專利名稱：鐵路車站信號設備故障診斷及報警系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種設備的故障診斷及報警系統(tǒng)，尤其涉及一種鐵路車站信號設備故障診斷及報警系統(tǒng)背景技術:鐵路安全是關系到國家和人民生命財產(chǎn)的大事。鐵路信號設備是組織指揮列車運行，提高運輸效率，改善行車人員勞動條件的重要設施，同時也成為保障鐵路運輸安全的關鍵所在。所以在信號設備出現(xiàn)故障時，如何準確的、及時的判斷故障部位，并快速、順利的排除故障就成為一項重要的研究課題。目前針對目前車站6502信號設備各種故障信息均在控制臺上給出報警，但由于車務人員通知不及時而影響信號值班人員快速處理故障的情況時有發(fā)生。發(fā)明內(nèi)容:為了為適應鐵路安全的需求，最大限度的壓縮信號設備故障的處理時間，方便信號工查找和判斷故障點、信號工區(qū)掌握信號設備運行狀態(tài)信息，本發(fā)明提供了一種鐵路車站信號設備故障診斷及報警系統(tǒng)。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是:鐵路車站信號設備故障診斷及報警系統(tǒng)，由本地報警盒和遠程報警盒兩大部分構成，本地報警盒包括本地主控電路板、本地無線射頻模塊nRF905及附屬天線、手機模塊TC351、紅外發(fā)送器及接收器及可選配的PC機或筆記本電腦；遠程報警盒由遠程主控電路板、遠程無線射頻模塊nRF905及附屬天線組成。其中本地報警盒的本地主控電路板包括單片機AT89S52、電源模塊、USB接口芯片CH372、信號調(diào)理器件、看門狗芯片MAX706、實時時鐘DS1302、永久存儲器EEPR0M24C256、外擴輸入接口 74LS373、外擴輸出接口 74LS373、外擴RAM62256、驅(qū)動器MC1413、譯碼器74HC138、繼電器DS2Y-DC5V、語音芯片ISD4004。本地主控電路板裝在標準化的AX型繼電器盒內(nèi)，遠程無線射頻模塊nRF905及手機模塊TC35i由螺釘固定在電路板上，其連接按模塊定義。手機模塊TC35i為內(nèi)置天線，無線射頻模塊nRF905的天線需要外接，該模塊有專門的天線接口，引到AX型繼電器盒端子上，無線模塊nRF905天線從AX型繼電器盒端子引出固定在AX型繼電器組合架上；采用標準USB接口，焊在主控電路板上，AX型繼電器外罩開槽，以便USB電纜線與本地報警盒連接。主控電路板上有揚聲器及聲光報警控制繼電器輸出端子連到AX型繼電器盒端子上，從繼電器盒端子連接揚聲器及警笛，聲光報警器由市場上銷售的AD16-22SM型聲光報警器實現(xiàn)。信號I到信號16采集6502電氣集中鐵路車站信號設備組合架上AX型繼電器空閑結點及單元控制臺表示燈端點，將其引線連接在裝本地報警盒主控電路板的AX型繼電器盒端子上。開關量信號地接信號電源的直流地KF，模擬量信號地接信號電源的交流地JF。電源模塊有3 種:PMA-U10S5、AMS1117 和 LM2941，其中模塊 PMA-U10S5 將交流 220V變?yōu)橹绷?V，供主控電路板(手機模塊TC351、無線射頻模塊nRF905和語音芯片ISD4004除外)各部件工作，模塊LM2941將直流5V變?yōu)橹绷?.2V,供手機模塊TC35i工作，模塊AMSl 117將直流5V變?yōu)橹绷?.3V，供無線射頻模塊nRF905和語音芯片ISD4004工作。主控電路板是由單片機AT89S52、電源電路、復位電路、時鐘電路、程序下載電路等外圍電路構成單片機最小系統(tǒng)。在該單片機最小系統(tǒng)基礎上又擴充了為完成系統(tǒng)功能的相關電路，它們的作用如下:信號I到信號12為開關量信號，采集后進入信號調(diào)理電路，該電路由電阻、光電耦合器TLP521-4、電容構成，實現(xiàn)限流、電氣隔離、濾波功能，信號經(jīng)過信號調(diào)理產(chǎn)生穩(wěn)定信號，保證信號采集的準確性，安全性，信號調(diào)理后進入輸入接口 74LS373，單片機AT89S52重復讀取輸入接口數(shù)據(jù)值，進行數(shù)字濾波，大數(shù)判決等處理決定信號變化，進而診斷出信號故障點，進行故障報警。信號13到信號16為模擬信號，采集后進入信號調(diào)理電路，該電路由電阻及隔離器IS0124構成，實現(xiàn)限流、電氣隔離功能，信號經(jīng)過信號調(diào)理產(chǎn)生穩(wěn)定信號，進入AD轉(zhuǎn)換器TLC2543，TLC2543為3串口總線，與單片機AT89S52的擴充口74LS373相連，單片機AT89S52重復讀取A/D轉(zhuǎn)換器TLC2543數(shù)據(jù)值，采用數(shù)據(jù)冗余、數(shù)字濾波、數(shù)字檢波及頻譜分析技術處理A/D轉(zhuǎn)換器TLC2543輸出數(shù)據(jù)值，診斷出信號故障點，進行故障報警，實現(xiàn)系統(tǒng)功能。由于本主控電路板硬件較復雜，需要輸入及輸出接口較多，單片機AT89S52輸入及輸出口有限，不能滿足需求，于是需要由擴充輸入及輸出口，由譯碼器74HC138及門電路產(chǎn)生74LS373地址，本主控電路板共擴充2片74LS373作輸入口，擴充2片74LS373作輸出口足以滿足需求。單片機AT89S52通過擴充輸入及輸出口連接看門狗芯片MAX706、實時時鐘DS1302、永久存儲器EEPR0M24C256，通過并口連接RAM62256。本主控電路板24小時連續(xù)工作，工作環(huán)境惡劣，很容易受干擾，程序跑飛，于是通過看門狗芯片MAX706監(jiān)控程序運行，擴充的74LS373輸出口控制MAX706喂狗信號WDI，每隔小于1.6秒發(fā)一次喂狗信號，如程序跑飛則1.6秒內(nèi)發(fā)不出喂狗信號，單片機AT89S52復位，程序正常運行。實時時鐘DS1302為3串口總線，與單片機AT89S52的擴充口 74LS373相連，為系統(tǒng)提供標準記錄時間，永久存儲器EEPR0M24C256記錄故障報警時間、故障報警點、值班員處理情況等信息，便于分析統(tǒng)計故障，RAM62256為32K字節(jié)隨機靜態(tài)存儲器，為診斷模擬信號而進行的數(shù)字濾波和頻譜分析而擴充。本地主控電路板USB接口芯片CH372與單片機AT89S52在印制板上并口相連，本地主控電路板通過USB接口與PC機或筆記本電腦(配微軟高清視頻攝像頭HD-6000)相連，它是可選配的，用戶不用專門配置PC機或筆記本電腦，也可實現(xiàn)報警功能。用戶專門配置PC機或筆記本電腦后，用戶可讀取EEPR0M24C256中的故障信息，有人非法闖入時，主控電路板通過USB接口命令PC機或筆記本電腦采集微軟高清視頻攝像頭HD-6000的信息并以日歷文件格式保存，便于警察破案。手機模塊TC35i是一塊印制板組件，由安裝孔和ZIF連接器與本地主控電路板的單片機AT89S52串口相連。SM卡槽焊在主控電路板上，SM卡方便取放，有效手機卡放入SIM卡槽后，單片機AT89S52診斷出故障信息后，就可控制手機模塊TC35i向值班員發(fā)出故障信息或向值班員打電話。本地無線射頻模塊nRF905與單片機AT89S52在印制板上串口相連。本地無線射頻模塊nRF905與遠程無線射頻模塊nRF905無線通信，讀取遠程道口等故障信息。遠程報警盒與本地報警盒外型及電路原理一致。由于其功能僅采集道口等開關量信息，為保證行人車輛安全，遠程道口處語音報警和聲光報警，其無線射頻模塊nRF905與本地無線射頻模塊nRF905無線通信，發(fā)送遠程道口等故障信息。由本地報警盒發(fā)短信報警及電話報警，遠程報警盒不配置手機模塊TC35i和USB接口芯片CH372，因而遠程報警盒電路簡化。遠程報警盒主控電路板及與附屬部件與本地報警盒主控電路板及與附屬部件連接原理一致，遠程報警盒主控電路板由單片機AT89S52、電源模塊PMA-U10S5、信號調(diào)理器件、看門狗芯片MAX706、實時時鐘DS1302、永久存儲器EEPR0M24C256、外擴輸入接口74LS373、外擴輸出接口 74LS373、驅(qū)動器MC1413、譯碼器74HC138、繼電器DS2Y-DC5V、語音芯片ISD4004等器件構成，較本地報警盒主控電路板簡化。遠程報警電路板裝在標準化的AX型繼電器盒內(nèi)，遠程無線射頻模塊nRF905由螺釘固定在主控電路板上，其連接按模塊定義。無線射頻模塊HRF905的天線需要外接，該模塊有專門的天線接口，引到AX型繼電器盒端子上，無線模塊nRF905天線從繼電器盒端子弓I出固定在道口欄桿支架上。其主控電路板有揚聲器及聲光報警控制繼電器DS2Y-DC5V輸出端子連到AX型繼電器盒端子上，從繼電器盒端子連接揚聲器及聲光報警器，并固定在道口欄桿支架上。信號I到信號8采集道口欄桿控制繼電器空閑結點，將其引線連接在AX型繼電器盒端子上，其端子定義見第六部分表6及表8所示，開關量信號地連接信號電源的直流地KF。本發(fā)明采用單片機AT89S52為核心，信號調(diào)理和數(shù)字信號處理技術為基礎，設計了語音報警、電話報警、故障記錄及短信報警功能。語音報警和電話報警能有效快速通知電務維修人員現(xiàn)場處理故障?？蓪Χ嗦方?jīng)常發(fā)生的故障點信息進行故障診斷和可靠報警，不漏報也不誤報。實現(xiàn)了快速而準確通知的作用。隨著通用分組無線服務(GPRS)等數(shù)據(jù)業(yè)務的發(fā)展，GPRS無線網(wǎng)絡應用于故障現(xiàn)場圖像通過GPRS傳到電務維修人員手機上，便于了
解現(xiàn)場故障情況。通過無線模塊nRF905可進行遠程的故障數(shù)據(jù)采集并進行故障診斷及報
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目O本發(fā)明特點如下:1、運用成熟的數(shù)字信號處理技術對車站6502電氣集中設備關鍵部分的運行狀態(tài)進行實時檢測，采用數(shù)字信號技術準確判別故障點，保證不漏誤報警。2、設備安裝在車站6502電氣集中組合架的零層端子上，采用隔離原件電氣隔離模擬信號采集點；采用光電耦合原件隔離開關量信號采集點，具有故障-安全特性。3、報警設備采用信號電源，并加以隔離，否則采用照明用電，報警設備將影響6502電氣集中電源設備正常運用。4、硬件采用單片機AT89S52、語音芯片ISD4004及TC35i型手機模塊及無線射頻模塊nRF905作為關鍵部件，集成度高，穩(wěn)定性好。5、軟件采用數(shù)據(jù)冗余、數(shù)字濾波、數(shù)字檢波及頻譜分析技術實現(xiàn)系統(tǒng)功能。6、該報警器適用于任何車站6502電氣集中設備，也可適用于微機聯(lián)鎖車站電氣集中設備。報警信息可在微機上連續(xù)保存一年，并可在微機上回放，進行統(tǒng)計分析，確定責任人。


:圖1是本發(fā)明的總體結構示意圖。圖2是本地報警盒主控電路板及與附屬部件連接原理框圖。圖3是遠程報警盒主控電路板及與附屬部件連接原理框圖。圖4是單片機最小系統(tǒng)的電路原理圖。圖5是本地無線射頻模塊nRF905電路圖。圖6是手機模塊TC35i電路圖。圖7是USB接口芯片CH372電路圖。圖8是本地報警盒下位機總體流程圖。
圖9是遠程報警盒下位機發(fā)送遠程報警信息流程圖。圖10是本地報警盒下位機nRF905接收報警信息流程圖。圖11是單片機通過CH372接口芯片與上位機通信程序流程圖。
具體實施方式
:1、系統(tǒng)總體結構:鐵路車站信號設備故障診斷及報警系統(tǒng)，由本地報警盒和遠程報警盒兩大部分構成，本地報警盒由本地主控電路板(含USB接口、揚聲器、聲光報警器)、本地無線射頻模塊nRF905及附屬天線、手機模塊TC351、紅外發(fā)送器及接收器及可選配的PC機或筆記本電腦(配微軟高清視頻攝像頭HD-6000)五部分構成；遠程報警盒由本地主控電路板(含揚聲器、聲光報警器)、本地無線射頻模塊nRF905及附屬天線組成。其中本地報警盒的本地主控電路板包括單片機AT89S52、電源模塊、USB接口芯片CH372、信號調(diào)理器件、看門狗芯片MAX706、實時時鐘DS1302、永久存儲器EEPR0M24C256、外擴輸入接口 74LS373、外擴輸出接口 74LS373、驅(qū)動器MC1413、譯碼器74HC138、繼電器DS2Y-DC5V、語音芯片ISD4004。本地主控電路板裝在標準化的AX型繼電器盒內(nèi)，遠程無線射頻模塊nRF905及手機模塊TC35i由螺釘固定在電路板上，其連接按模塊定義。手機模塊TC35i為內(nèi)置天線，無線射頻模塊nRF905的天線需要外接，該模塊有專門的天線接口，引到AX型繼電器盒端子上，無線模塊nRF905天線從繼電器盒端子引出固定在組合架上；采用標準USB接口，焊在主控電路板上，AX型繼電器外罩開槽，以便USB電纜線與本地報警盒連接。主控電路板上有揚聲器及聲光報警控制繼電器輸出端子連到AX型繼電器盒端子上，從繼電器盒端子連接揚聲器及聲光報警器，聲光報警由市場上銷售的220伏供電的AD16-22SM型聲光報警器實現(xiàn)。信號I到信號16采集6502電氣集中鐵路車站信號設備組合架上AX型繼電器空閑結點及單元控制臺表示燈端點，將其引線連接在裝本地報警盒主控電路板的AX型繼電器盒端子上，其端子定義見后面第4部分表5及表7所示。開關量信號地接信號電源的直流地KF，模擬量信號地接信號電源的交流地JF。電源模塊有3種:PMA-U10S5、AMSl117和LM2941，其中模塊PMA-U10S5將交流220V變?yōu)橹绷?V，供主控電路板(手機模塊TC351、無線模塊nRF905和和語音芯片ISD4004除外)各部件工作，模塊LM2941將直流5V變?yōu)橹绷?.2V,供手機模塊TC35i工作，模塊AMSl 117將直流5V變?yōu)橹绷?.3V，供無線模塊nRF905和語音芯片ISD4004工作。主控電路板是由單片機AT89S52作為CPU，與電源電路、復位電路、時鐘電路、程序下載電路等外圍電路構成單片機最小系統(tǒng)，見圖4所示。在該單片機最小系統(tǒng)基礎上又擴充了為完成系統(tǒng)功能的相關電路，它們的作用如下:信號I到信號12為開關量信號，采集后進入信號調(diào)理電路，該電路由電阻、光電耦合器TLP521-4、電容構成，實現(xiàn)限流、電氣隔離、濾波功能，信號經(jīng)過信號調(diào)理產(chǎn)生穩(wěn)定信號，保證信號采集的準確性，安全性，信號調(diào)理后進入輸入接口 74LS373，單片機AT89S52重復讀取輸入接口數(shù)據(jù)值，進行數(shù)字濾波，大數(shù)判決等處理決定信號變化，進而診斷出信號故障點，進行故障報警。信號13到信號16為模擬信號，采集后進入信號調(diào)理電路，該電路由電阻及隔離器IS0124構成，實現(xiàn)限流、電氣隔離功能，信號經(jīng)過信號調(diào)理產(chǎn)生穩(wěn)定信號，進入A/D轉(zhuǎn)換器TLC2543，TLC2543為3串口總線，與單片機AT89S52的擴充口 74LS373相連，單片機AT89S52重復讀取A/D轉(zhuǎn)換器TLC2543數(shù)據(jù)值，采用數(shù)據(jù)冗余、數(shù)字濾波、數(shù)字檢波及頻譜分析技術分析A/D轉(zhuǎn)換器TLC2543數(shù)據(jù)值，診斷出信號故障點，進行故障報警，實現(xiàn)系統(tǒng)功能。由于本主控電路板硬件較復雜，需要輸入及輸出接口較多，單片機AT89S52輸入及輸出口有限，不能滿足需求，于是需要由擴充輸入及輸出口，由譯碼器74HC138及門電路產(chǎn)生74LS373地址，本主控電路板共擴充2片74LS373作輸入口，擴充2片74LS373作輸出口足以滿足需求。單片機AT89S52通過擴充輸入及輸出口連接看門狗芯片MAX706、實時時鐘DS1302、永久存儲器EEPR0M24C256、通過并口與RAM62256相連。本主控電路板24小時連續(xù)工作，工作環(huán)境惡劣，很容易受干擾，程序跑飛，于是通過看門狗芯片MAX706監(jiān)控程序運行，擴充的74LS373輸出口控制MAX706喂狗信號WDI，每隔小于1.6秒發(fā)一次喂狗信號，如程序跑飛1.6秒發(fā)不出喂狗信號，CPU復位，程序正常運行。實時時鐘DS1302為3串口總線，與單片機AT89S52的擴充口 74LS373相連，為系統(tǒng)提供標準記錄時間，永久存儲器EEPR0M24C256記錄故障報警時間、故障報警點、值班員處理情況等信息，便于分析統(tǒng)計故障，RAM62256為32K字節(jié)隨機靜態(tài)存儲器，為診斷模擬信號而進行的數(shù)字濾波和頻譜分析而擴充。本地主控電路板USB接口芯片CH372與單片機AT89S52在印制板上并口相連，詳見圖7CH372接口電路圖，本地主控電路板通過USB接口與PC機或筆記本電腦(配微軟高清視頻攝像頭HD-6000)相連，它是可選配的，用戶不用專門配置PC機或筆記本電腦，也可實現(xiàn)報警功能。用戶專門配置PC機或筆記本電腦后，用戶可讀取EEPR0M24C256中的故障信息，有人非法闖入時，主控電路板通過USB接口命令PC機或筆記本電腦采集視頻攝像頭信息，便于警察破案。手機模塊TC35i是一塊印制板組件，由安裝孔和ZIF連接器與本地主控電路板的單片機AT89S52串口相連，見圖6所示。SM卡槽焊在主控電路板上，SM卡方便取放，有效手機卡放入SIM卡槽后，單片機AT89S52診斷出故障信息后，就可控制手機模塊TC35i向值班員發(fā)出故障信息或向值班員打電話。本地無線射頻模塊nRF905與單片機AT89S52在印制板上串口相連，詳見圖5nRF905無線數(shù)傳模塊接口電路圖。本地無線射頻模塊nRF905與遠程無線射頻模塊nRF905無線通信，讀取遠程道口等故障信息。遠程報警盒與本地報警盒外型及電路原理一致，見圖3所示。由于其功能僅采集遠程道口等開關量信息，為保證行人車輛安全，遠程道口處進行語音報警和聲光報警，其無線射頻模塊nRF905與本地無線射頻模塊nRF905無線通信，發(fā)送遠程道口等故障信息。由本地報警盒發(fā)短信報警及電話報警，遠程報警盒不配置手機模塊TC35i和USB接口芯片CH372，因而遠程報警盒電路簡化。遠程報警盒主控電路板及與附屬部件連接原理框圖如圖3所示，與本地報警盒主控電路板及與附屬部件連接原理一致，遠程報警盒主控電路板由單片機AT89S52、電源模塊PMA-U10S5、信號調(diào)理器件、看門狗芯片MAX706、實時時鐘DS1302、永久存儲器EEPR0M24C256、外擴輸入接口 74LS373、外擴輸出接口 74LS373、驅(qū)動器MC1413、譯碼器74HC138、繼電器、語音芯片ISD4004等器件構成，較本地報警盒主控電路板簡化。遠程報警電路板裝在標準化的AX型繼電器盒內(nèi)，遠程無線射頻模塊nRF905由螺釘固定在電路板上，其連接按模塊定義。無線射頻模塊nRF905的天線需要外接，該模塊有專門的天線接口，引到AX型繼電器盒端子上，無線模塊nRF905天線從繼電器盒端子弓I出固定在道口欄桿支架上。其主控電路板有揚聲器及聲光報警控制繼電器DS2Y-DC5V輸出端子連到AX型繼電器盒端子上，從AX型繼電器盒端子連接揚聲器及聲光報警器，并固定在道口欄桿支架上。信號I到信號8采集道口欄桿控制繼電器空閑結點，將其引線連接在繼電器盒端子上，其端子定義見后面第4部分表6及表8所示，開關量信號地連接信號電源的直流地KF。2、硬件電路設計本地主控電路板選用Atmel公司的AT89S52單片機作主控芯片；Nordic公司的無線數(shù)傳模塊nRF905實現(xiàn)本地報警盒與遠程報警盒間報警信息的傳輸；報警信息通過南京沁恒公司的USB功能設備芯片CH372傳輸至上位機；SimenS公司的GSM網(wǎng)絡模塊TC35i實現(xiàn)鐵路車站信號設備故障報警短消息的傳輸。本系統(tǒng)硬件較復雜，現(xiàn)僅就硬件關鍵部分介紹如下。( I)單片機最小系統(tǒng)單片機加上適當?shù)耐鈬娐?，即構成了單片機最小系統(tǒng)。外圍電路包括:電源電路，復位電路，時鐘電路，程序下載電路等。單片機最小系統(tǒng)電路圖如圖4所7]^。信號備用電源或照明電源為系統(tǒng)提供220V交流電源。采用深圳市普德新星電源技術有限公司生產(chǎn)的電源模塊PMA-U10S5提供5V/2A直流電源，LM2941實現(xiàn)5V到4.2V轉(zhuǎn)換，提供給TC35i。

本系統(tǒng)采用上電復位和按鍵復位相結合的方式。復位按鍵SWl即語音復位鍵，當按語音復位鍵SWl時，系統(tǒng)重新自復位。語音報警時如人工干預，即按下語音切斷鍵，則停止語音報警，因而又設計了語音切斷鍵，與語音復位鍵一同人工控制報警。本系統(tǒng)采用內(nèi)部方式在XTALl和XTAL2兩端外接振蕩頻率為11.0592Mhz的晶體振蕩器，電容C9、C10的容值為30pF，起到頻率微調(diào)的作用。本系統(tǒng)外接MAX706作為看門狗，當系統(tǒng)受干擾跑飛時，強制系統(tǒng)復位。系統(tǒng)由7LS373外擴輸入接口，采集報警開關量信息，由譯碼器74HC138及門電路產(chǎn)生74LS373地址，外擴A/D轉(zhuǎn)換器TLC2543采集報警模擬量信息，74LS373外擴輸出接口，驅(qū)動器MC1413驅(qū)動繼電器DS2Y-DC5V，該繼電器勵磁，結點Jl，J2接通輸出220伏控制電壓，來控制聲光報警器AD16-22SM。通過并口與RAM62256相連，RAM62256為32K字節(jié)隨機靜態(tài)存儲器，為診斷模擬信號而進行的數(shù)字濾波和頻譜分析而擴充，以便存取濾波及FFT運算中間結果。此部分電路為常規(guī)設計，硬件原理圖略。由于本系統(tǒng)采用的是AT89S52單片機，其具有在系統(tǒng)可編程ISP功能。通過progisp軟件，可以對單片機的Flash程序存儲器中的代碼進行方便的修改。下載電路接口采用JTAG標準。(2 ) nRF905無線數(shù)傳模塊外圍電路及接口電路設計nRF905芯片是挪威Nordic VLSI公司推出的一款可工作于433/868/915Mhz等ISM頻段的無線收發(fā)芯片。它主要有以下的特點:⑩采用高效的GFSK調(diào)制,抗干擾能力強,最高發(fā)送速率可達50Kbps。 采用其特有ShockBurstTM技術降低了芯片的功率消耗。#工作電壓低，1.9 3.6V之間均可工作，典型值為3.3V。■收發(fā)模式轉(zhuǎn)換時間小于650 μ S。發(fā)送功率可自行調(diào)節(jié)，最大可達IOdBm0#具有載波檢測功能，防止發(fā)送碰撞。當收到與本機地址相同的數(shù)據(jù)時，地址匹配信號通知單片機，準備接收數(shù)據(jù)。⑩單片機通過數(shù)據(jù)準備好信號判斷數(shù)據(jù)是否成功發(fā)送或是接收。
m自動完成CRC校驗和數(shù)據(jù)打包與拆包。馨32引腳的QFN封裝5 X 5mm。正是由于具有上述這些特點，nRF905芯片特別適合應用在無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，高速鐵路運行控制系統(tǒng)、民航地面保障系統(tǒng)，遠程監(jiān)控、遙控，工業(yè)傳感器等眾多領域。nRF905芯片內(nèi)部集成了電源管理器，晶體振蕩器，低噪聲放大器，頻率合成器，功率放大器等模塊，曼徹斯特編解碼有片內(nèi)硬件自動完成，無須用戶干預，使用非常方便。本系統(tǒng)采用的無線數(shù)傳模塊共有14個引腳，可分為電源、控制、指示、SPI接口等4類。表I列出了各個引腳的功能和說明。表I nRF905無線數(shù)傳模塊引腳功能和說明
權利要求
1.鐵路車站信號設備故障診斷及報警系統(tǒng)，其特征在于:由本地報警盒和遠程報警盒兩大部分構成，本地報警盒包括本地主控電路板、本地無線射頻模塊nRF905及附屬天線、手機模塊TC351、紅外發(fā)送器及接收器；遠程報警盒由遠程主控電路板、遠程無線射頻模塊nRF905及附屬天線組成；其中本地報警盒的本地主控電路板包括單片機AT89S52、電源模塊、USB接口芯片CH372、信號調(diào)理器件、看門狗芯片MAX706、實時時鐘DS1302、永久存儲器EEPROM24C256、外擴輸入接口 74LS373、外擴輸出接口 74LS373、外擴RAM62256、驅(qū)動器MC1413、譯碼器74HC138、繼電器DS2Y-DC5V、語音芯片ISD4004，本地主控電路板裝在標準化的AX型繼電器盒內(nèi)，本地無線射頻模塊nRF905及手機模塊TC35i固定在本地主控電路板上；無線模塊HRF905天線從AX型繼電器盒端子引出固定在電氣集中組合架上；主控電路板上有揚聲器及聲光報警控制繼電器輸出端子連到AX型繼電器盒端子上，從繼電器盒端子連接揚聲器及警笛；電源模塊有3種:PMA-U10S5、AMSl117和LM2941，其中模塊PMA-U10S5將交流220V變?yōu)橹绷?V，供主控電路板直流5V供電的部件工作，模塊LM2941將直流5V變?yōu)橹绷?.2V，供手機模塊TC35i工作，模塊AMSl 117將直流5V變?yōu)橹绷?.3V,供無線射頻模塊nRF905和語音芯片ISD4004工作，主控電路板是由單片機AT89S52、電源電路、復位電路、時鐘電路、程序下載電路和外圍電路構成的單片機最小系統(tǒng)而擴展實現(xiàn)系統(tǒng)各項功能；單片機AT89S52通過擴充輸入及輸出口連接看門狗芯片MAX706、實時時鐘DS1302、永久存儲器EEPROM24C256、外擴RAM62256，本地主控電路板USB接口芯片CH372與單片機AT89S52在印制板上并口相連，本地無線射頻模塊nRF905與單片機AT89S52在印制板上串口相連，實時時鐘DS1302為3串口總線，與單片機AT89S52的擴充口 74LS373相連，外擴RAM62256與單片機AT89S52并口相連；遠程報警盒主控電路板由單片機AT89S52、電源模塊PMA-U10S5、信號調(diào)理器件、看門狗芯片MAX706、實時時鐘DS1302、永久存儲器EEPROM24C256、外擴輸入接口 74LS373、外擴輸出接口 74LS373、驅(qū)動器MC1413、譯碼器74HC138、繼電器DS2Y-DC5V、語音芯片ISD4004等器件構成；遠程報警電路板裝在標準化的AX型繼電器盒內(nèi)，遠程無線射頻模塊nRF905由螺釘固定在電路板上，但其天線需要外接，該模塊有專門的天線接口，引到AX型繼電器盒端子上，無線模塊nRF905天線從繼電器盒端子引出固定在道口欄桿支架上，其主控電路板有揚聲器及聲光報警控制繼電器DS2Y-DC5V輸出端子連到AX型繼電器盒端子上，從繼電器盒端子連接揚聲器及警笛，并固定在道口欄桿支架上。
2.如權利要求1所述的鐵路車站信號設備故障診斷及報警系統(tǒng)，其特征在于:所述的本地主控電路板通過USB接口與配有微軟高清視頻攝像頭HD-6000的PC機或筆記本電腦連接。
3.如權利要求1所述的鐵路車站信號設備故障診斷及報警系統(tǒng)，其特征在于:所述的手機模塊TC35i為內(nèi)置天線，無線射頻模塊nRF905的天線需要外接，該模塊有專門的天線接口，引到AX型繼電器盒端子上。
4.如權利要求1所述的鐵路車站信號設備故障診斷及報警系統(tǒng)，其特征在于:所述的由USB模塊CH372擴充的USB接口采用標準USB接口卡槽，焊在主控電路板上，并從AX型繼電器外罩開槽引出。
5.如權利要求1所述的鐵路車站信號設備故障診斷及報警系統(tǒng)，其特征在于:所述的手機模塊TC35i是一塊印制板組件，由 螺釘將其安裝孔和本地主控電路板的安裝孔相連固定，手機模塊TC35i的ZIF連接器焊在本地主控電路板上，其串口與單片機AT89S52串口相連、其麥克輸入與語音 芯片的語音輸出相連。
全文摘要
鐵路車站信號設備故障診斷及報警系統(tǒng),由本地報警盒和遠程報警盒兩大部分構成，本地報警盒包括本地主控電路板、本地無線射頻模塊nRF905及附屬天線、手機模塊TC35i、紅外發(fā)送器及接收器及可選配的PC機或筆記本電腦；遠程報警盒由遠程主控電路板、遠程無線射頻模塊nRF905及附屬天線組成。本發(fā)明采用單片機AT89S52為核心、信號調(diào)理和數(shù)字信號處理技術、設計了語音報警、電話報警、故障記錄及短信報警功能。語音告警和電話報警能有效快速通知電務維修人員現(xiàn)場處理故障?？蓪Χ嗦方?jīng)常發(fā)生的故障點信息進行故障診斷和可靠報警，不漏報也不誤報。實現(xiàn)了快速而準確通知的作用。
文檔編號H04M11/04GK103198608SQ20131012113
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月9日 優(yōu)先權日2013年4月9日
發(fā)明者訾學博, 訾源 申請人:沈陽航空航天大學