[发明专利]铁路车站信号设备故障诊断及报警系统

说明书

技术领域：本发明涉及一种设备的故障诊断及报警系统，尤其涉及一种铁路车站信号设备故障诊断及报警系统 

背景技术：铁路安全是关系到国家和人民生命财产的大事。铁路信号设备是组织指挥列车运行,提高运输效率,改善行车人员劳动条件的重要设施,同时也成为保障铁路运输安全的关键所在。所以在信号设备出现故障时,如何准确的、及时的判断故障部位,并快速、顺利的排除故障就成为一项重要的研究课题。目前针对目前车站6502信号设备各种故障信息均在控制台上给出报警，但由于车务人员通知不及时而影响信号值班人员快速处理故障的情况时有发生。 

发明内容：为了为适应铁路安全的需求，最大限度的压缩信号设备故障的处理时间，方便信号工查找和判断故障点、信号工区掌握信号设备运行状态信息，本发明提供了一种铁路车站信号设备故障诊断及报警系统。 

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：铁路车站信号设备故障诊断及报警系统,由本地报警盒和远程报警盒两大部分构成，本地报警盒包括本地主控电路板、本地无线射频模块nRF905及附属天线、手机模块TC35i、红外发送器及接收器及可选配的PC机或笔记本电脑；远程报警盒由远程主控电路板、远程无线射频模块nRF905及附属天线组成。其中本地报警盒的本地主控电路板包括单片机AT89S52、电源模块、USB接口芯片CH372、信号调理器件、看门狗芯片MAX706、实时时钟DS1302、永久存储器EEPROM24C256、外扩输入接口74LS373、外扩输出接口74LS373、外扩RAM62256、驱动器MC1413、 译码器74HC138、继电器DS2Y-DC5V、语音芯片ISD4004。本地主控电路板装在标准化的AX型继电器盒内，远程无线射频模块nRF905及手机模块TC35i由螺钉固定在电路板上，其连接按模块定义。手机模块TC35i为内置天线，无线射频模块nRF905的天线需要外接，该模块有专门的天线接口，引到AX型继电器盒端子上，无线模块nRF905天线从AX型继电器盒端子引出固定在AX型继电器组合架上；采用标准USB接口，焊在主控电路板上，AX型继电器外罩开槽，以便USB电缆线与本地报警盒连接。主控电路板上有扬声器及声光报警控制继电器输出端子连到AX型继电器盒端子上，从继电器盒端子连接扬声器及警笛，声光报警器由市场上销售的AD16-22SM型声光报警器实现。信号1到信号16采集6502电气集中铁路车站信号设备组合架上AX型继电器空闲结点及单元控制台表示灯端点，将其引线连接在装本地报警盒主控电路板的AX型继电器盒端子上。开关量信号地接信号电源的直流地KF，模拟量信号地接信号电源的交流地JF。 

电源模块有3种：PMA-U10S5、AMS1117和LM2941，其中模块PMA-U10S5将交流220V变为直流5V，供主控电路板（手机模块TC35i、无线射频模块nRF905和语音芯片ISD4004除外）各部件工作，模块LM2941将直流5V变为直流4.2V，供手机模块TC35i工作，模块AMS1117将直流5V变为直流3.3V，供无线射频模块nRF905和语音芯片ISD4004工作。主控电路板是由单片机AT89S52、电源电路、复位电路、时钟电路、程序下载电路等外围电路构成单片机最小系统。在该单片机最小系统基础上又扩充了为完成系统功能的相关电路，它们的作用如下：信号1到信号12为开关量信号，采集后进入信号调理电路，该电路由电阻、光电耦合器TLP521-4、电容构成，实现限流、电气隔离、滤波功能，信号经过信号调理产生稳定信号，保证信号采集的准确性，安 全性，信号调理后进入输入接口74LS373，单片机AT89S52重复读取输入接口数据值，进行数字滤波，大数判决等处理决定信号变化，进而诊断出信号故障点，进行故障报警。信号13到信号16为模拟信号，采集后进入信号调理电路，该电路由电阻及隔离器ISO124构成，实现限流、电气隔离功能，信号经过信号调理产生稳定信号，进入AD转换器TLC2543，TLC2543为3串口总线，与单片机AT89S52的扩充口74LS373相连，单片机AT89S52重复读取A/D转换器TLC2543数据值，采用数据冗余﹑数字滤波﹑数字检波及频谱分析技术处理A/D转换器TLC2543输出数据值，诊断出信号故障点，进行故障报警，实现系统功能。