmc电路7能够进行地铁系统的各项信息闪存功能，并保证即使断电情况也能进行信息存储。
29.本实施例中，ddr4内存电路8采用k4a8g165wb芯片，ddr4内存电路8是整个系统内存设计，dr4内存电路搭配emmc电路7，实现电路的内存和闪存功能，最大程度上提高电路数
据存储能力，并保证数据的完整性。
30.本实施例中，集成编解码电路9采用rk809芯片，集成编解码电路9采用的rk809芯片，是一种功率管理集成电路(pmic)集成编解码器，集成了完整的音频系统，并且具有响应速度快的特点，配合处理器电路6芯片，进行音频解码分析，搭配扬声器实现声音提示及警示功能。
31.本实施例中，电源模块10采用urb2412ld-30wr3型号；电源模块10选择具有高效率、低功耗的特点，且能输入欠压保护，输出短路、过压、过流保护等特点。
32.本实施例中，降压电路11采用sy8113b降压芯片。电源模块10对电路进行24转12v转换，之后通过降压电路11进行12v转5v、5v转3.3v电压转换。转化为电路适用电压3.3v，之后连接以太网收发芯片电路13，能够进行以太网数据的高速传输；同时降压电路11还与音频放大电路12进行连接，能够实现进行音频信号的放大，推动扬声器发声，执行人机交互系统预警、报警等声音提示作用。
33.本实施例中，音频放大电路12采用音频功率放大器va2213，音频功率放大器va2213具有效率高、低失真等优点。
34.本实施例中，以太网收发芯片电路13采用以太网芯片rtl8211f。所选用以太网收发芯片电路13具有高速传输的特点，并有极性校正，自适应均衡，串扰消除，回声消除，定时恢复和纠错等功能。
35.本实施例中，还包括网络变压器电路14，网络变压器电路14和降压电路11电连接，网络变压器电路14还和以太网收发芯片电路13电连接，网络变压器电路14用于进行地铁系统硬件设备信号的选频、内外隔离、阻抗匹配和滤波。
36.具体的，网络变压器电路14采用zxge-2401-r网络变压器。zxge-2401-r网络变压器可用于信号的选频、内外隔离、阻抗匹配、顺带滤波等作用，同时特定型号网络变压器选择可实现网络传输同时收发作用，可大大提高传输速率，实现及时响应。
37.本实施例中，地铁系统硬件设备包括探测器、细水雾系统阀门、细水雾系统管道压力传感器和细水雾系统液位传感器。人机交互屏幕3和处理器电路6电连接，人机交互屏幕3对探测器、细水雾系统阀门、细水雾系统管道压力传感器、细水雾系统液位传感器信息进行显示及控制。
38.具体的，人机交互屏幕3安装在地铁驾驶室操作台上，核心电路组件和底板电路组件5安装在人机交互屏幕3背部后壳体2内，能够将各项采集的信息经过以太网总线进行传输，经过硬件电路对信息的转化处理与执行，可在人机交互屏幕3上显示所探测到的各项信息，并能实现命令的操控。
39.其中，通过以太网总线可以与探测器连接，可查看各个探测器温度值，并可对预警温度、报警温度进行设置，可对其实时温度进行显示。
40.其中，可与细水雾系统的阀门、温度传感器、液位传感器、管道压力传感器等进行连接，显示阀门状态、细水雾系统温度信息、液位信息、管道压力。
41.其中，可通过人机交互屏幕3手动设置细水雾系统阀门开闭状态，查看探测器、阀门、温度传感器、液位传感器、管道压力传感器等设备故障信息。
42.本实施例中，后壳体2的内部连接有散热铝片15，散热铝片15用于地铁系统人机交互设备进行散热；人机交互屏幕3和面板1之间连接有屏幕压条16，屏幕压条16包括底部压
接部和边缘压接部，底部压接部固定在人机交互屏幕3的底部，边缘压接部固定在人机交互屏幕3的边缘。
43.具体的，散热铝片15起到人机交互设备的散热效果，具体对通过贴片连接器相连接的核心板电路组件4和底板电路组件5进行散热，延长使用寿命，屏幕压条16起到人机交互屏幕3的边缘固定和保护作用。
44.需要强调的是，本技术方案设计的处理器电路6、emmc电路7、ddr4内存电路8、集成编解码电路9、电源模块10、降压电路11、音频放大电路12、以太网收发芯片电路13和网络变压器电路14本身，均属于现有型号，本技术方案根据需要对硬件电路进行组合设计和应用，不涉及对方法的改进，所依赖的方法本身属于现有技术，比如，火警信息、各类故障信息显示，并且优先级永远是火警信息；可根据日期选择查询以往各项数据信息；有火警信息、故障信息时，自动声音提示功能；工作人员接收到信息以后可以对系统进行消音设置。
45.综上所述，本实用新型设有面板1和后壳体2，面板1集成有人机交互屏幕3，后壳体2的内部集成有核心板电路组件4和底板电路组件5；核心板电路组件4包括处理器电路6、emmc电路7、ddr4内存电路8和集成编解码电路9；emmc电路7和处理器电路6之间电连接，emmc电路7用于对地铁系统的信息进行闪存；ddr4内存电路8和处理器电路6之间电连接，ddr4内存电路8用于作为地铁系统人机交互设备的内存；集成编解码电路9和处理器电路6之间电连接，集成编解码电路9用于进行音频解码并搭配扬声器实现声音提示及警示；底板电路组件5包括电源模块10、降压电路11、音频放大电路12和以太网收发芯片电路13；电源模块10和降压电路11之间电连接，电源模块10用于对电路进行24v转12v转换，降压电路11用于进行12v转5v、5v转3.3v电压转换；音频放大电路12、以太网收发芯片电路13均和降压电路11电连接，音频放大电路12用于进行音频信号放大以实现人机交互系统预警和报警，以太网收发芯片电路13用于获取地铁系统硬件设备信号。本实用新型通过以太网总线可以与探测器连接，可查看各个探测器温度值，并可对预警温度、报警温度进行设置，可对其实时温度进行显示。可与细水雾系统的阀门、温度传感器、液位传感器、管道压力传感器等进行连接，显示阀门状态、细水雾系统温度信息、液位信息、管道压力。可通过人机交互屏幕3手动设置细水雾系统阀门开闭状态，查看探测器、阀门、温度传感器、液位传感器、管道压力传感器等设备故障信息。本实用新型电路结构更加稳定高效，信息高速传输，并快速进行信息转化，系统有内存设计以及外加存储器设计，能够使存储信息量更大；可以在突然断电情况也可以进行信息存储功能；能够将信息经过以太网进行高速传输；可以进行火灾预警，确保地铁系统的运行安全。
46.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。