一种铁路机车自动唤醒系统的制作方法

1.本发明涉及交通运输设备，具体涉及一种铁路机车自动唤醒系统。

背景技术：

2.目前传统的机车唤醒方式，需要由司机到机械间，投入空开使机车控制系统上电，该方法需要人工进行操作，存在以下缺点：1、人工驾驶操作难度大，操作一致性难以保证：在疲劳或者紧张的情况下，可能导致列车纵向冲动大、非正常停车、超速甚至是断钩等现象，机车运行的安全性和平稳性是亟待解决的问题；2、线路运用需要聘用大量的司乘人员，人员劳动强度大，人力成本高昂；3、司乘人员为了保证运行安全，操纵机车运行速率较低，运输效率有提高空间；4、司乘人员频繁操作导致能耗损耗严重。
3.我国目前铁路行业机车保有量巨大，例如各铁路局、工矿企业等，与之相应的日常机车整备工作也比较繁忙，例如蓄电池合闸、油水管路检查、柴油机状态检查等，采用上述传统的机车唤醒方式依旧会存在整备工作作业效率低、劳动强度大、人为安全风险高等方面的问题，随着社会的发展，对于机车的唤醒方式开始逐步向自动化发展，如在中国专利申请号为cn201910515651.7的一种机车唤醒方法、装置、设备、系统及可读存储介质中，提供了一种机车唤醒装置，其特征在于，基于机车的自动唤醒设备；机车唤醒装置包括：唤醒信息接收模块，用于接收通信控制服务器远程发送的唤醒信息；校验模块，用于对所述唤醒信息进行校验；驱动指令发送模块，用于在校验成功时，向唤醒控制电路发送驱动指令，以通过所述唤醒控制电路执行机车唤醒操作；预备激活申请接收模块，用于接收通信控制服务器远程发送的预备激活申请；指令发送模块，用于在所述自动唤醒设备处于正常状态时，向所述通信控制服务器反馈激活申请成功的指令，以使所述通信控制服务器接收到所述指令后，向所述自动唤醒设备发送唤醒信息；其中唤醒设备包括存储器、处理器；上述机车唤醒装置具有智能化、无人化等特点，但仍具有以下方面缺点：
4.a、投资成本高：该方案需一次性投入成本较高，例如需要建立地面综合调度中心、通信控制服务器、车载接收设备等，多数铁路局或企业用户很难承受；
5.b、该申请通过唤醒信息接收模块、唤醒控制电路、校验模块等的配合，只能够实现对机车的唤醒，但是无法对机车进行自检，存在较大的安全隐患；
6.c、可靠性较低：地面无线通讯通常采用wlan，面对通讯设备故障或数据风暴来临时，通讯系统很难保证通讯指令正常发送。
7.因此，需要提供一种投资成本低、运维成本低、可靠性高的技术方案来解决上述技术问题。

技术实现要素：

8.本发明提供了一种铁路机车自动唤醒系统，包括：
9.手持终端：用于发送指令和接收机车的信息，所述指令包括自动唤醒指令和反馈确认指令；
10.自动唤醒装置：用于接收来自手持终端的自动唤醒指令、对接收的指令进行反馈；以及响应于接收到反馈确认指令而驱动蓄电池控制电路；
11.蓄电池控制电路：用于控制蓄电池电路的自动合闸和断开；
12.中央控制单元：响应于蓄电池电路的自动合闸而激活，并与自动唤醒装置进行通讯，用于控制机车进行自检和机车动力装置的启动和停止。
13.作为一种优选方案，所述蓄电池控制电路包括电源，所述电源的正负极分别与自动唤醒装置的电源接口一和电源接口二连接，电源的正负极还分别与中央控制单元的电源正极接口和电源负极接口连接，所述电源正极接口与电源正极之间设有蓄电池接触器bic，电源上还连接有蓄电池接触器线圈，用于控制蓄电池接触器的断开和闭合，所述蓄电池接触器线圈与自动唤醒装置的控制输出端口连接。
14.作为一种优选方案，所述蓄电池接触器线圈包括上电线圈bic1和断电线圈bic2，其中，所述上电线圈bic1与自动唤醒装置的控制输出端口一out1连接，断电线圈bic2与自动装置的控制端口二out2连接。
15.作为一种优选方案，所述电源正极接口与电源正极之间还设有中央控制单元断路器ab2，所述中央控制单元断路器ab2为常闭断路器。
16.作为一种优选方案，所述电源的正极与电源接口一之间设有自动唤醒装置断路器ab1，所述自动唤醒装置断路器ab1为常闭断路器。
17.作为一种优选方案，所述蓄电池接触器线圈与蓄电池万转开关bics连接，所述蓄电池万转开关bics包括闭合、零、断开三个档位，处于闭合档位时，控制上电线圈bic1得电，处于断开档位时，控制断电线圈bic2得电。
18.作为一种优选方案，所述手持终端与自动唤醒装置通过数传电台通讯。
19.作为一种优选方案，所述自动唤醒装置与中央控制单元通过以太网通讯。
20.作为一种优选方案，所述中央控制单元通过接触器/继电器控制输出端口与机车待检的接触器/继电器连接，所述待检的接触器/继电器与中央控制单元的接触器/继电器反馈输入端口连接。
21.作为一种优选方案，中央控制单元通过can接口与机车动力装置控制器连接。
22.本发明提供了一种铁路机车自动唤醒系统，包括手持终端、自动唤醒装置、中央控制单元、蓄电池控制电路；系统采用一键启动式方式，可实现指令发送、指令接收、指令状态反馈、蓄电池控制电路驱动、中央控制单元唤醒、自动整备等全流程，通过该系统，使得机车具有自动唤醒、自动整备、自动休眠等功能，系统具有可靠性高、智能化水平高等特点，属于该技术领域创新设计；本发明设计一种铁路机车自动唤醒系统，为广大铁路局、工矿企业用户提供了一种安全可靠的智能化解决方案，可切实解决机车日常整备作业效率低、劳动强度大、人为安全风险高等问题，有效改善了现有工作流程，体现以人为本准则；另外，该方案也可广泛用于轨道交通领域内的其他运输装备范畴。
23.与现有技术相比，本技术还具有如下优点；
24.1、投资成本低，不需要一次性投入较大的成本，方便使用，保证较强的通用性；
25.2、该申请的手持终端与自动唤醒装置通过数传电台进行数据传输，成本低，稳定性好，能够保证通讯指令的正常发送，不会出现wlan传输面临的数据风暴导致通讯指令失常的问题；
26.3、本技术在机车唤醒之前能够对机车实现全自检，自检不通过，无法完成唤醒，提高了机车运行的安全性。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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实施例。
28.图1为本技术的系统架构图；
29.图2为本技术的自动唤醒的控制逻辑图；
30.图3为本技术的蓄电池控制电路的电路图；
31.其中，1-手持终端，2-自动唤醒装置，3-通讯模块，4-中央控制单元，5-柴油机控制器，6-电源，7-电源接口一，8-电源接口二，9-电源正极接口，10-电源负极接口。
具体实施方式
32.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。
33.需要说明的是，本发明实施例中所有使用“一”和“二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“一”、“二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
34.实施例一：
35.本实施例提供一种铁路机车自动唤醒系统，图1为本技术的系统架构图，包括：
36.手持终端1：用于发送指令和接收机车的信息；所述手持终端1采用工业级平板电脑，其界面包括指令输出界面和机车信息界面，指令输出界面包括自动唤醒指令、自动唤醒指令反馈确认、自动休眠指令、自动休眠指令确认、机车动力装置启动指令、机车动力装置停机指令等；机车信息界面包括机车自检状态反馈信息、机车综合故障信息、机车动力装置信息等；
37.自动唤醒装置2：自动唤醒装置2包括通讯模块3，与手持终端1进行通讯，通讯方式采用数传电台，通过无委会申请的特殊频段进行指令和信息交互，自动唤醒装置2用于接收来自手持终端1的指令、对接收的指令进行反馈；自动唤醒装置2还以及响应于接收到反馈确认指令而驱动蓄电池控制电路；
38.蓄电池控制电路：用于控制蓄电池电路的自动合闸和断开，从而控制中央控制单元4的得电和断电；
39.中央控制单元4：与自动唤醒装置2通过以太网进行通讯，实现控制机车信息的交互及存储、用于控制机车进行自检和机车动力装置的启动和停止；上述蓄电池电路合闸完成后，中央控制单元4被激活，中央控制单元4与自动唤醒装置2通讯，得到自动唤醒装置2的指令，控制机车进行自检，控制机车动力装置的启动或停止。
40.中央控制单元4与机车待检装置连接，车辆待检装置包括机车主要的接触器和继电器，中央控制单元4驱动机车主要接触器和继电器的动作，并结合反馈情况进行自诊断信
息决策，形成最终自诊断的反馈信息。
41.机车动力装置为柴油机，中央控制单元4与柴油机控制器5通过can通讯方式进行启动或停止的控制以及数据交互，同步将信息发送至自动唤醒装置2，并转发至手持终端1。
42.本实施例可实现指令发送、指令接收、指令状态反馈、蓄电池控制电路驱动、中央单元唤醒、自动自检等全流程，以下唤醒指令为例，结合图2对工作流程进行说明：
43.步骤一：手持终端1发送自动唤醒指令；
44.步骤二：自动唤醒装置2中的通讯模块3采集自动唤醒指令信息；
45.步骤三：自动唤醒装置2接收自动唤醒指令并向手持终端1发送反馈确认请求，当接收到来自手持终端1发送的反馈确认后执行步骤四，并反馈至手持终端1进行显示；未接收到反馈确认则返回至步骤一重新执行自动唤醒指令的发送；
46.步骤四：自动唤醒装置2驱动蓄电池控制电路得电；
47.步骤五：中央控制单元4得电，实现中央控制单元4的唤醒；
48.步骤六：中央控制单元4与自动唤醒装置2进行以太网通讯，获取自动唤醒装置2的自动唤醒指令；
49.步骤七：中央控制单元4对机车待检装置进行自检，形成自检结论；当自检通过时，执行步骤八；自检未通过，将结论发送至手持终端1，跳转至步骤一，等待新的唤醒指令；
50.步骤八：中央控制单元4控制机车动力装置运动，实现自动唤醒完成。
51.上述还可以替换为休眠指令，在此不做赘述。
52.实施例二：
53.本实施例提供了一种蓄电池控制电路，如图3所示，可实现蓄电池自动合闸或者断开，具体地：
54.所述蓄电池控制电路包括电源6，电源6即为蓄电池，所述电源6的正负极通过线路分别与自动唤醒装置2的电源接口一7和电源接口二8连接；电源的正负极还通过线路分别与中央控制单元4的电源正极接口9和电源负极接口10连接，所述电源正极接口9与电源正极之间的线路上设蓄电池接触器bic，电源6上还连接有蓄电池接触器线圈，用于控制蓄电池接触器bic的断开和闭合，所述蓄电池接触器线圈与自动唤醒装置2的控制输出端口连接。
55.优选地，所述蓄电池接触器线圈包括上电线圈bic1和断电线圈bic2，其中，所述上电线圈bic1与自动唤醒装置2的控制输出端口一out1连接，断电线圈bic2与自动唤醒装置2的控制端口二out2连接。
56.在自动唤醒功能控制过程中，自动唤醒装置2通过电源6供电而处于待机状态，随时接收来自手持终端1的指令，当自动唤醒装置2成功接收到自动唤醒指令后，控制输出端口out1得电，使得上电线圈bic1得电，进而使蓄电池接触器bic主触点闭合，则中央控制单元4得电被激活，激活后的中央控制单元4与自动唤醒装置2进行以太网通讯，接收来自手持终端件1的指令，并执行机车状态自检测、柴油机自动启停机等操作，同时可将相关信息回送；当自动唤醒装置2成功接收到自动休眠指令后，控制输出端口out2得电，使得断电线圈bic2得电，进而使蓄电池接触器bic主触点断开，则中央控制单元4进入休眠状态，同时，自动唤醒装置2得知与中央控制单元4已通讯失联，进一步将休眠已确认信息报送给手持终端1。
57.为了进一步提高安全性，所述电源正极接口9与电源正极之间还设有中央控制单元断路器ab2，所述中央控制单元断路器ab2为常闭断路器；所述电源的正极与电源接口一7之间设有自动唤醒装置断路器ab1，所述自动唤醒装置断路器为常闭断路器；两个常闭式的断路器提高了安全性，当自检未通过时，中央控制单元4控制中央控制单元断路器ab2、自动唤醒装置断路器ab1切断，将整个电路进行断电，断电后自动唤醒装置断路器ab1、中央控制单元断路器ab2复位，进行下一次的工作，提高了安全性。
58.实施例三：
59.本实施例不仅仅可以通过自动唤醒功能控制，也可以通过手动进行控制，操控方式多样性，当工作人员在机车上时，则无需通过远程控制，具体为：
60.本实施例包括蓄电池万转开关bics，所述蓄电池万转开关bics与蓄电池接触器bic连接，所述蓄电池万转开关bics包括闭合、零、断开三个档位，处于闭合档位时，控制上电线圈bic1得电，处于断开档位时，控制断电线圈bic2得电；所述蓄电池万转开关bics设置在机车操纵台上，通过蓄电池万转开关bics控制蓄电池接触器bic，从而实现替代传统机车蓄电池铡刀的目的。
61.综上所述，本发明提供了一种铁路机车自动唤醒系统，包括手持终端、自动唤醒装置、中央控制单元、蓄电池控制电路；系统采用一键启动式方式，可实现指令发送、指令接收、指令状态反馈、蓄电池控制电路驱动、中央控制单元唤醒、自动整备等全流程，通过该系统，使得机车具有自动唤醒、自动整备、自动休眠等功能，系统具有可靠性高、智能化水平高等特点，属于该技术领域创新设计；本发明设计的一种铁路机车自动唤醒系统，为广大铁路局、工矿企业用户提供了一种安全可靠的智能化解决方案，可切实解决机车日常整备作业效率低、劳动强度大、人为安全风险高等问题，有效改善了现有工作流程，体现以人为本准则；另外，该方案也可广泛用于轨道交通领域内的其他运输装备范畴。
62.与现有技术相比，本技术还具有如下优点；
63.1、投资成本低，不需要一次性投入较大的成本，方便使用，保证较强的通用性；
64.2、该申请的手持终端与自动唤醒装置通过数传电台进行数据传输，陈本低，稳定性好，能够保证通讯指令的正常发送，不会出现wlan传输面临的数据风暴导致通讯指令失常的问题；
65.3、本技术在机车唤醒之前能够对机车实现全自检，自检不通过，无法完成唤醒，提高了机车运行的安全性。
66.需要特别指出的是，上述各个实施例中的各个组件或步骤均可以相互交叉、替换、增加、删减，因此，这些合理的排列组合变换形成的组合也应当属于本发明的保护范围，并且不应将本发明的保护范围局限在所述实施例之上。
67.以上是本发明公开的示例性实施例，上述本发明实施例公开的顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。但是应当注意，以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子，在不背离权利要求限定的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。
68.所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非
旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明实施例的保护范围之内。

技术特征：

1.一种铁路机车自动唤醒系统，其特征在于，包括：手持终端(1)：用于发送指令和接收机车的信息，所述指令包括自动唤醒指令和反馈确认指令；自动唤醒装置(2)：用于接收来自手持终端(1)的自动唤醒指令、对接收的指令进行反馈；以及响应于接收到反馈确认指令而驱动蓄电池控制电路；蓄电池控制电路：用于控制蓄电池电路的自动合闸和断开；中央控制单元(4)：响应于蓄电池电路的自动合闸而激活，并与自动唤醒装置(2)进行通讯，用于控制机车进行自检和机车动力装置的启动和停止。2.根据权利要求1所述的一种铁路机车自动唤醒系统，其特征在于，所述蓄电池控制电路包括电源(6)，所述电源(6)的正负极分别与自动唤醒装置(2)的电源接口一(7)和电源接口二(8)连接；电源的正负极还分别与中央控制单元(4)的电源正极接口(9)和电源负极接口(10)连接，所述电源正极接口(9)与电源正极之间设有蓄电池接触器bic，电源(6)上还连接有蓄电池接触器线圈，用于控制蓄电池接触器的断开和闭合，所述蓄电池接触器线圈与自动唤醒装置(2)的控制输出端口连接。3.根据权利要求2所述的一种铁路机车自动唤醒系统，其特征在于，所述蓄电池接触器线圈包括上电线圈bic1和断电线圈bic2，其中，所述上电线圈bic1与自动唤醒装置(2)的控制输出端口一out1连接，断电线圈bic2与自动装置(2)的控制端口二out2连接。4.根据权利要求2所述的一种铁路机车自动唤醒系统，其特征在于，所述电源正极接口(9)与电源正极之间还设有中央控制单元断路器ab2，所述中央控制单元断路器ab2为常闭断路器。5.根据权利要求2所述的一种铁路机车自动唤醒系统，其特征在于，所述电源的正极与电源接口一(7)之间设有自动唤醒装置断路器ab1，所述自动唤醒装置断路器ab1为常闭断路器。6.根据权利要求3所述的一种铁路机车自动唤醒系统，其特征在于，所述蓄电池接触器线圈与蓄电池万转开关bics连接，所述蓄电池万转开关bics包括闭合、零、断开三个档位，处于闭合档位时，控制上电线圈bic1得电，处于断开档位时，控制断电线圈bic2得电。7.根据权利要求1所述的一种铁路机车自动唤醒系统，其特征在于，所述手持终端(1)与自动唤醒装置(2)通过数传电台通讯。8.根据权利要求1所述的一种铁路机车自动唤醒系统，其特征在于，所述自动唤醒装置(2)与中央控制单元(4)通过以太网通讯。9.根据权利要求1所述的一种铁路机车自动唤醒系统，其特征在于，所述中央控制单元(4)通过接触器/继电器控制输出端口与机车待检的接触器/继电器连接，所述机车待检的接触器/继电器与中央控制单元(4)的接触器/继电器反馈输入端口连接。10.根据权利要求1所述的一种铁路机车自动唤醒系统，其特征在于，所述中央控制单元(4)通过can接口与柴油机控制器(5)连接。

技术总结

本发明公开了一种铁路机车自动唤醒系统，包括手持终端、自动唤醒装置、中央控制单元、蓄电池控制电路，系统采用一键启动式方式，可实现指令发送、指令接收、指令状态反馈、蓄电池控制电路驱动、中央控制单元唤醒、自动整备等全流程，通过该系统，使得机车具有自动唤醒、自动整备、自动休眠等功能，系统具有可靠性高、智能化水平高等特点，本申请在机车唤醒之前能够对机车实现全自检，自检不通过，无法完成唤醒，提高了机车运行的安全性。高了机车运行的安全性。高了机车运行的安全性。