主动式实时5T机房综合监测系统技术方案

主动式实时5T机房综合监测系统，其总控制器中：Modem、多通道ADC采集板、直流电源切换板、交流电控制及监测板、视频ADC、液晶显示屏、按键和触摸屏、CAN总线隔离单元、多路RS232总线隔离单元、环境传感器、TTS模块，及SD卡均连到DSP系统，TTS模块接到Modem，直流电源切换板、交流电控制及监测板均接多通道ADC采集板。空调控制器中：继电器及I/V转换电路、环境传感器、红外线接收/发射器、CAN总线隔离单元均接MCU，空调交流电输入及输出插座分别接继电器及I/V转换电路的输入及输出端，空调控制器及总控制器通过CAN总线隔离单元连接。本实用新型专利技术的优点在于：实现主动式实时监测、对5T机房内设备进行综合监测和控制、无需上位机软件、通信速度快且数据传送安全。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及铁路电子设备，具体地说是涉及一种主动式实时5T机房综合监测系统。
技术介绍
铁路5T设备是保证铁路货车安全运行的重要技术装备，具体5T是指THDS (红外线轴温探测设备)TFDS (货车运行故障动态图像检测设备)TADS (货车滚动轴承早期故障轨边升学诊断设备)TPDS (货车运行状态地面安全监测设备)TFDS (车辆轮对故障、尺寸动态检测设备)TCDS (客车运行安全监控设备)5T设备是通过在铁路沿线每隔30Km设置一个专用的机房来实现对车辆有关5T的安全指标进行监测，并通过网络传输到各车间、复示中心等有关安全监控和保障部门。中国幅员辽阔，铁路沿线地形复杂，因此在给5T设备的维护和故障的及时排除带来了一定的困难；同时因随着电气化铁路的不断改进，铁路周边的电气环境越来越复杂，很大程度上会影响5T设备的安全运行；雷击、高压高频串扰进入5T机房后，5T设备经常出现死机、通信设备烧毁等严重故障，必须需要人员进行现场处理；随着中国铁路的进一步建设，原5T设备使用和维护部门，工作强度越来越大。按照铁道部5T设备维护规程，必须按照规定的时间间隔对5T设备进行半月检、月检等必要的检修工作，设备的一些潜在故障成因，在例行检修中才能被发现，导致了设备潜在故障不能及时快速被发现。目前5T设备机房中也已经部分配备了远程故障诊断设备，尤其5T设备中数量较多的THDS为主，可以配备“远程红外线故障诊断设备”；另外在铁道部新的THDS规范中统一规定了不同厂家生产的THDS设备必须统一遵循铁道部的关于THDS的统一标准，符合该规定标准的机型统称为THDS-A型，也称为THDS统型机。在统型机系统中也有一个单独的功能模块即为远程故障诊断子系统。该子系统可以完成对各个直流电压的监测、交流电监测、其他子模块的复位重启等功能。现在针对于5T设备机房的远程故障诊断设备主要有第一类单独的红外线远程故障诊断设备。第二类与THDS-A型THDS相配套的远程故障诊断子系统。综合考察上述2类设备有如下缺点缺点1:对被监测设备的监测采用被动监测方式。现有监测模式为使用电话或者上位机发送监测命令，远程故障诊断设备接收到该命令后，进行有关项目的监测工作，然后再将监测的结果发送给电话拨打者或者上位机。缺点2 使用范围仅局限于THDS本身，无法对5T机房整体系统进行全面监测。红外远程诊断设备更多是的对THDS设备本身进行监测和维护工作，不能对其网络通信设备、UPS等机房内其他重要设备进行监测和维护。缺点3 需要设计单独的上位机软件配合。目前红外线远程故障诊断设备或者THDS-A配备的远程管理子系统，均需要设计单独的上位机软件进行系统的全面故障诊断和处理。缺点4 通信方式以DTMF为基础速度较慢。目前红外线远程故障诊断设备以DTMF为命令传送模式，同时也使用DTMF方式将系统监测的结果发送给主机。缺点5 控制命令和密码传送以DTMF明文方式传送不具备安全性。每次使用红外线远程故障诊断设备前均需要输入密码，该密码的传送方式以DTMF 方式进行，而且是以明文的方式在通信线路上进行传播，没有任何加密措施，所以有很大的安全漏洞。缺点6 无法对交流电质量进行分析。目前红外线远程故障诊断设备只能监测有关的交流电有无状态，而不能监测交流电的质量，具体有交流电有效值、频率、谐波、电压波动记录等。缺点7 无法对5T机房环境进行监测和控制。机房的自然环境(温度、湿度)是影响5T设备能否正常运行的重要前提，而目前的红外线远程故障诊断设备不能对环境进行监测和控制。缺点8 无法对5T机房内部安防进行实时监测。5T机房一般都远离城区，治安环境较差，目前经常有发现机房内设备被盗的现状， 而铁路目前综合视频系统覆盖范围有限。同时目前的红外线远程故障诊断设备不能对5T 机房内部安防进行实时监测。缺点9 现有红外线远程故障诊断系统与外部交流电检测和电话通信线监测使用有线连接，破坏了现有5T机房的综合防雷系统，同时会将雷电引入到5T机房。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于提供一种主动式实时5T机房综合监测系统，可以实现主动式实时监测、5T机房内设备综合监测和控制、无需再设计和安装上位机软件、通信速度较快、并且数据传送安全、又可以对交流电质量进行分析。
技术实现思路
本技术是通过以下技术方案解决上述技术问题的一种主动式实时5T机房综合监测系统，包括总控制器和空调控制器；所述总控制器包括DSP系统、Modem、多通道ADC采集板、直流电源切换板、交流电控制及监测板、视频ADC、液晶显示屏、按键和触摸屏、CAN总线隔离单元、多路RS232总线隔离单元、环境传感器、开关电源和蓄电池、TTS模块，以及SD卡，所述Modem、多通道ADC 采集板、直流电源切换板、交流电控制及监测板、视频ADC、液晶显示屏、按键和触摸屏、CAN 总线隔离单元、多路RS232总线隔离单元、环境传感器、TTS模块，以及SD卡均连接到DSP系统，同时，所述TTS模块连接到Modem，直流电源切换板、交流电控制及监测板均连接到多通道ADC采集板，该总控制器通过CAN总线隔离单元与空调控制器连接；所述空调控制器包括MCU、继电器及I/V转换电路、环境传感器、空调交流电输入插座、空调交流电输出插座、红外线接收/发射器、CAN总线隔离单元，以及电源，所述继电器及ΙΛ转换电路、环境传感器、红外线接收/发射器、CAN总线隔离单元均连接到MCU，所述空调交流电输入插座分别连接到继电器及I/V转换电路的输入端，所述空调交流电输出插座分别连接到继电器及ΙΛ转换电路的输出端，所述空调控制器的CAN总线隔离单元与总控制器的CAN总线隔离单元连接。该技术进一步具体为所述Modem通过RS232接口与DSP系统连接，同时通过电话线与PSTN网连接，多通道ADC采集板与DSP系统通过SPI和SPORT端口相连接，直流电源切换板与DSP系统通过SPI端口连接，交流电控制及监测板与DSP系统通过SPI连接，视频ADC与DSP系统通过 PPI接口和I2C接口连接，液晶显示屏与DSP系统通过并行RGB接口连接，环境传感器通过 I2C总线与DSP系统连接，TTS模块使用SPI、I2S或者UART与DSP系统进行连接，SD卡与 DSP系统通过SD Card访问总线连接。所述TTS模块的语音输出接到Modem模块的麦克风输入端。所述空调控制器中继电器连接到MCU输出脚，I/V转换电路连接到MCU的ADC 引脚，环境传感器通过I2C总线与MCU连接。所述空调控制器的红外线接收/发射器由单独的红外线发射、红外线接收两部分电路构成，红外线接收电路与MCU的I/O中断输入脚连接，红外线发射电路的驱动端与MCU 的Timer输出连接。本技术的优点是使用本技术的设备后可以实现下述功能1.主动式实时监测。主动式实时监测是以Flash存储技术和实时多通道ADC采集技术结合而实现的。具体实现方法为首先将各个设备监测项目的指标参数按照统一的编码方法，存储到系统存储设备中，在该系统中存储设备以Flash为主。系统支持的监测项目具体有直流电压、交流电压、环境温度、环境湿度。将各个被监测设备的机型配置及监测项目的标称值、最大允许值、最小允许值、报警门本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种主动式实时５Ｔ机房综合监测系统，其特征在于：包括总控制器和空调控制器；所述总控制器包括：ＤＳＰ系统、Ｍｏｄｅｍ　、多通道ＡＤＣ采集板、直流电源切换板、交流电控制及监测板、视频ＡＤＣ、液晶显示屏、按键和触摸屏、ＣＡＮ总线隔离单元、多路ＲＳ２３２总线隔离单元、环境传感器、开关电源和蓄电池、ＴＴＳ模块，以及ＳＤ卡，所述Ｍｏｄｅｍ　、多通道ＡＤＣ采集板、直流电源切换板、交流电控制及监测板、视频ＡＤＣ、液晶显示屏、按键和触摸屏、ＣＡＮ总线隔离单元、多路ＲＳ２３２总线隔离单元、环境传感器、ＴＴＳ模块，以及ＳＤ卡均连接到ＤＳＰ系统，同时，所述ＴＴＳ模块连接到Ｍｏｄｅｍ，直流电源切换板、交流电控制及监测板均连接到多通道ＡＤＣ采集板，该总控制器通过ＣＡＮ总线隔离单元与空调控制器连接；所述空调控制器包括：ＭＣＵ、继电器及Ｉ／Ｖ转换电路、环境传感器、空调交流电输入插座、空调交流电输出插座、红外线接收／发射器、ＣＡＮ总线隔离单元，以及电源，所述继电器及Ｉ／Ｖ转换电路、环境传感器、红外线接收／发射器、ＣＡＮ总线隔离单元均连接到ＭＣＵ，所述空调交流电输入插座分别连接到继电器及Ｉ／Ｖ转换电路的输入端，所述空调交流电输出插座分别连接到继电器及Ｉ／Ｖ转换电路的输出端，所述空调控制器的ＣＡＮ总线隔离单元与总控制器的ＣＡＮ总线隔离单元连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张永强，刘湘毅，
申请(专利权)人：合肥安迅铁道应用技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：34