车辆安全数据语音记录装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开的一种轨道车辆安全数据语音记录装置，旨在提供一种通过拾音器将安全关键数据进行记录、处理、回放，为机车维护、训练评估及事故分析提供准确保障依据的装置。本实用新型专利技术通过下述技术方案予以实现：中央处理机组合模块由音频接口电路和中央处理机组合电路组成，音频接口电路包括依次相连的差分转单端输入电路、二阶低通滤波电路、二阶高通滤波电路和增益调整电路和语音芯片，且语音芯片通过FPGA中配置的A/D转换控制逻辑模块和双口RAM模块完成模拟信号采集控制和数据缓存，FPGA内置配置控制逻辑模块相连配置芯片；中央处理机组合电路包括围绕高速处理器CPU电连接的程序存储器、数据存储器、晶体振荡器、看门狗和总线驱动器的外围电路。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种车辆安全保障装置，更具体地说，本技术涉及一种能够实时记录轨道车辆司机室语音、电台语音及车辆安全数据的记录装置。
技术介绍
现有技术中的列车运行监控器，只是在主机上安装了几个芯片，运行结束后将车头内存储的数据拷贝到电脑。处理数据需3个小时。同时列车运行监控器不带有录音功能，车辆内的语音通过录音笔获取，当机车出现重大颠覆事故时，不能反映和分析机车出故障原因。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种轨道车辆安全数据语音记录装置，该装置将司机室语音及电台语音通过拾音器获取，将安全关键数据进行记录、处理、回放，以减轻车务维护人员的任务，同时为机车维护、训练评估及事故分析提供准确保障依据。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种车辆安全数据语音记录装置，包括电源模块、中央处理机组合模块和防护存储器；其特征在于，中央处理机组合模块由音频接口电路和中央处理机组合电路组成，音频接口电路包括依次相连的差分转单端输入电路、二阶低通滤波电路、二阶高通滤波电路和增益调整电路和语音芯片，且语音芯片通过FPGA中配置的A/D转换控制逻辑模块和双口 RAM模块完成模拟信号采集控制和数据缓存，FPGA内置配置控制逻辑模块相连配置芯片；中央处理机组合电路包括围绕高速处理器CPU电连接的程序存储器、数据存储器、晶体振荡器、看门狗和总线驱动器的外围电路；本技术相比于现有技术具有如下有益效果。本技术音频接口电路部分采用FPGA实现对语音芯片的实时采样控制，双口RAM通过VHDL语言对双口 RAM功能的描述在FPGA器件内实现。实现高速数据采集和处理器之间的数据暂存。通过FPGA控制语音芯片对模拟信号进行采样，转换后的数字信号暂存在双口 RAM再发送给中央处理机电路。很好的解决速度和数据丢失的问题。本技术利用下载记录的安全数据及语音信号，数据存储容量大，下载速度快，保证机车安全及维修提供有利保证。附图说明为了进一步的说明而不是限制本技术的上述实现方式，以下结合附图和范例对本技术进一步说明，但并不因此将本技术限制在所述的实施范围之中，所有的这些构思应视为本实用技术所公开的内容和本技术专利的保护范围。图I是本技术全数据语音记录装置内部组成框图。图2是本技术电源转换框图。图3是本技术中央处理机组合电路框图。图4是本技术音频接口电路框图。具体实施方式下面结合框图对本技术做进一步详细描述。参见图I-图4，该轨道车辆安全数据语音记录装置，包括向中央处理机组合模块、防护存储器、提供工作电源的电源模块；所述电源模块包括依次电连接EMI滤波及瞬态抑制模块、一级滤波电路、DC/DC模块和二级滤波电路。中央处理机的中央处理机组合电路具有以太网接口、485总线、数据、地址、控制总线和将信号处理数据发送给防护存储器的CPU。图2中，为各个功能模块提供工作电源的电源模块组合电路，接收来自机车24V直流电源，通过瞬态抑制、DC/DC变换等处理产生±15V、5V、3. 3V、12V工作电源。提供I路掉电中断信号同时具有200ms掉电储能。18. 8V 30V的电源模块组合电路输入电压输出稳定 3. 3V、5V、12V、±15V 电压。中央处理机组合模块包括，音频接口电路和中央处理机组合电路，中央处理机组合电路包括，围绕高速处理器CPU电连接的程序存储器、数据存储器、晶体振荡器、看门狗和总线驱动器、485数据总线、电容、电阻等外围电路。中央处理机组合电路高速处理器CPU为TMS320V6455处理器实现。该中央处理机组合电路通过485总线获取主机采集的安全数据、通过音频接口电路获取2路音频信号，FPGA控制语音芯片对模拟信号进行采样，转换后的数字信号暂存在双口 RAM再发送给中央处理机电路，经过增益调整电路将语音信号放大到语音芯片满量程范围输出给语音芯片。音频接口电路部分采用FPGA实现对语音芯片的实时采样控制，双口 RAM通过VHDL语言对双口 RAM功能的描述在FPGA器件内实现。实现高速数据采集和处理器之间的数据暂存。音频接口电路通过FPGA逻辑控制与中央处理机组合电路数据通信，图3所示的中央处理机的中央处理机组合电路具有以太网接口、485总线、数据、地址、控制总线，以高速CPU为核心，负责将信号处理将数据发送给防护存储器。地面测试设备通过采用以太网下载记录数据，从而实现语音信号及主机记载的安全数据回放。防护存储器包括译码器和存储器。通过数据线与中央处理机组合电路进行数据通 目。音频接口电路包括依次相连的差分转单端输入电路、二阶低通滤波电路、二阶高通滤波电路、增益调整电路和语音芯片。语音芯片通过FPGA中的A/D转换控制逻辑模块和相连双口 RAM模块，FPGA内置配置控制逻辑模块相连配置芯片。音频接口电路的输入为差分信号，经过二阶低通滤波器滤除3500Hz和6000Hz噪声，通过二阶高通滤波器滤除小于150Hz噪声，再经过增益调整电路将语音信号放大到语音芯片满量程范围输出给语音芯片。图4所示的音频接口电路的输入为差分信号，经过二阶低通滤波器滤除3500Hz和6000Hz噪声，通过二阶高通滤波器滤除小于150Hz噪声，经过增益调整电路将语音信号放大到语音芯片满量程范围输出给语音芯片，再经过可编程逻辑控制器件转换成数字信号发送给中央处理机电路。权利要求1.一种车辆安全数据语音记录装置，包括电源模块、中央处理机组合模块和防护存储器；其特征在于，中央处理机组合模块由音频接口电路和中央处理机组合电路组成，音频接口电路包括依次相连的差分转单端输入电路、二阶低通滤波电路、二阶高通滤波电路和增益调整电路和语音芯片，且语音芯片通过FPGA中配置的A/D转换控制逻辑模块和双口 RAM模块完成模拟信号采集控制和数据缓存，FPGA内置配置控制逻辑模块相连配置芯片；中央处理机组合电路包括围绕高速处理器CPU电连接的程序存储器、数据存储器、晶体振荡器、看门狗和总线驱动器的外围电路。2.根据权利要求I所述的车辆安全数据语音记录装置，其特征在于，所述电源模块包括依次电连接EMI滤波及瞬态抑制模块、一级滤波电路、DC/DC模块以及二级滤波电路。3.根据权利要求I所述的车辆安全数据语音记录装置，其特征在于，所述中央处理机组合电路高速处理器CPU为TMS320V6455处理器。4.根据权利要求I所述的车辆安全数据语音记录装置，其特征在于，中央处理机的中央处理机组合电路具有以太网接口、485总线、数据、地址、控制总线和将信号处理数据发送给防护存储器的CPU。5.根据权利要求I所述的车辆安全数据语音记录装置，其特征在于，中央处理机组合模块包括，音频接口电路和中央处理机组合电路，中央处理机组合电路包括，围绕高速处理器CPU电连接的程序存储器、数据存储器、晶体振荡器、看门狗和总线驱动器和485数据总线。6.根据权利要求I所述的车辆安全数据语音记录装置，其特征在于，音频接口电路的输入为差分信号，经过二阶低通滤波器滤除3500Hz和6000Hz噪声，通过二阶高通滤波器滤除小于150Hz噪声，经过增益调整电路将语音信号放大到语音芯片满量程范围输出给语音芯片，再经过可编程逻辑控制器件转换成数字信号发送给中央处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆安全数据语音记录装置，包括电源模块、中央处理机组合模块和防护存储器；其特征在于，中央处理机组合模块由音频接口电路和中央处理机组合电路组成，音频接口电路包括依次相连的差分转单端输入电路、二阶低通滤波电路、二阶高通滤波电路和增益调整电路和语音芯片，且语音芯片通过FPGA中配置的A/D转换控制逻辑模块和双口RAM模块完成模拟信号采集控制和数据缓存，FPGA内置配置控制逻辑模块相连配置芯片；中央处理机组合电路包括围绕高速处理器CPU电连接的程序存储器、数据存储器、晶体振荡器、看门狗和总线驱动器的外围电路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋阳，何宗华，何兴雷，倪冬，丁长江，
申请(专利权)人：成都凯天电子股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：