專利名稱：一種新型tfds控制箱的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于機電控制技術領域，涉及一種新型TFDS控制箱。
背景技術：
TFDS(貨車故障軌邊圖像檢測系統)設備是貨車運行故障的重要檢測設備。它集圖像采集、計算機和通訊技術為一體，是“5T”設備中的重要運用安全檢測設備。基于對運行中貨車運行故障進行快速的圖像采集、檢測需求，對TFDS系統的穩定性和可靠性提出了較高的要求。在實際使用中經常發生TFDS設備由于控制箱設計方面的不完善，長時間運行會造成TFDS室外機械部件的損傷，導致TFDS出現不能正常拍攝圖像等故障，且現有的控制箱已經不能滿足TFDS設備的發展需求。由于《貨車運行故障動態圖像檢測系統(TFDS)技術標準》對控制箱的設計要求過于簡單，僅僅保證對室外設備的理想狀態控制，缺少穩定性及可靠性方面的考慮，因此在設計上存在相當大的缺陷，尤其是在室外防護門控制方面設計缺陷比較突出，每次開關防護門都會造成一定程度上防護門電機的堵轉，久而久之，防護門電機和傳動機構受到嚴重損傷，進而導致出現防護門無法正常開關的現象，使得設備的正常使用率大大降低，減弱了整套設備的使用功能，嚴重影響行車安全。TFDS控制箱存在以下不足a防護門電機控制方式過于簡單，每次按照固定的時間控制，容易損傷電機。b無法實現對TFDS設備新增加的風機輔助設備進行控制。c控制箱包含的大型電源柜已經在TFDS設備上不需要，無形中增加了成本。d 無法適用多種 TFDS 設備(TFDS-2、TFDS-2T、TFDS-3)。
發明內容本實用新型的目的是為了解決上述問題，提出一種新型TFDS控制箱，采用了模塊化設計的技術手段，通過嵌入繼電器、采用新的直流電源模塊、改進原有控制模塊和增加防護門位置開關信號讀取模塊，使新型TFDS控制箱可以直接給頻閃燈、相機和防護門電機供電，并提供風機開關控制，以及防護門開關到位斷電控制，彌補了現有TFDS控制箱在這些方面的不足，達到了延長TFDS設備使用壽命、提高TFDS設備正常運行率的技術效果，具有降低整套設備運行成本的優勢，和提高設備正常使用率的現實意義。一種新型TFDS控制箱，包括相機供電模塊、頻閃燈供電模塊、防護門電機供電模塊、風機電機供電模塊和信號處理模塊；相機供電模塊采用直流穩壓電源，直流穩壓電源一個交流電輸入端子接交流電火線，直流穩壓電源另一個交流電輸入端子接交流電零線；直流穩壓電源正極輸出端子與相機電源正極接線端子連接，直流穩壓電源負極輸出端子與相機電源負極接線端子連接；頻閃燈供電模塊采用兩個直流穩壓電源，兩個直流穩壓電源交流電輸入端子連接交流電火線，兩個直流穩壓電源另一個交流電輸入端子連接交流電零線；兩個直流穩壓電源正極輸出端子分別連接兩個繼電器常開端端子，一個直流穩壓電源負極輸出端子連接底箱頻閃燈負極輸入端子，底箱頻閃燈正極輸入端子連接一個繼電器常開端端子，另一個直流穩壓電源負極輸出端子連接側箱頻閃燈負極輸入端子，側箱頻閃燈正極輸入端子連接另一個繼電器常開端端子；防護門電機供電模塊采用兩個直流穩壓電源，直流穩壓電源一個交流電輸入端子接交流電火線，直流穩壓電源另一個交流電輸入端子接交流電零線；直流穩壓電源負極輸出端子接繼電器A常閉端端子，直流穩壓電源正極輸出端子接繼電器B常開端端子；繼電器 A的另一個常閉端端子接防護門電機M的一端，繼電器B的另一個常閉端端子接防護門電機 M的另一端；風機電機供電模塊將防護門電機供電模塊中的兩個直流穩壓電源再分別引兩條電源線，其中一個直流穩壓電源引出的直流穩壓電源負極輸出端子接底箱風機負極端子， 另一個直流穩壓電源引出的負極端子接側箱風機負極端子；底箱風機正極端子接一個繼電器常開端子，一個繼電器另一個常開端子連接對應的直流穩壓電源正極端子；側箱風機正極端子連接另一個繼電器常開端子，另一個繼電器常開端子連接對應的直流穩壓電源正極端子；控制模塊負責控制頻閃燈供電模塊中繼電器、防護門電機供電模塊中繼電器A和繼電器B、風機電機供電模塊中繼電器的吸合與斷開，并接受防護門開關位置信號轉發給工控機，實現防護門開關到位后繼電器斷開下電，防止防護門電機堵轉。本實用新型的優點在于(1)減少元器件使用量，增加新功能，降低設備成本和運行成本；(2)防護門電機和風機電機共用同一直流穩壓電源，通過不同的繼電器將防護門電機、風機電機與350W、24V直流穩壓電源連接，吸合繼電器供電，斷開繼電器斷電。實際使用過程中防護門電機和風機電機的用電時間存在不重合的特點，不同時吸合防護門繼電器和風機繼電器，就不會對直流穩壓電源造成過載損害，減少了電源的使用個數；(3)添加風機控制模塊，控制風機運行與關閉，風機可以清除相機保護殼玻璃上的水滴、灰塵及其它影響圖像質量的異物，從而拍攝到高質量的運行中貨車圖像，提高故障發現率。只要保證貨車經過時相機保護殼玻璃清潔就能滿足實際需要，長時間運行風機造成能源的浪費和部件損耗。因此，風機控制模塊即提高了設備的使用效果，又避免了能源的浪費；(4)位置開關信號讀取模塊，防護門打開或關閉到位時，將防護門電機斷電，杜絕了防護門電機堵轉的發生，減小了設備運行對防護門電機及其他機械連接部件的損耗，有效延長了設備使用時間，明顯減少了設備維護次數。
圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為本實用新型相機供電模塊示意圖；圖3為本實用新型頻閃燈供電模塊示意圖；圖4為本實用新型防護門電機供電模塊示意圖；圖5為本實用新型風機電機供電模塊示意圖。[0027]圖中[0028]1.— 種新型TFDS控制箱的2.相機供電模塊 201.交流電胃溝子模塊辯勾圖[0029]202.交流電零線端子203. +15V 端子204. -15V 端子[0030]205.相機3.頻閃燈供電模塊301.交流電輸入端子[0031]302.交流電輸入端子303. +24V 端子304. -24V 端子[0032]305.底箱頻閃燈正極端子306.底箱頻閃燈負極端子307.繼電器常開端子[0033]308.繼電器常開端子309.繼電器常開端子310.繼電器常開端子[0034]311.側箱頻閃燈負極輸入端子312.側箱頻閃燈正極輸入端子[0035]4.防護門電機供電模塊401.交流電輸入端子402.交流電輸入端子[0036]403.-24V輸出端子404. +24V輸出端子405.繼電器常閉端端子[0037]406.繼電器常閉端端子407.繼電器常開端端子408.防護門電機M端子[0038]409.防護門電機M端子5.風機電機供電模塊501.風機正極端子[0039]502.風機負極端子503.繼電器常開端子504.繼電器常開端子[0040]505.繼電器常開端子506.繼電器常開端子507.側箱風機負極端子[0041]508.側箱風機正極端子6.信號處理模塊
具體實施方式
下面將結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。現有技術中的TFDS控制箱包含一個大型的電源柜，電源柜內包含有繼電器和電源，用于給頻閃燈和防護門電機供電，TFDS新設備由于采用了新的頻閃燈，電功耗直線下降，大型的電源柜已經不再需要，將電源和繼電器都嵌入新型TFDS控制箱內部。本實用新型是一種新型TFDS控制箱，如圖1所示，包括相機供電模塊2、頻閃燈供電模塊3、防護門電機供電模塊4、風機電機供電模塊5和信號處理模塊6。相機供電模塊2采用額定功率150W、額定電壓15V的直流穩壓電源1個，如圖2所示，直流穩壓電源交流電輸入端子201接交流電火線，直流穩壓電源交流電輸入端子202接交流電零線；直流穩壓電源+15V輸出端子203與相機205電源正極接線端子連接，直流穩壓電源-15V輸出端子204與相機205電源負極接線端子連接，相機205采用常供電模式， 在常供電模式下工作時，來車時不需要重新初始化，從而保證相機在來車時能夠迅速進入工作狀態。(相機一共是10個)頻閃燈供電模塊3采用額定功率350W、額定電壓MV的直流穩壓電源2個，如圖 3所示，兩個直流穩壓電源交流電輸入端子301分別連接交流電火線，兩個直流穩壓電源交流電輸入端子302分別連接交流電零線；兩個直流穩壓電源+24V輸出端子303分別連接繼電器常開端端子308和繼電器常開端端子310，一個直流穩壓電源-24V輸出端子304分別連接8個底箱頻閃燈負極輸入端子306，底箱頻閃燈正極輸入端子305連接繼電器常開端端子307 (與308端子對應)，另一個直流穩壓電源-24V輸出端子304分別連接8個側箱頻閃燈負極輸入端子311，側箱頻閃燈正極輸入端子312連接繼電器常開端端子309(與310端子對應)。因為一個直流穩壓電源無法滿足16個頻閃燈的供電需求，所以采用兩個直流穩壓電源，為使兩個直流穩壓電源負載均衡，每個直流穩壓電源各接8個頻閃燈。頻閃燈選擇一個直流穩壓電源為底箱8個頻閃燈供電，另一個直流穩壓電源為側箱8個頻閃燈供電。[0047]防護門電機供電模塊4采用額定功率350W、額定電壓MV的直流穩壓電源2個， 如圖4所示。直流穩壓電源交流電輸入端子401接交流電火線，直流穩壓電源交流電輸入端子402接交流電零線；直流穩壓電源-24V輸出端子403接繼電器A常閉端端子405，直流穩壓電源+24V輸出端子404接繼電器B常開端端子407 ；繼電器A的另一個常閉端端子 406接防護門電機M的一端408，繼電器B的另一個常閉端端子406接防護門電機M的另一端409 ；吸合繼電器A時，防護門電機M向一個方向轉動；吸合繼電器B時，防護門電機M向相反的方向轉動。繼電器A與繼電器B同時吸合時，繼電器不動作。這種連接方式即能實現防護門電機需要向不同方向轉動的需求，又能保證在兩個繼電器同時斷開或吸合的條件下不損壞任何元器件。一個直流穩壓電源為TFDS設備底箱1個防護門電機供電，另一個直流穩壓電源為TFDS設備側箱2個防護門電機供電。風機電機供電模塊5如圖5所示，將防護門電機供電模塊4中的兩個24V直流穩壓電源再分別引兩條電源線出來，其中一個直流穩壓電源引出的直流穩壓電源-24V輸出端子403接底箱風機負極端子502，另一個直流穩壓電源引出的-24V端子接側箱風機負極端子507 ；底箱風機正極端子501接繼電器常開端子503連接，繼電器常開端子504連接對應的+24V端子，這樣繼電器吸合時底箱風機運行，斷開時底箱風機停止工作。側箱風機正極端子508連接繼電器常開端子505，繼電器常開端子506連接與-24V端子對應的+24V端子，這樣繼電器吸合時側箱風機運行，繼電器斷開時風機停止工作。控制模塊6負責控制頻閃燈供電模塊3中繼電器、防護門電機供電模塊4中繼電器A和繼電器B、風機電機供電模塊5中繼電器的吸合與斷開，并接受防護門開關位置信號轉發給工控機，實現防護門開關到位后繼電器斷開下電，防止防護門電機堵轉。運行過程中通過控制模塊6先開防護門，開到位置后，停止為防護門電機供電，再為風機供電；關閉防護門前先將風機斷電，然后再關閉防護門，這樣就減少了 2個350W24V直流穩壓電源的使用。
權利要求1.一種新型TFDS控制箱，其特征在于，包括相機供電模塊、頻閃燈供電模塊、防護門電機供電模塊、風機電機供電模塊和信號處理模塊；相機供電模塊采用直流穩壓電源，直流穩壓電源一個交流電輸入端子接交流電火線， 直流穩壓電源另一個交流電輸入端子接交流電零線；直流穩壓電源正極輸出端子與相機電源正極接線端子連接，直流穩壓電源負極輸出端子與相機電源負極接線端子連接；頻閃燈供電模塊采用兩個直流穩壓電源，兩個直流穩壓電源交流電輸入端子連接交流電火線，兩個直流穩壓電源另一個交流電輸入端子連接交流電零線；兩個直流穩壓電源正極輸出端子分別連接兩個繼電器常開端端子，一個直流穩壓電源負極輸出端子連接底箱頻閃燈負極輸入端子，底箱頻閃燈正極輸入端子連接一個繼電器常開端端子，另一個直流穩壓電源負極輸出端子連接側箱頻閃燈負極輸入端子，側箱頻閃燈正極輸入端子連接另一個繼電器常開端端子；防護門電機供電模塊采用兩個直流穩壓電源，直流穩壓電源一個交流電輸入端子接交流電火線，直流穩壓電源另一個交流電輸入端子接交流電零線；直流穩壓電源負極輸出端子接繼電器A常閉端端子，直流穩壓電源正極輸出端子接繼電器B常開端端子；繼電器A的另一個常閉端端子接防護門電機M的一端，繼電器B的另一個常閉端端子接防護門電機M 的另一端；風機電機供電模塊將防護門電機供電模塊中的兩個直流穩壓電源再分別引兩條電源線，其中一個直流穩壓電源引出的直流穩壓電源負極輸出端子接底箱風機負極端子，另一個直流穩壓電源引出的負極端子接側箱風機負極端子；底箱風機正極端子接一個繼電器常開端子，一個繼電器另一個常開端子連接對應的直流穩壓電源正極端子；側箱風機正極端子連接另一個繼電器常開端子，另一個繼電器常開端子連接對應的直流穩壓電源正極端子；控制模塊負責控制頻閃燈供電模塊中繼電器、防護門電機供電模塊中繼電器A和繼電器B、風機電機供電模塊中繼電器的吸合與斷開，并接受防護門開關位置信號轉發給工控機，實現防護門開關到位后繼電器斷開下電，防止防護門電機堵轉。
2.根據權利要求1所述的一種新型TFDS控制箱，其特征在于，所述的相機供電模塊采用1個額定功率150W、額定電壓15V的直流穩壓電源。
3.根據權利要求1或者2所述的一種新型TFDS控制箱，其特征在于，所述的相機為10個。
4.根據權利要求1所述的一種新型TFDS控制箱，其特征在于，所述的頻閃燈供電模塊采用2個額定功率350W、額定電壓24V的直流穩壓電源。
5.根據權利要求1或者4所述的一種新型TFDS控制箱，其特征在于，所述的頻閃燈供電模塊的一個直流穩壓電源底箱的8個頻閃燈供電，另一個直流穩壓電源為側箱的8個頻閃燈供電。
6.根據權利要求1所述的一種新型TFDS控制箱，其特征在于，所述的防護門電機供電模塊采用額定功率350W、額定電壓24V的直流穩壓電源。
7.根據權利要求1或者6所述的一種新型TFDS控制箱，其特征在于，所述的防護門電機供電模塊采用兩個直流穩壓電源，一個直流穩壓電源為TFDS設備底箱1個防護門電機供電，另一個直流穩壓電源為TFDS設備側箱2個防護門電機供電。
專利摘要本實用新型公開了一種新型TFDS控制箱，包括相機供電模塊、頻閃燈供電模塊、防護門電機供電模塊、風機電機供電模塊和信號處理模塊；本實用新型減少元器件使用量，增加新功能，降低設備成本和運行成本；防護門電機和風機電機共用同一直流穩壓電源，通過不同的繼電器將防護門電機、風機電機與350W、24V直流穩壓電源連接，吸合繼電器供電，斷開繼電器斷電。添加風機控制模塊，控制風機運行與關閉，風機可以清除相機保護殼玻璃上的水滴、灰塵及其它影響圖像質量的異物，從而拍攝到高質量的運行中貨車圖像，提高故障發現率。
文檔編號H02H7/093GK202076795SQ201120214978
公開日2011年12月14日 申請日期2011年6月23日 優先權日2011年6月23日
發明者劉慶慶, 張益 , 李俠, 趙新國, 韓濤 申請人:北京康拓紅外技術有限公司