本發(fā)明是一種智能破玻器控制系統(tǒng)，屬于公交車(chē)逃生技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

現(xiàn)代生活離不開(kāi)公共交通，公共交通設(shè)施的安全變得尤為重要，最近幾年公共交通意外情況時(shí)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(jīng)刻不容緩，公共交通中除了上、下客門(mén)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(shí)準(zhǔn)確的找到安全錘、打開(kāi)緊急安全閥就顯得尤為的重要，汽車(chē)有價(jià)生命無(wú)價(jià)，快速穩(wěn)定的為乘客打通逃生窗口就是重中之重。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種運(yùn)作穩(wěn)定，能實(shí)時(shí)顯示使用狀態(tài)，并能遠(yuǎn)程本地多種方式啟動(dòng)，且能反復(fù)使用的智能破玻器控制系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供智能破玻器控制系統(tǒng)，包括遠(yuǎn)程監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中心、智能破玻器以及電磁擊窗器，所述智能破玻器的信號(hào)控制端與遠(yuǎn)程監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)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(qū)動(dòng)模塊、狀態(tài)采集模塊、電源模塊和GPRS無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊構(gòu)成；

CPU模塊采用包括單片機(jī)，單片機(jī)型號(hào)為STC12C5A60S2，單片機(jī)的14腳通過(guò)電容C1、電容C2連接單片機(jī)的15腳，且在電容C1和電容C2之間連接AGND，單片機(jī)的14腳還通過(guò)晶振X1與單片機(jī)的15腳連接，電容C1、電容C2和晶振X1組成單；單片機(jī)的片機(jī)的振蕩電路，晶振X1上電后為單片機(jī)提供20.48MHz時(shí)鐘，單片機(jī)的19腳、20腳、21腳、22腳分別連接四個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)CHECK，單片機(jī)的38腳通過(guò)保險(xiǎn)管FB1連接5V電源，單片機(jī)的38腳通過(guò)電阻R2連接單片機(jī)的29腳，單片機(jī)的38腳通過(guò)并聯(lián)的電容C3和電解電容C4連接AGND，單片機(jī)的29腳通過(guò)電阻R3連接AGND，單片機(jī)的25腳通過(guò)電阻R4連接PBQ_1點(diǎn)，單片機(jī)的23腳通過(guò)電阻R5連接PBQ_2點(diǎn)，其中電容C3、電阻R4以及電阻R3組成單片機(jī)的復(fù)位電路，單片機(jī)的復(fù)位信號(hào)RST在低電平復(fù)位；

繼電器驅(qū)動(dòng)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(guò)二極管D10與繼電器的8腳連接，5V電源通過(guò)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(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)CHECK1；繼電器的13腳接24V電源并通過(guò)二極管D13與繼電器的14腳連接，繼電器的14腳依次通過(guò)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(cè)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(shè)置；

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

GPRS無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊由無(wú)線模塊GTM900和SIM卡組成，且無(wú)線模塊通過(guò)其18腳、19腳與CPU模塊進(jìn)行信號(hào)通信；

更進(jìn)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。

本發(fā)明解決的關(guān)鍵問(wèn)題是：如何穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)電磁擊窗器，電磁擊窗器如何能夠做到重復(fù)利用以及數(shù)據(jù)的采集、發(fā)送與接收。本發(fā)明中通過(guò)雙刀雙擲電磁式繼電器來(lái)切換不同的狀態(tài)電源，當(dāng)繼電器切換到驅(qū)動(dòng)電源時(shí)，電磁擊窗器工作，完成擊破玻璃的工作；當(dāng)繼電器恢復(fù)到檢測(cè)電源時(shí)，通過(guò)CPU模塊便可以檢測(cè)到電磁擊窗器的接觸狀態(tài)和工作狀態(tài)，通過(guò)對(duì)電磁擊窗器和電磁式繼電器中的電感進(jìn)行反向電動(dòng)勢(shì)的抑制實(shí)現(xiàn)電磁式繼電器的重復(fù)使用；最后通過(guò)CPU實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集和分析，處理好的數(shù)據(jù)通過(guò)GPRS模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。根據(jù)車(chē)輛編號(hào)進(jìn)行地址區(qū)分，通過(guò)CPU模塊實(shí)現(xiàn)檢測(cè)和控制破玻器的狀態(tài)，并將狀態(tài)數(shù)據(jù)以無(wú)線GPRS方式實(shí)時(shí)的發(fā)送到遠(yuǎn)程監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中心；遠(yuǎn)程監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中心可以是安裝有破玻系統(tǒng)分析軟件的一臺(tái)PC機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)接收到的各終端的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。

而遠(yuǎn)程控制時(shí)，單片機(jī)通過(guò)將I/O口設(shè)成推挽輸出，來(lái)驅(qū)動(dòng)三極管Q1導(dǎo)通，從而使繼電器吸合，此時(shí)繼電器輸出電壓就將由靜態(tài)的5V變成24V，此時(shí)電磁擊窗器通過(guò)電磁感應(yīng)原理使電磁擊窗器工作，電磁擊窗器工作結(jié)束后，繼電器吸合狀態(tài)自動(dòng)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(fù)使用，當(dāng)電磁擊窗器接觸不良或者是未接入，監(jiān)測(cè)點(diǎn)就會(huì)是一個(gè)高電平，此時(shí)單片機(jī)通過(guò)判斷高低電平來(lái)判斷電路是否接觸良好，通過(guò)LED燈直觀的顯示出來(lái)讓司機(jī)有一個(gè)感官上的判斷。最后監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)通過(guò)串口發(fā)送到GPRS模塊，由GPRS模塊最終發(fā)送到后臺(tái)終端平臺(tái)上面，終端平臺(tái)也可以根據(jù)相應(yīng)的地址來(lái)選擇遠(yuǎn)程發(fā)送數(shù)據(jù)到GPRS模塊，最后由GPRS模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送給單片機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作。

綜上所述，本發(fā)明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(yīng)原理實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁擊窗器的驅(qū)動(dòng)，采用單片機(jī)對(duì)電磁擊窗器的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)和控制，再通過(guò)無(wú)線GPRS模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接受，在遠(yuǎn)程監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)車(chē)輛的破玻器狀態(tài)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和遠(yuǎn)程啟動(dòng)。遇到緊急情況可以一鍵啟動(dòng)電磁擊窗器或后臺(tái)緊急啟動(dòng)電磁擊窗器進(jìn)行擊破玻璃，打開(kāi)逃生通道。

本發(fā)明相比以前安全錘、緊急安全閥有如下兩個(gè)特點(diǎn)：

一、它有兩種不同的啟動(dòng)方式：一方面可以在緊急情況下由司機(jī)按下緊急啟動(dòng)按鈕擊碎玻璃，另一方面也可以由后臺(tái)管理人員進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，以保障在司機(jī)出現(xiàn)意外的情況下?lián)羲椴ＡА?/p>

二、它可以隨時(shí)監(jiān)控智能破玻器的連接狀態(tài)和工作狀態(tài)并及時(shí)上報(bào)后臺(tái)，可以隨時(shí)提醒司機(jī)和后臺(tái)管理人員。

因此本設(shè)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(shuō)明

圖1為本發(fā)明一種智能破玻器控制系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明一種智能破玻器控制系統(tǒng)的CPU模塊電路圖。

圖3為本發(fā)明一種智能破玻器控制系統(tǒng)的繼電器驅(qū)動(dòng)模塊原理圖。

圖4為本發(fā)明一種智能破玻器控制系統(tǒng)的第二組繼電器驅(qū)動(dòng)模塊原理圖。

圖5為本發(fā)明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為本發(fā)明一種智能破玻器控制系統(tǒng)的電源模塊原理圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。

實(shí)施例1

如圖1-6所示，本實(shí)施例描述的智能破玻器控制系統(tǒng)，包括遠(yuǎn)程監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中心、智能破玻器以及電磁擊窗器，所述智能破玻器的信號(hào)控制端與遠(yuǎn)程監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)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(qū)動(dòng)模塊、狀態(tài)采集模塊、電源模塊和GPRS無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊構(gòu)成；

CPU模塊采用包括單片機(jī)，單片機(jī)型號(hào)為STC12C5A60S2，單片機(jī)的14腳通過(guò)電容C1、電容C2連接單片機(jī)的15腳，且在電容C1和電容C2之間連接AGND，單片機(jī)的14腳還通過(guò)晶振X1與單片機(jī)的15腳連接，電容C1、電容C2和晶振X1組成單；單片機(jī)的片機(jī)的振蕩電路，晶振X1上電后為單片機(jī)提供20.48MHz時(shí)鐘，單片機(jī)的19腳、20腳、21腳、22腳分別連接四個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)CHECK，單片機(jī)的38腳通過(guò)保險(xiǎn)管FB1連接5V電源，單片機(jī)的38腳通過(guò)電阻R2連接單片機(jī)的29腳，單片機(jī)的38腳通過(guò)并聯(lián)的電容C3和電解電容C4連接AGND，單片機(jī)的29腳通過(guò)電阻R3連接AGND，單片機(jī)的25腳通過(guò)電阻R4連接PBQ_1點(diǎn)，單片機(jī)的23腳通過(guò)電阻R5連接PBQ_2點(diǎn)，其中電容C3、電阻R4以及電阻R3組成單片機(jī)的復(fù)位電路，單片機(jī)的復(fù)位信號(hào)RST在低電平復(fù)位；

繼電器驅(qū)動(dòng)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(guò)二極管D10與繼電器的8腳連接，5V電源通過(guò)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(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)CHECK1；繼電器的13腳接24V電源并通過(guò)二極管D13與繼電器的14腳連接，繼電器的14腳依次通過(guò)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(cè)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(shè)置；

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

GPRS無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊由無(wú)線模塊GTM900和SIM卡組成，且無(wú)線模塊通過(guò)其18腳、19腳與CPU模塊進(jìn)行信號(hào)通信；

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(shí)際應(yīng)用時(shí)，如圖3、圖4所示，雙刀雙擲繼電器可以驅(qū)動(dòng)4路電磁擊窗器，電阻R14與二極管D5構(gòu)成一組，電阻R15與二極管D6構(gòu)成一組，電阻R16與二極管D7構(gòu)成一組，電阻R17與二極管D8構(gòu)成一組，監(jiān)測(cè)的工作原理為：當(dāng)電磁擊窗器不接的時(shí)候電阻R14與二極管D5無(wú)法形成回路，此時(shí)監(jiān)測(cè)點(diǎn)CHECK1的電壓則為5V的電源電壓，當(dāng)電磁擊窗器正常接入電路時(shí)候，電阻R14與二極管D5構(gòu)成回路，通過(guò)歐姆定律可以算得監(jiān)測(cè)點(diǎn)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(jù)高低電平不同來(lái)檢測(cè)電磁擊窗器是否接入完整。

2路驅(qū)動(dòng)電路的構(gòu)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(gòu)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(gòu)成，電阻R18和電阻R20是確保三極管工作時(shí)處于飽和狀態(tài)，D13則是抑制破玻器工作后的反向電動(dòng)勢(shì)對(duì)產(chǎn)品損壞。

狀態(tài)采集模塊如圖5所示，電阻R6和LED燈D1構(gòu)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(duì)應(yīng)連接J3、J4、J5，一起組成4個(gè)破窗器的監(jiān)視警告電路。

如圖6所示，電源模塊通過(guò)LM2596-ADJ的電源芯片對(duì)車(chē)載電源進(jìn)行降壓處理，保證了輸出電源為單片機(jī)工作電壓，同時(shí)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(guò)二極管的設(shè)置防止電源反接對(duì)破玻器造成的影響，而24V輸入線路通過(guò)三個(gè)并聯(lián)的二極管連接24V輸出線路則直接給破玻器供電同時(shí)還能隔離破玻器工作時(shí)對(duì)車(chē)載電源造成的影響，保障整套設(shè)備的正常運(yùn)行；兩個(gè)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(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。