專利名稱：列車?yán)洳貦C(jī)組自動(dòng)群控及衛(wèi)星定位監(jiān)測(cè)控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及計(jì)算機(jī)通訊、自動(dòng)控制及衛(wèi)星定位監(jiān)測(cè)，特別指列車?yán)洳貦C(jī)組雙系統(tǒng)微電腦自動(dòng)群控及衛(wèi)星定位監(jiān)測(cè)控制器。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是它包括主控制單元(MCU)、輸入輸出控制單元(IOCU)和衛(wèi)星定位監(jiān)測(cè)裝置，其中主控制單元(MCU)由主控CPU及存貯器電路、液晶顯示(LCD)及LED狀態(tài)顯示電路、功能按鍵輸入電路、電源電路、時(shí)鐘及看門狗(WATCHDOG)電路、RS-485單雙工通訊電路和RS-488全雙工通訊電路組成，輸入輸出控制單元(IOCU)由RS-488全雙工通訊電路、繼電器輸出電路、報(bào)警開關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)速信號(hào)輸入電路、電瓶或發(fā)電電壓信號(hào)輸入的電路、各點(diǎn)溫度信號(hào)輸入電路和+5V及+20V電源電壓提供電路組成，且主控制單元安裝在機(jī)組另一端值班室，輸入輸出控制單元安裝在機(jī)組內(nèi)，單元之間用四芯屏蔽雙絞線連接，以RS-488全雙工通訊方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，衛(wèi)星定位監(jiān)測(cè)裝置安裝在機(jī)車頂部，與主控制單元之間用兩芯屏蔽雙絞線連接，以RS-485通訊方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，衛(wèi)星定位監(jiān)測(cè)裝置與衛(wèi)星之間以IMCT/MCT協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，多節(jié)機(jī)車?yán)洳貦C(jī)組控制器之間，用兩芯屏蔽雙絞線連接，以RS-485通訊方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
本實(shí)用新型能控制雙系統(tǒng)同時(shí)和單系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，可自動(dòng)和手動(dòng)實(shí)現(xiàn)制冷、制熱、恒溫、通風(fēng)、融霜等功能。能實(shí)現(xiàn)最多16節(jié)機(jī)車?yán)洳貦C(jī)組的網(wǎng)絡(luò)控制。在任意一節(jié)機(jī)車上可查看其他機(jī)車?yán)洳貦C(jī)組的信息，并可控制其他機(jī)車?yán)洳貦C(jī)組運(yùn)行。使用衛(wèi)星定位監(jiān)測(cè)，通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，減少跟車人員。自動(dòng)化控制程度高，保護(hù)功能多?？娠@示信息多，共有12屏顯示信息，每屏信息多至60漢字。能自診斷故障并自動(dòng)記錄，能記錄40次故障，便于故障查找?？捎涗浗?個(gè)月時(shí)間的車內(nèi)兩點(diǎn)溫度及車外溫度數(shù)據(jù)，每15分鐘記錄一次，并以曲線形式顯示，并記錄這一時(shí)刻的兩系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，以便數(shù)據(jù)分析。
由圖2可知，主控制單元(MCU)由主控CPU及存貯器電路、液晶顯示(LCD)及LED狀態(tài)顯示電路、功能按鍵輸入電路、+5V電源提供電路、時(shí)鐘及看門狗(WATCHDOG)電路、RS-485單雙工通訊電路和RS-488全雙工通訊電路七部分組成。
主控CPU及存貯器電路采用現(xiàn)在普遍使用的8051系列單片微處理器、74LS373地址鎖存器、6264數(shù)據(jù)存貯器和27C256程序存貯器，CPU片內(nèi)8KFLASH程序存貯器和外部程序存貯器內(nèi)存貯有控制器的控制程序、控制參數(shù)、LCD顯示程序及漢字字庫、功能鍵處理程序、抗干擾處理程序、內(nèi)部中斷處理程序、衛(wèi)星通訊程序、多車群控控制程序和與IOCU通訊的處理程序等。
液晶顯示(LCD)電路采用240×64漢字圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊。LCD模塊每屏可顯示60個(gè)漢字(15×4)。本控制器顯示信息有公司名稱日歷時(shí)鐘、參數(shù)設(shè)定、工況顯示、溫度顯示、發(fā)電電壓、累計(jì)時(shí)間、故障查詢、溫度記錄、網(wǎng)絡(luò)控制、數(shù)據(jù)通訊等信息。LED狀態(tài)顯示電路由兩片74LS164和15只高亮度發(fā)光二極管組成，顯示兩系統(tǒng)各種報(bào)警及通訊狀態(tài)等。
功能按鍵輸入電路由兩片8位并行輸入串行輸出集成電路74LS165和12只按鍵組成，12個(gè)功能鍵分別為自動(dòng)、手動(dòng)、融霜、停機(jī)、網(wǎng)控、故障、返回、確定、上、下、左、右鍵，按鍵信號(hào)經(jīng)74LS165串行輸出至主控CPU，主控CPU識(shí)別功能按鍵并進(jìn)行功能處理。
+5V電源提供電路采用寬電壓輸入(7V…40V)，輸出電流1A電壓+5V的高效率穩(wěn)壓集成電路LM2575，將輸入的汽車電瓶電壓(24V…28V或12V…14V)穩(wěn)壓輸出成+5V電壓，向各功能模塊提供電源。
時(shí)鐘及看門狗(WATCHDOG)電路采用XICOR公司的X12系列CPU監(jiān)控實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，給CPU提供實(shí)時(shí)時(shí)鐘，上電復(fù)位，死機(jī)復(fù)位信號(hào)。
RS-485單雙工通訊電路由RS-485通訊集成電路ADM485和光電隔離電路P521組成。用于衛(wèi)星數(shù)據(jù)通訊和多節(jié)車之間的網(wǎng)絡(luò)控制通訊。使用RS-485與RS-232轉(zhuǎn)換接口，可與筆記本電腦進(jìn)行通訊，控制器中記錄的數(shù)據(jù)可輸送到電腦，以便數(shù)據(jù)分析。
RS-488全雙工通訊電路由全雙工RS-485模式通訊集成電路ADM488和光電隔電路P521組成。CPU經(jīng)此電路將控制信號(hào)傳送到輸入輸出控制單元，并同時(shí)接收輸入輸出控制單元發(fā)送來的各種信號(hào)。用RS-485通訊方式，數(shù)據(jù)傳輸距離遠(yuǎn)(1200M)，抗干擾能力強(qiáng)。光電隔離電路保證數(shù)據(jù)傳輸更加可靠。
由圖3可知，輸入輸出控制單元(IOCU)由RS-488全雙工通訊電路、繼電器輸出電路、報(bào)警開關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)速信號(hào)輸入電路、電瓶或發(fā)電電壓信號(hào)輸入的電路、各點(diǎn)溫度信號(hào)輸入電路和+5V及+20V電源電壓提供電路六部分組成。
RS-488全雙工通訊電路和主控單元的RS-488電路相同，完成信號(hào)的可靠收發(fā)。
繼電器輸出電路由IC1、IC2、光電隔離電路P521、繼電器線圈驅(qū)動(dòng)三極管和繼電器組成，相同電路共22路。此電路采用兩極電路隔離能有效隔離外部電路的干擾信號(hào)。11路輸出分別控制1、2號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電機(jī)，1、2號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)熱塞，1、2號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)油路電磁閥，1、2號(hào)壓縮機(jī)電磁離合器，1、2號(hào)融霜電磁閥，1、2號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)速度電磁鐵，1、2號(hào)冷凝風(fēng)機(jī)，蒸發(fā)風(fēng)機(jī)，融霜電熱絲等。IC1、IC2接收到MCU發(fā)來的信號(hào)控制22路輸出。
報(bào)警開并信號(hào)轉(zhuǎn)速信號(hào)輸入電路IC3、光電隔離電路P521組成，共有12路，2路發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)輸入，其余為1、2號(hào)系統(tǒng)高低壓開關(guān)、壓縮機(jī)溫度過熱開關(guān)、水溫開關(guān)、油壓開關(guān)、融霜空氣壓差開關(guān)、蒸發(fā)風(fēng)機(jī)空氣差開關(guān)等信號(hào)輸入。IC3接收到MCU發(fā)向IC3的信號(hào)后，IC3向MCU發(fā)出采集的信號(hào)。
電瓶或發(fā)電電壓信號(hào)輸入電路由IC5和8選1集成電路IC6及輸入阻容電路組成，完成4點(diǎn)電壓信號(hào)的采集，分別為1、2號(hào)主發(fā)電機(jī)發(fā)電電壓和1、2號(hào)輔發(fā)電機(jī)發(fā)電電壓。IC5接收到MCU發(fā)向IC5的信號(hào)后，IC5向MCU發(fā)出采集的信號(hào)。
溫度信號(hào)輸入電路由IC4和上拉電阻組成，完成8點(diǎn)溫度信號(hào)的采集，分別為車內(nèi)兩點(diǎn)溫度，1、2號(hào)蒸發(fā)器除霜溫度，1、2號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫溫度，控制箱內(nèi)溫度和車外新風(fēng)溫度。IC4接收到MCU發(fā)向IC4的信號(hào)后，IC4向MCU發(fā)出采集的信號(hào)。
+5V電源電壓提供電路和主控單元的+5V電源電路相同。
由圖4可知，本實(shí)用新型衛(wèi)星定位監(jiān)測(cè)裝置是廣東南方衛(wèi)星通信服務(wù)有限公司的CDMA衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)之全線通移動(dòng)信息管理系統(tǒng)的一部分即集成移動(dòng)通信終端(IMCT)，安裝在機(jī)車上，是全線通的移動(dòng)部件，允許冷藏機(jī)組電腦控制器與客戶調(diào)度中心進(jìn)行信息通信。全線通的其他三部分為衛(wèi)星網(wǎng)管中心為客戶提供全天候不間斷信息服務(wù)；通信衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器亞洲地區(qū)AP-IIR衛(wèi)星，在全國范圍內(nèi)提供無縫覆蓋；QTRACS軟件安裝在客戶機(jī)車車隊(duì)調(diào)度中心的電腦里?？蛻艚油↖NTERNET即可定位列車所處位置，了解貨物冷藏狀態(tài)、冷藏機(jī)組運(yùn)行狀況，并可控制機(jī)組的運(yùn)行。
權(quán)利要求1.一種列車?yán)洳貦C(jī)組自動(dòng)群控及衛(wèi)星定位監(jiān)測(cè)控制器，其特征在于包括主控制單元(MCU)、輸入輸出控制單元(IOCU)和衛(wèi)星定位監(jiān)測(cè)裝置，其中主控制單元(MCU)由主控CPU及存貯器電路、液晶顯示(LCD)及LED狀態(tài)顯示電路、功能按鍵輸入電路、電源電路、時(shí)鐘及看門狗(WATCHDOG)電路、RS-485單雙工通訊電路和RS-488全雙工通訊電路組成，輸入輸出控制單元(IOCU)由RS-488全雙工通訊電路、繼電器輸出電路、報(bào)警開關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)速信號(hào)輸入電路、電瓶或發(fā)電電壓信號(hào)輸入的電路、各點(diǎn)溫度信號(hào)輸入電路和+5V及+20V電源電壓提供電路組成，且主控制單元安裝在機(jī)組另一端值班室，輸入輸出控制單元安裝在機(jī)組內(nèi)，單元之間用四芯屏蔽雙絞線連接，以RS-488全雙工通訊方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，衛(wèi)星定位監(jiān)測(cè)裝置安裝在機(jī)車頂部，與主控制單元之間用兩芯屏蔽雙絞線連接，以RS-485通訊方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，衛(wèi)星定位監(jiān)測(cè)裝置與衛(wèi)星之間以IMCT/MCT協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，多節(jié)機(jī)車?yán)洳貦C(jī)組控制器之間，用兩芯屏蔽雙絞線連接，以RS-485通訊方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，以實(shí)現(xiàn)多節(jié)機(jī)車之間網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)群控。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車?yán)洳貦C(jī)組自動(dòng)群控及衛(wèi)星定位監(jiān)測(cè)控制器，其特征在于所述的主控制單元中的主控CPU及存貯器電路采用8051系列單片微處理器、74LS373地址鎖存器、6264數(shù)據(jù)存貯器和27C256程序存貯器，液晶顯示(LCD)電路采用240×64漢字圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊，LED狀態(tài)顯示電路由兩片74LS164和15只高亮度發(fā)光二極管組成，功能按鍵輸入電路由兩片8位并行輸入串行輸出集成電路74LS165和12只按鍵組成，按鍵信號(hào)經(jīng)74LS165串行輸出至主控CPU，主控CPU識(shí)別功能按鍵并進(jìn)行功能處理，電源電路采用寬電壓輸入的高效率穩(wěn)壓集成電路LM2575，時(shí)鐘及看門狗(WATCHDOG)電路采用XICOR公司X12系列CPU監(jiān)控實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，給CPU提供實(shí)時(shí)時(shí)鐘，上電復(fù)位，死機(jī)復(fù)位信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車?yán)洳貦C(jī)組自動(dòng)群控及衛(wèi)星定位監(jiān)測(cè)控制器，其特征在于所述的主控制單元中的RS-485單雙工通訊電路由RS-485通訊集成電路ADM485和光電隔離電路P521組成，使用RS-485與RS-232轉(zhuǎn)換接口，可與筆記本電腦進(jìn)行通訊，RS-488全雙工通訊電路由全雙工RS-485模式通訊集成電路ADM488和光電隔電路P521組成，CPU經(jīng)此電路將控制信號(hào)傳送到輸入輸出控制單元，并同時(shí)接收輸入輸出控制單元發(fā)送來的各種信號(hào)，用RS-485通訊方式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車?yán)洳貦C(jī)組自動(dòng)群控及衛(wèi)星定位監(jiān)測(cè)控制器，其特征在于所述的輸入輸出控制單元(IOCU)中，繼電器輸出電路由IC1、IC2、光電隔離電路P521、繼電器線圈驅(qū)動(dòng)三極管和繼電器組成，相同電路共22路，IC1、IC2接收到MCU發(fā)來的信號(hào)控制22路輸出，報(bào)警開并信號(hào)轉(zhuǎn)速信號(hào)輸入電路IC3、光電隔離電路P521組成，共有12路，IC3接收到MCU發(fā)向IC3的信號(hào)后，IC3向MCU發(fā)出采集的信號(hào)，電瓶或發(fā)電電壓信號(hào)輸入電路由IC5和8選1集成電路IC6及輸入阻容電路組成，IC5接收到MCU發(fā)向IC5的信號(hào)后，IC5向MCU發(fā)出采集的信號(hào)，溫度信號(hào)輸入電路由IC4和上拉電阻組成，IC4接收到MCU發(fā)向IC4的信號(hào)后，IC4向MCU發(fā)出采集的信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車?yán)洳貦C(jī)組自動(dòng)群控及衛(wèi)星定位監(jiān)測(cè)控制器，其特征在于所述的衛(wèi)星定位監(jiān)測(cè)裝置采用CDMA衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)全線通的移動(dòng)通信終端IMCT，安裝在機(jī)車上，全線通的其他三部分為衛(wèi)星網(wǎng)管中心、通信衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器、QTRACS軟件，其中QTRACS軟件安裝在車隊(duì)調(diào)度中心的電腦里。
專利摘要本實(shí)用新型涉及計(jì)算機(jī)通訊、自動(dòng)控制及衛(wèi)星定位監(jiān)測(cè)，特別指列車?yán)洳貦C(jī)組雙系統(tǒng)微電腦自動(dòng)群控及衛(wèi)星定位監(jiān)測(cè)控制器。它包括主控制單元(MCU)、輸入輸出控制單元(IOCU)和衛(wèi)星定位監(jiān)測(cè)裝置，且主控制單元安裝在機(jī)組另一端值班室，輸入輸出控制單元安裝在機(jī)組內(nèi)，單元之間用四芯屏蔽雙絞線連接，以RS－488全雙工通訊方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，衛(wèi)星定位監(jiān)測(cè)裝置安裝在機(jī)車頂部。本實(shí)用新型能控制雙系統(tǒng)同時(shí)和單系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，可自動(dòng)和手動(dòng)實(shí)現(xiàn)制冷、制熱、恒溫、通風(fēng)、融霜等功能。能實(shí)現(xiàn)最多16節(jié)機(jī)車?yán)洳貦C(jī)組的網(wǎng)絡(luò)控制。使用衛(wèi)星定位監(jiān)測(cè)，通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，減少跟車人員。自動(dòng)化控制程度高，保護(hù)功能多。
文檔編號(hào)B61D27/00GK2598818SQ0322678
公開日2004年1月14日 申請(qǐng)日期2003年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月14日
發(fā)明者朱國祥 申請(qǐng)人:岳陽恒立冷氣設(shè)備股份有限公司