作者：许文飞
来源：《科技视界》 2014年第1期
家庭智能化控制系统 许文飞
(上海铁路局 杭州北车辆段，浙江 杭州 310000)
【摘 要】本文通过介绍HBDS-III型红外轴温探测设备在冬季风雪天气下运行的局限性，对可能受到风雪影响的关键点进行整理和分析，采取相应的方法和措施，对轴温探测器加装远程控制除雪装置，然后进行可行性分析，最终实现自动化控制，进而提高设备的维护效率，降低故障率，节省劳力，降低上线作业风险。
【关键词】轴温探测；远程控制；自动化
红外线轴温探测设备是发现车辆燃轴，防止热切轴的安全保障设施，是铁路车辆安全运行的守护者。随着铁路的快速发展及铁路运能的加强，对红外线轴温探测设备的性能也提出了更高的要求。稳定的性能及定期的维护是设备运行安全的基础，然而随着多变的风雪恶劣天气的增多，雨雪和列车通过带起的
雪雪堆积在探头箱保护门窗口，影响红外线探测器的正常工作，尤其在冬天，雨雪冻结后阻碍了保护门动作，使轴温探测器失效，对铁路列车行车安全造成了极大的威胁，设备的故障率也随之增大，因此需要对轴温探测器进行除雪。目前国内生产的各型红外线轴温探测器均无除雪装置，需要工作人员到现场进行除雪，给工作带来了极大的不便。加装远程控制除雪装置有助于减小雪堵概率，提高设备性能，从而减轻劳动强度。
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1 远程控制除雪装置概述
一种红外线探测器除雪装置是在保留原有HBDS-III型探测设备的基础上，在探测站加装室内探头除雪控制箱、自动控制除雪电路、室外加热、检测电路及组合件装置，电路通过电话线接收远程控制信号，启动除雪装置，再通过电话线远程控制停止除雪装置。 1.1 远程控制除雪装置的结构组成
远程控制除雪装置主要由探测站室内控制系统和室外融雪大罩组合件组成。其中室内控制系统主要由电话机、电话网、控制器组成，室外融雪大罩组合件由融雪大罩、电热线路（电阻丝）、电缆线、电缆盒、测温传感器（连接大罩里的电阻丝）以及接线盒等组成。是远程除雪装置的基础部件。
描图纸
（1）控制器：主要由控制芯片（AT89C51)、语音信号处理电路、双音频解码、振铃检测和自动摘挂机电路、电话线路接口、继电器接口电路、储存单元和电源转换等组成。
（2）融雪大罩组合件结构示意图（见图1）：
为测温传感器设定测温范围，连接电阻丝的测温传感器测得大罩里的电阻丝温度高于设定的融雪上限温度时，温度信号转化为电信号，电信号经传感器通过电缆（信号线）传至PLC(可编程逻辑控制器),通过PLC控制继电器触点断开。当测温传感器测得电阻丝温度低于融雪需要的下限温度时，温度信号转化为电信号，电信号通过传感器传至PLC，进而控制继电器触点闭合。
1.2 控制系统
控制系统由电话接口、语音放大电路、振铃检测电路、自动摘挂机电路、双音频解码电路、单片机、加热罩控制组成。
当有电话打入时，振铃检测电路检测到电话振铃信号，等待系统默认的振铃次数后，启动自动摘机电路实现自动摘机，并送出提示音信号，用户输入预先设定的密码，控制装置通过双音多频解码电路读取输入密码，与预设在控制装置中的密码进行对比验证，如果密码错误，系统自动挂机；密码正确，进入控制状态。通过双音多频解码电路获得操作者发出的按键命令，并根据操作者的命令执行加热电路开、闭等操作。如果探测站有人在默认的振铃次数之前接听电话，则不进入远程控制状态，因此不会影响电话的正常通话使用。
2 具体实施
2.1 具体方案
（1）通过电话网对探测站室外探头箱外部除雪加热罩的加热线路实现控制（开/关）；（2）控制器可以实现自动模拟摘挂机；（3）控制器设置密码校验；（4）进行操作时有语音提示；（5）可以实现加热线路自动开闭。
2.2 控制系统单元功能模块
（1）铃音检测、计数；（2）自动摘挂机；（3）密码校验；（4）双音频信号解码；（5）双音频信号发送；（6）输入信息分析；（7）加热线路开关（继电器开闭）及电阻丝测温；（8）语音提示。
控制系统通过电话控制模块实现对探头箱外加加热罩加热线路的开启与关闭，中间采用连接外线电话机的控制器。控制器并联与电话机的两端，不会影响电话机的正常使用。通过异地的电话机拨通本控制器连接外线的电话号码，通过电话网向电话机发出振铃信号，当控制器检测到振铃一定的次数后，无人接听后便进入密码检测，输入正确后选择被控制的室外探测箱外部加热罩，然后输入开或关信号进行远程控制加热罩加热线路。整个控制系统的使用非常简单，维护方便。控制系统室内部分的选择上，控制器的正确选择是核心和关键。选择了控制芯片AT89C51单片机作为控制器的核心部件，还包括语音信号电路、双音频解码、振铃检测和自动摘挂机电路、电话线路接口、继电器接口电路、储存单元、电源转换等部分组成。该系统的室内部分选择适合于THDS维修员在客观条件（如交通不便，人员紧缺等）的情况下，开启远程控制，降低设备故障率。
在外部设备的设计选择上，认真总结分析得出：加热罩的加装必须保证不影响红外线探头的正常探测，这就要求加热罩上的视场孔的大小及角度必须严格控制。加热罩的尺寸选择不会超出一定的范围，选择不合适势必会造成加热罩被钢轨挤压或者被通过列车坠落物体刮伤，严重时造成加热罩移位，进而遮挡了探头箱上的视场孔，适得其反。为保证加热罩的温度对红外线轴温探头探测无影响，在列车到达之前，通过红外线轴温探测系统的磁钢信号控制除雪装置暂停加热，列车通过后自动发出除雪工作信号继续进行除雪。
3 效果检查
文件传输解决方案
本实用新型接收简单，不仅能够本地控制除雪装置进行除雪，而且能过通过电话，在其他地区对本地的除雪装置进行远程控制除雪，不需要在降雪时，每个工作站都配备抢修人员，实现了自动化的控制。铝合金橱柜柜体
4 结束语
红外线轴温探头性能的优劣直接关系到车辆燃轴，热切轴及运输安全。对生产起着至关重要的作用。因此通过实践工作中的不断总结和摸索，整理出一套应对雨雪天气下的故障原因分析及处理方法，本除雪装置对缓解故障发生率，减轻劳动强度方面起到了明显的效果，将能延长设备有效运行时间，降低停机率，以获得良好的安全运输环境，加快铁路现代化建设的步伐。
［责任编辑：汤静］
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