一种ＨＩＤ机车前照灯照明智能跟踪系统技术方案

一种ＨＩＤ机车前照灯照明智能跟踪系统，属于铁路机车照明领域，是运用现代电子技术、计算机技术、网络技术和综合利用现有机车的ＬＫＪ２０００型监控系统而设计的机车照明智能跟踪系统，适用于铁路干线机车和调车机车，其设计原理也适用于其它机车。本发明专利技术是机车照明的全程跟踪系统，特别有益于机车弯道行驶跟踪照明，它能把照明方位锁定在铁路弯道远处的轨道上。本发明专利技术由机车电源１、机车ＬＫＪ２０００型监控主机２、电源电路３、通信插件４、ＴＡＸ２插件５、主机控制板６、控制盒７、步进电机８、传动机构９、旋转灯架１０和电子镇流器１１、高压触发器１２、ＨＩＤ灯泡１３组成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种HID机车前照灯照明智能跟踪系统，它属于铁路机车照明领域， 是运用现代电子技术、计算机技术和网络技术，综合利用LKJ2000型机车现有监控及通信 系统而设计的产品。应用于铁路机车行车的全程跟踪照明。适用于铁路干线机车和调车 机车，其设计原理也适用于其它机车。本专利技术在保证机车直线轨道行车照明的同时，特别能 有效地实现机车在铁路弯道上的跟踪照明，把灯光可靠地照射到铁路弯道远处预定的轨道 上，确保行车照明安全。
技术介绍
铁路行车弯道照明是国际性难题。至今为止，未能得到可靠解决，多年来，业内人 士曾有论著或专利，并进行过试验，但都未能成功。其原因是几乎所有的方案都采用电动 加机械传动的方式使机车前照灯转向，同时用肉眼观察的方式控制机车前照灯转向到位的 情况。由于机车运行的速度很快，人眼观察再通过电动加机械传动的方式跟踪，要么跟踪不 上，要么跟踪过头，很难实现机车弯道行驶时实际照明方位和需要照明方位的一致。然而， 机车弯道行驶时产生的离心加速度和弯道行驶时照明的盲区，无疑是机车运行的安全隐 患。近年来，电子技术的快速进步，计算机技术和网络技术的飞速发展，为本专利技术提供了必 要前提。
技术实现思路
本专利技术一种HID机车前照灯照明智能跟踪系统，是机车行车中机车照明方位的全 程跟踪系统。无论机车直线轨道行车或是小弯道行车，还是大弯道行车，它都能把照明方位 投放在所需照明的轨道上。本专利技术利用原有成熟应用的机车LKJ2000型监控主机、监控装置和通信系统再增 加一个主机控制板，采用电子控制装置驱动传动机构，从而实现机车前照灯实际照明方位 和需要照明方位一致的目的。同时新设计的电子控制装置的单向控制功能，在实现机车前 照灯智能跟踪照明的同时，不因其反馈信号干扰机车原有监控系统的正常工作。本专利技术采用的技术方案是利用机车在用的成熟的LKJ2000型监控系统，通过 RS485总线，提供机车运行及路面的各种信息，再增加一个主机控制板，采用电子控制装置 驱动带弹簧的无间隙蜗杆蜗轮传动，带动旋转刀架转动，其转动角度误差不超过0.2°，实 现精确跟踪照明的目的。本专利技术使用机车DCllOV电源供电，控制部分主要由电源电路、通信插件、TAX2监 控装置平台、主机控制板、控制盒、步进电机、旋转灯架和电子镇流器、电子触发器、灯泡等 组成，机车前照灯灯泡安装在旋转灯架上，随旋转灯架转动而同步运动。本专利技术的有益效果是利用机车原有的通信监控系统，不花费高额投资；可靠地 有效地解决了机车弯道行驶时实际照明方位与需要照明方位一致的难题，在保证直线轨道 行车照明的同时，特别有效地实现了机车弯道行驶时的无盲区照明，为机车弯道行驶提供安全照明保障。 附图说明说明书附图和摘要附图是本专利技术一种HID机车前照灯照明智能跟踪系统的工作 原理图，图中，1为机车DCllOV电源、2为机车LKJ2000型监控主机、3为电源电路、4为通信 插件、5为TAX2插件、6为主机控制板、7为控制盒、8为步进电机、9为传动机构、10为旋转 灯架、11为电子镇流器、12为高压触发器、13为HID机车前照灯灯泡。具体实施例方式如附图所示，本专利技术一种HID机车前照灯照明智能跟踪系统由机车电源1、机车 LKJ2000型监控主机2、电源电路3、通信插件4、TAX2插件5、主机控制板6、控制盒7、步进 电机8、传动机构9、旋转灯架10、电子镇流器11、高压触发器12、HID机车前照灯灯泡13组 成。机车电源1提供DCllOV电源，LKJ2000型监控主机2对全系统工作状态进行监控，电 源电路3把机车DCllOV电源变换为DC12V工作电源，供电路使用，同时把控制电路同机车 DCllOV电源隔离，通信插件4通过RS485总线获取弯道、隧道、机车速度、当前公里标等信 息，TAX2插件5储存通信插件4通过RS485总线侦听来的信息，主机控制板6运用嵌入式 微处理器技术与数据通信技术，通过RS485总线从TAX2插件(平台)5中获取弯道、隧道、 机车速度、当前公里标等信息，利用这些信息和机车前照灯的照射距离数据，计算出机车前 照灯应该偏转的角度，并通过另一路RS485总线与主机控制板6的微处理器通信，把偏转角 度信号传递给主机控制板6的微处理器中，并通过微处理器的反馈信息获取机车前照灯的 实际偏转状态。主机控制板6由嵌入式微处理器和外围器件角度传感器和控制盒7等组成，并对 步进电机8、传动机构9、旋转灯架10进行控制。主机控制板6中嵌入式微处理器的数据通信端口通过与RS485总线相连，完成与 TAX2插件(平台)的数据交换，从而获取机车运行的状态信息；另一数据通信端口与RS485 总线通信电路相连，完成与机车前照灯驱动电路通信，从而控制机车前照灯的偏转角度。主机控制板6中外围器件角度传感器，安装固定在旋转灯架10上，对机车前照灯 的实际偏转角度进行探测，并反馈给微处理器。主机控制板6中外围器件控制盒7，执行微处理器指令，对步进电机8、传动机构9、 旋转灯架10的动作进行控制协调，并向微处理器反馈工作状态信息。步进电机8、传动机构9、旋转灯架10都是执行元器件，控制盒7按照主机控制板 微处理器的命令，指挥步进电机8工作，步进电机8通过传动机构9驱动旋转灯架10转动， 机车前照灯灯泡13安装固定在旋转灯架10上，与旋转灯架10同步转动，从而实现HID机 车前照灯的智能跟踪照明。为减少传动角度误差，传动机构9采用带弹簧的无间隙蜗杆蜗 轮传动机构，把旋转灯架偏转误差控制在0.2°。接通机车DCl IOV电源1，经过HID电子镇 流器11，高压触发器12，立即点燃HID机车前照灯灯泡13，安装在旋转灯架10上的机车前 照灯灯泡13点燃后的照明方位，由机车LKJ2000型监控系统及通信系统、主机控制板6及 外围元器件、执行元器件控制。权利要求1.一种HID机车前照灯照明智能跟踪系统，利用成熟的机车LKJ2000型监控系统和通 信系统，再增加一个主机控制板及其功能元器件，实施本专利技术的跟踪照明功能，其主要特征 是由机车电源(1)，机车LKJ2000型监控主机( ，电源电路(3)，通信插件(4)，TAX2插件 (5)，主机控制板(6)，控制盒(7)，步进电机(8)，传动机构(9)，旋转灯架(10)，电子镇流器 (11)，高压触发器(12)，HID机车前照灯灯泡(13)组成。2.根据权利要求1所述的一种HID机车前照灯照明智能跟踪系统，其特征是主机控制 板(6)由嵌入式微处理器及角度传感器、控制盒(7)等外围元器件组成，角度传感器安装在 旋转灯架(10)上，主机控制板(6)通过嵌入式微处理器把控制指令通过控制盒(7)传给步 进电机(8)，步进电机(8)驱动传动机构(9)和旋转灯架(10)，从而带动安装固定在旋转灯 架(10)上的HID机车前照灯灯泡(13)同步转动。3.根据权利要求1所述的一种HID机车前照灯照明智能跟踪系统，其特征是传动机构 (9)是带弹簧的无间隙蜗杆蜗轮传动机构，传动角度误差不大于0.2°。全文摘要一种HID机车前照灯照明智能跟踪系统，属于铁路机车照明领域，是运用现代电子技术、计算机技术、网络技术和综合利用现有机车的LKJ2000型监控系统而设计的机车照明智能跟踪系统，适用于铁路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＨＩＤ机车前照灯照明智能跟踪系统，利用成熟的机车ＬＫＪ２０００型监控系统和通信系统，再增加一个主机控制板及其功能元器件，实施本专利技术的跟踪照明功能，其主要特征是由机车电源（１），机车ＬＫＪ２０００型监控主机（２），电源电路（３），通信插件（４），ＴＡＸ２插件（５），主机控制板（６），控制盒（７），步进电机（８），传动机构（９），旋转灯架（１０），电子镇流器（１１），高压触发器（１２），ＨＩＤ机车前照灯灯泡（１３）组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱云龙，田立新，李能，
申请(专利权)人：孝感市捷能特种光源照明器具有限公司，长沙鸿汉电子有限公司，优必得节能技术上海有限公司，
类型：发明
国别省市：42[中国|湖北]