一種列車(chē)關(guān)鍵設(shè)備無(wú)線監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)終端的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種無(wú)線射頻通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，特別是在復(fù)雜、惡劣的列車(chē)運(yùn)行特殊環(huán)境下的一種列車(chē)關(guān)鍵設(shè)備無(wú)線監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)終端。
【背景技術(shù)】
[0002]目前為大家所熟知的列車(chē)關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中主要采用在線監(jiān)測(cè)技術(shù)和人工記錄方式來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集傳輸。所采用的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)較長(zhǎng)距離的傳輸，而且數(shù)據(jù)傳輸正確率也很高，但列車(chē)設(shè)備數(shù)量眾多且布局復(fù)雜，監(jiān)測(cè)環(huán)境也很惡劣，這使得利用有線監(jiān)測(cè)布線困難而復(fù)雜、節(jié)點(diǎn)固定不靈便且其價(jià)格成本昂貴；所采用的人工記錄方式采集傳輸數(shù)據(jù)雖解決了不易布線和節(jié)點(diǎn)固定不靈便的問(wèn)題，減少了成本，但是其關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息不能夠?qū)崟r(shí)的反饋到監(jiān)控中心，而且其錯(cuò)誤率高，人為影響因素大，且列車(chē)關(guān)鍵設(shè)備數(shù)量眾多，為整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)增加監(jiān)測(cè)人員會(huì)加大高成本，浪費(fèi)人力、物力、財(cái)力。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種列車(chē)關(guān)鍵設(shè)備無(wú)線監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)終端，包括電源模塊、信息采集模塊、無(wú)線射頻通信模塊、控制模塊和信息顯示模塊，所述信息采集模塊采集列車(chē)設(shè)備的工作狀態(tài)信息將采集到的信息傳送至控制模塊，所述無(wú)線射頻通信模塊和信息顯示模塊分別接收控制模塊處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行信息傳輸和信息顯示，所述信息采集模塊、無(wú)線射頻通信模塊、控制模塊和信息顯示模塊與電源模塊相連接。
[0004]該無(wú)線監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)終端還包括語(yǔ)音播報(bào)模塊、Jlink調(diào)試接口電路和TF卡外部存儲(chǔ)電路，所述語(yǔ)音播報(bào)模塊、Jlink調(diào)試接口電路和TF卡外部存儲(chǔ)電路分別與控制模塊相連接。
[0005]所述無(wú)線射頻通信模塊采用NRF905無(wú)線收發(fā)芯片，所述控制模塊包括STM32F103VE微控制器，所述NRF905無(wú)線收發(fā)芯片的TRX_CE引腳、PWR_UP引腳和TX_EN引腳分別與STM32F103VE微控制器的PAl引腳、PA2引腳和PAO引腳相連接，所述NRF905無(wú)線收發(fā)芯片的⑶引腳、AM引腳和DR引腳分別與STM32F103VE微控制器的PA12引腳、PAlI引腳和PA8引腳相連接；所述NRF905無(wú)線收發(fā)芯片的SPI_MISO引腳、SPI_MOSI引腳、SPI_SCK引腳和SPI_SCN引腳分別與STM32F103VE微控制器的PB14引腳、PB13引腳和PB15引腳和PB12引腳相連接。
[0006]所述TF卡外部存儲(chǔ)電路7包括classlO_48MB/S TF (Micro SD)存儲(chǔ)卡，該存儲(chǔ)卡的 SPI1_MIS0 接口、SPI1_M0SI 接口、SPI1_SCK 接口和 SD_CS 接口分別與 STM32F103VE 微控制器的PBlO引腳、PBll引腳、PB9引腳和PB8引腳相連接。
[0007]本實(shí)用新型以無(wú)線射頻通信技術(shù)為研宄背景，以列車(chē)關(guān)鍵設(shè)備監(jiān)測(cè)為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，在人工巡檢和在線監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)方式已經(jīng)不能滿足當(dāng)代列車(chē)關(guān)鍵設(shè)備監(jiān)測(cè)需求的現(xiàn)狀的前提上，提出了用無(wú)線監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來(lái)監(jiān)測(cè)列車(chē)生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的研宄設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)了無(wú)線監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)終端的硬件設(shè)備。本實(shí)用新型采用無(wú)線收發(fā)芯片為核心元件設(shè)計(jì)的監(jiān)測(cè)終端，實(shí)現(xiàn)了列車(chē)關(guān)鍵設(shè)備狀態(tài)信息的無(wú)線收發(fā)，避免了目前有線傳輸網(wǎng)絡(luò)因布線而增加成本的問(wèn)題；同時(shí)，也避免了列車(chē)關(guān)鍵設(shè)備監(jiān)測(cè)不易布線的問(wèn)題。本實(shí)用新型主要是針對(duì)列車(chē)關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中狀態(tài)信息傳輸成本高或無(wú)法進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)而制作出的一款無(wú)線遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)裝置，以實(shí)現(xiàn)列車(chē)關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中狀態(tài)信息的低成本及實(shí)時(shí)傳輸。
【附圖說(shuō)明】
[0008]為了更清楚地說(shuō)明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0009]圖1為本實(shí)用新型中列車(chē)關(guān)鍵設(shè)備無(wú)線監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)終端的結(jié)構(gòu)圖；
[0010]圖2為本實(shí)用新型中電源模塊電路示意圖；
[0011]圖3為本實(shí)用新型中信息采集模塊的電路示意圖；
[0012]圖4為本實(shí)用新型中無(wú)線射頻通信模塊的電路示意圖；
[0013]圖5a為本實(shí)用新型中TF卡外部存儲(chǔ)電路示意圖；
[0014]圖5b為本實(shí)用新型中Jlink接口電路示意圖；
[0015]圖5c為本實(shí)用新型中語(yǔ)音播報(bào)電路的示意圖；
[0016]圖6為本實(shí)用新型中信息顯示模塊的接口電路示意圖；
[0017]圖7為本實(shí)用新型中控制模塊采用的控制芯片的電路示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為使本實(shí)用新型的技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚完整的描述:
[0019]如圖1所示的一種列車(chē)關(guān)鍵設(shè)備無(wú)線監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)終端，包括:電源模塊1、信息采集模塊2、無(wú)線射頻通信模塊3、控制模塊4和信息顯示模塊5，電源模塊1、信息采集模塊2、無(wú)線射頻通信模塊3和信息顯示模塊5分別與控制模塊4相連接，為其提供電能。當(dāng)列車(chē)關(guān)鍵設(shè)備狀態(tài)出現(xiàn)異常時(shí)，三色警示燈中與狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的燈亮起，信息采集模塊2經(jīng)過(guò)光耦電路將采集到的模擬量信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字量傳給控制模塊4，控制模塊4將信息進(jìn)行判斷處理后，再經(jīng)過(guò)無(wú)線射頻通信模塊3將設(shè)備狀態(tài)信息傳給匯聚節(jié)點(diǎn)，同時(shí)控制模塊4控制語(yǔ)音播報(bào)電路播放出此時(shí)設(shè)備狀態(tài)信息，并將設(shè)備狀態(tài)信息以及設(shè)備ID信息在信息顯示模塊5的IXD彩色顯示屏上顯示。同時(shí)將列車(chē)的狀態(tài)信息寫(xiě)入TF卡中進(jìn)行存儲(chǔ)，Jlink調(diào)試接口電路實(shí)現(xiàn)控制模塊4與外部控制平臺(tái)的連接，完成主控芯片模塊的軟件更新和測(cè)試設(shè)置功能。TF卡將設(shè)備狀態(tài)信息以及設(shè)備ID信息寫(xiě)入進(jìn)行存儲(chǔ)。有利于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和整合。
[0020]該無(wú)線監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)終端還包括語(yǔ)音播報(bào)模塊8、Jlink調(diào)試接口電路6和TF卡外部存儲(chǔ)電路7。所述語(yǔ)音播報(bào)模塊8、Jlink調(diào)試接口電路6和TF卡外部存儲(chǔ)電路7分別與控制模塊4相連接。另外電源模塊I還與語(yǔ)音播報(bào)模塊8、Jlink調(diào)試接口電路6和TF卡外部存儲(chǔ)電路7相連接，為其提供電能。
[0021]如圖2所示的電源模塊的電路示意圖，圖中采用單通道線性穩(wěn)壓器TPS7A1601將12V降到3.3V或者5V為其他模塊供電。TPS7A1601的管腳4為接地端，管腳I為電壓輸出端，管腳3為集電極開(kāi)路輸出端，管腳8為電壓輸入端，管腳2用于設(shè)置芯片的輸出電壓；C1、C2、C3、C4、C5為濾波電容。Dl為二極管，用于保護(hù)電路，D2為發(fā)光二極管。R1，R2為限流電阻，調(diào)整輸出電壓。
[0022]如圖3所示是信息采集模塊2的主要電路示意圖。該電路采用單通道光耦合器設(shè)計(jì)，圖中引腳I和3為電源的輸入端，引腳8為電源正極，引腳5為電源負(fù)極，引腳6為信息狀態(tài)輸出端。
[0023]如圖4所示是無(wú)線射頻通信模塊3的電路示意圖，該模塊采用NRF905無(wú)線收發(fā)芯片主要用于監(jiān)測(cè)信息的無(wú)線收發(fā)，該芯片接收控制模塊4傳送的數(shù)據(jù)信息將信息以電磁波的形式發(fā)射出去。圖中MISO/MOSI是數(shù)據(jù)發(fā)射端/接收端；CE是芯片的工作模式控制端；CSN是芯片的片選控制端，當(dāng)CSN為低電平時(shí)為有效；SCK是芯片的時(shí)鐘控制端，為NRF905提供時(shí)鐘信息