本實用新型是一種智能破玻器控制系統(tǒng)，屬于公交車逃生技術領域。

背景技術：

現代生活離不開公共交通，公共交通設施的安全變得尤為重要，最近幾年公共交通意外情況時有發(fā)生，因此保衛(wèi)公共交通的安全，降低交通意外的危害程度已經刻不容緩，公共交通中除了上、下客門的通道外，最方便乘客逃生的通道也就是鋼化玻璃了，但是在緊急的情況下，能否及時準確的找到安全錘、打開緊急安全閥就顯得尤為的重要，汽車有價生命無價，快速穩(wěn)定的為乘客打通逃生窗口就是重中之重。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種運作穩(wěn)定，能實時顯示使用狀態(tài)，并能遠程本地多種方式啟動，且能反復使用的智能破玻器控制系統(tǒng)。

為實現上述目的，本實用新型提供智能破玻器控制系統(tǒng)，包括遠程監(jiān)控數據中心、智能破玻器以及電磁擊窗器，所述智能破玻器的信號控制端與遠程監(jiān)控數據中心連接，所述智能破玻器的輸出端與電磁擊窗器的輸入端連接；

所述智能破玻器由CPU模塊、繼電器驅動模塊、狀態(tài)采集模塊、電源模塊和GPRS無線數據傳輸模塊構成；

CPU模塊采用包括單片機，單片機型號為STC12C5A60S2，單片機的14腳通過電容C1、電容C2連接單片機的15腳，且在電容C1和電容C2之間連接AGND，單片機的14腳還通過晶振X1與單片機的15腳連接，電容C1、電容C2和晶振X1組成單；單片機的片機的振蕩電路，晶振X1上電后為單片機提供20.48MHz時鐘，單片機的19腳、20腳、21腳、22腳分別連接四個監(jiān)測點CHECK，單片機的38腳通過保險管FB1連接5V電源，單片機的38腳通過電阻R2連接單片機的29腳，單片機的38腳通過并聯的電容C3和電解電容C4連接AGND，單片機的29腳通過電阻R3連接AGND，單片機的25腳通過電阻R4連接PBQ_1點，單片機的23腳通過電阻R5連接PBQ_2點，其中電容C3、電阻R4以及電阻R3組成單片機的復位電路，單片機的復位信號RST在低電平復位；

繼電器驅動模塊包括雙刀雙擲繼電器，所述的繼電器為HF13F-024-2Z2繼電器，繼電器的12腳接電磁擊窗器的電源引腳，繼電器的8腳接24V電源，繼電器的4腳通過二極管D10與繼電器的8腳連接，5V電源通過電阻R14和二極管D5與繼電器的4腳連接，且在電阻R14和二極管D5之間設置監(jiān)測點CHECK1；繼電器的13腳接24V電源并通過二極管D13與繼電器的14腳連接，繼電器的14腳依次通過電阻R18、三極管Q1、電阻R20接AGND，三極管Q1的中間腳接PBQ_1，繼電器的另一側引腳即繼電器的1腳、5腳、9腳與前述繼電器的4腳、8腳、12腳相同設置；

狀態(tài)采集模塊主要由提示電路構成，所述的繼電器的12腳通過電阻R6及發(fā)光二極管D1連接AGND，且繼電器的12腳還通過電阻R13連接5V電源；

GPRS無線數據傳輸模塊由無線模塊GTM900和SIM卡組成，且無線模塊通過其18腳、19腳與CPU模塊進行信號通信；

電源模塊包括24V輸入線路和GND接地線路，24V輸入線路上通過二極管SK34、共軛濾波器連接LM2596-ADJ電源芯片的IN腳，GND接地線路通過共軛濾波器連接AGND；在LM2596-ADJ電源芯片的IN腳和AGND之間并聯有瞬態(tài)抑制二極管5KP14CA、以及電解電容C14、電解電容C13、電解電容C17，LM2596-AD電源芯片的OUT腳通過電感L1連接5V輸出線路，且LM2596-AD電源芯片的OUT腳通過二極管SK510連接AGND；LM2596-AD電源芯片的FB腳通過并聯的電阻R23和電容C10連接5V輸出線路，LM2596-AD電源芯片的FB腳通過電阻R22連接AGND；LM2596-AD電源芯片的ON腳和GND腳均接AGND，所述的24V輸出線路通過三個并聯的二極管SK510連接24V輸出線路。

更進一步方案是，所述的電容C1、電容C2規(guī)格為15pF，電容C3的規(guī)格為100nF，電解電容C4的規(guī)格為10uF，電阻R2的規(guī)格為13k，電阻R3的規(guī)格為6.5k，電阻R14規(guī)格為2K，二極管D5、D10為SK34，二極管D12為SK510，所三極管Q1為s8050，電阻R6規(guī)格為2K/1%，電阻R13規(guī)格為4.7K/1%，電解電容C14規(guī)格為470uF/25V，電解電容C13規(guī)格為100uF/50V，電解電容C17規(guī)格為0.1uF/50V，電解電容C12規(guī)格為470uF/25V，電解電容C16規(guī)格為470uF/25V，電容C15規(guī)格為10uF/25V，電容C11規(guī)格為100nF，電容C10規(guī)格為10nF，所述的電阻R22規(guī)格為1.5K/1%，所述的電阻R23規(guī)格為4.3K/1%，所述的電感L1規(guī)格為10uH/5A。

本實用新型解決的關鍵問題是：如何穩(wěn)定的驅動電磁擊窗器，電磁擊窗器如何能夠做到重復利用以及數據的采集、發(fā)送與接收。本實用新型中通過雙刀雙擲電磁式繼電器來切換不同的狀態(tài)電源，當繼電器切換到驅動電源時，電磁擊窗器工作，完成擊破玻璃的工作；當繼電器恢復到檢測電源時，通過CPU模塊便可以檢測到電磁擊窗器的接觸狀態(tài)和工作狀態(tài)，通過對電磁擊窗器和電磁式繼電器中的電感進行反向電動勢的抑制實現電磁式繼電器的重復使用；最后通過CPU實現數據的采集和分析，處理好的數據通過GPRS模塊實現數據傳輸。根據車輛編號進行地址區(qū)分，通過CPU模塊實現檢測和控制破玻器的狀態(tài)，并將狀態(tài)數據以無線GPRS方式實時的發(fā)送到遠程監(jiān)控數據中心；遠程監(jiān)控數據中心可以是安裝有破玻系統(tǒng)分析軟件的一臺PC機，實現對接收到的各終端的實時數據進行分析處理。

而遠程控制時，單片機通過將I/O口設成推挽輸出，來驅動三極管Q1導通，從而使繼電器吸合，此時繼電器輸出電壓就將由靜態(tài)的5V變成24V，此時電磁擊窗器通過電磁感應原理使電磁擊窗器工作，電磁擊窗器工作結束后，繼電器吸合狀態(tài)自動釋放，繼電器輸出電壓從24V切換為靜態(tài)的5V，從而可以重復使用，當電磁擊窗器接觸不良或者是未接入，監(jiān)測點就會是一個高電平，此時單片機通過判斷高低電平來判斷電路是否接觸良好，通過LED燈直觀的顯示出來讓司機有一個感官上的判斷。最后監(jiān)測的數據通過串口發(fā)送到GPRS模塊，由GPRS模塊最終發(fā)送到后臺終端平臺上面，終端平臺也可以根據相應的地址來選擇遠程發(fā)送數據到GPRS模塊，最后由GPRS模塊將數據發(fā)送給單片機實現遠程操作。

綜上所述，本實用新型所得到智能破玻器控制系統(tǒng)，基于電磁式繼電器，利用電磁感應原理實現對電磁擊窗器的驅動，采用單片機對電磁擊窗器的狀態(tài)進行檢測和控制，再通過無線GPRS模塊進行數據的發(fā)送和接受，在遠程監(jiān)控數據中心實現對各個車輛的破玻器狀態(tài)進行統(tǒng)計和遠程啟動。遇到緊急情況可以一鍵啟動電磁擊窗器或后臺緊急啟動電磁擊窗器進行擊破玻璃，打開逃生通道。

本實用新型相比以前安全錘、緊急安全閥有如下兩個特點：

一、它有兩種不同的啟動方式：一方面可以在緊急情況下由司機按下緊急啟動按鈕擊碎玻璃，另一方面也可以由后臺管理人員進行遠程操作，以保障在司機出現意外的情況下擊碎玻璃。

二、它可以隨時監(jiān)控智能破玻器的連接狀態(tài)和工作狀態(tài)并及時上報后臺，可以隨時提醒司機和后臺管理人員。

因此本設備安裝在公共交通上面可以很大程度降低意外的危害程度，降低損失。

附圖說明

圖1為本實用新型一種智能破玻器控制系統(tǒng)的模塊結構示意圖。

圖2為本實用新型一種智能破玻器控制系統(tǒng)的CPU模塊電路圖。

圖3為本實用新型一種智能破玻器控制系統(tǒng)的繼電器驅動模塊原理圖。

圖4為本實用新型一種智能破玻器控制系統(tǒng)的第二組繼電器驅動模塊原理圖。

圖5為本實用新型一種智能破玻器控制系統(tǒng)的狀態(tài)采集模塊原理圖。

圖6為本實用新型一種智能破玻器控制系統(tǒng)的電源模塊原理圖。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。

實施例1

如圖1-6所示，本實施例描述的智能破玻器控制系統(tǒng)，包括遠程監(jiān)控數據中心、智能破玻器以及電磁擊窗器，所述智能破玻器的信號控制端與遠程監(jiān)控數據中心連接，所述智能破玻器的輸出端與電磁擊窗器的輸入端連接；

所述智能破玻器由CPU模塊、繼電器驅動模塊、狀態(tài)采集模塊、電源模塊和GPRS無線數據傳輸模塊構成；

CPU模塊采用包括單片機，單片機型號為STC12C5A60S2，單片機的14腳通過電容C1、電容C2連接單片機的15腳，且在電容C1和電容C2之間連接AGND，單片機的14腳還通過晶振X1與單片機的15腳連接，電容C1、電容C2和晶振X1組成單；單片機的片機的振蕩電路，晶振X1上電后為單片機提供20.48MHz時鐘，單片機的19腳、20腳、21腳、22腳分別連接四個監(jiān)測點CHECK，單片機的38腳通過保險管FB1連接5V電源，單片機的38腳通過電阻R2連接單片機的29腳，單片機的38腳通過并聯的電容C3和電解電容C4連接AGND，單片機的29腳通過電阻R3連接AGND，單片機的25腳通過電阻R4連接PBQ_1點，單片機的23腳通過電阻R5連接PBQ_2點，其中電容C3、電阻R4以及電阻R3組成單片機的復位電路，單片機的復位信號RST在低電平復位；

繼電器驅動模塊包括雙刀雙擲繼電器，所述的繼電器為HF13F-024-2Z2繼電器，繼電器的12腳接電磁擊窗器的電源引腳，繼電器的8腳接24V電源，繼電器的4腳通過二極管D10與繼電器的8腳連接，5V電源通過電阻R14和二極管D5與繼電器的4腳連接，且在電阻R14和二極管D5之間設置監(jiān)測點CHECK1；繼電器的13腳接24V電源并通過二極管D13與繼電器的14腳連接，繼電器的14腳依次通過電阻R18、三極管Q1、電阻R20接AGND，三極管Q1的中間腳接PBQ_1，繼電器的另一側引腳即繼電器的1腳、5腳、9腳與前述繼電器的4腳、8腳、12腳相同設置；

狀態(tài)采集模塊主要由提示電路構成，所述的繼電器的12腳通過電阻R6及發(fā)光二極管D1連接AGND，且繼電器的12腳還通過電阻R13連接5V電源；

GPRS無線數據傳輸模塊由無線模塊GTM900和SIM卡組成，且無線模塊通過其18腳、19腳與CPU模塊進行信號通信；

電源模塊包括24V輸入線路和GND接地線路，24V輸入線路上通過二極管SK34、共軛濾波器連接LM2596-ADJ電源芯片的IN腳，GND接地線路通過共軛濾波器連接AGND；在LM2596-ADJ電源芯片的IN腳和AGND之間并聯有瞬態(tài)抑制二極管5KP14CA、以及電解電容C14、電解電容C13、電解電容C17，LM2596-AD電源芯片的OUT腳通過電感L1連接5V輸出線路，且LM2596-AD電源芯片的OUT腳通過二極管SK510連接AGND；LM2596-AD電源芯片的FB腳通過并聯的電阻R23和電容C10連接5V輸出線路，LM2596-AD電源芯片的FB腳通過電阻R22連接AGND；LM2596-AD電源芯片的ON腳和GND腳均接AGND，所述的24V輸出線路通過三個并聯的二極管SK510連接24V輸出線路。

其中所述的電容C1、電容C2規(guī)格為15pF，電容C3的規(guī)格為100nF，電解電容C4的規(guī)格為10uF，電阻R2的規(guī)格為13k，電阻R3的規(guī)格為6.5k，電阻R14規(guī)格為2K，二極管D5、D10為SK34，二極管D12為SK510，所三極管Q1為s8050，電阻R6規(guī)格為2K/1%，電阻R13規(guī)格為4.7K/1%，電解電容C14規(guī)格為470uF/25V，電解電容C13規(guī)格為100uF/50V，電解電容C17規(guī)格為0.1uF/50V，電解電容C12規(guī)格為470uF/25V，電解電容C16規(guī)格為470uF/25V，電容C15規(guī)格為10uF/25V，電容C11規(guī)格為100nF，電容C10規(guī)格為10nF，所述的電阻R22規(guī)格為1.5K/1%，所述的電阻R23規(guī)格為4.3K/1%，所述的電感L1規(guī)格為10uH/5A。

在實際應用時，如圖3、圖4所示，雙刀雙擲繼電器可以驅動4路電磁擊窗器，電阻R14與二極管D5構成一組，電阻R15與二極管D6構成一組，電阻R16與二極管D7構成一組，電阻R17與二極管D8構成一組，監(jiān)測的工作原理為：當電磁擊窗器不接的時候電阻R14與二極管D5無法形成回路，此時監(jiān)測點CHECK1的電壓則為5V的電源電壓，當電磁擊窗器正常接入電路時候，電阻R14與二極管D5構成回路，通過歐姆定律可以算得監(jiān)測點電壓為：0.7V，其中電磁擊窗器的電阻為8Ω,這樣CPU模塊就可以根據高低電平不同來檢測電磁擊窗器是否接入完整。

2路驅動電路的構成為：一路由繼電器13引腳，14引腳，電阻R18，R20，三極管Q1，二極管D13構成，另一路由繼電器13引腳，14引腳，電阻R19，R21，三極管Q2，二極管D14構成，電阻R18和電阻R20是確保三極管工作時處于飽和狀態(tài)，D13則是抑制破玻器工作后的反向電動勢對產品損壞。

狀態(tài)采集模塊如圖5所示，電阻R6和LED燈D1構成一組破玻器狀態(tài)的提示電路，連接在引腳J6上，而其他的提示電路分別對應連接J3、J4、J5，一起組成4個破窗器的監(jiān)視警告電路。

如圖6所示，電源模塊通過LM2596-ADJ的電源芯片對車載電源進行降壓處理，保證了輸出電源為單片機工作電壓，同時加入了共軛濾波器，保證了電源輸出的平穩(wěn)。而另一方面，通過二極管的設置防止電源反接對破玻器造成的影響，而24V輸入線路通過三個并聯的二極管連接24V輸出線路則直接給破玻器供電同時還能隔離破玻器工作時對車載電源造成的影響，保障整套設備的正常運行；兩個電阻R11和R22則能有效控制輸出電源的電壓，保證電源系統(tǒng)以及后部接入的單品機的穩(wěn)定運行。