CN216486863U - 一种实训设备智能监控*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种实训设备智能监控***，其包括下位机单元、监控终端单元和电源转换单元，所述下位机单元用于采集各硬件状态信号、报警信号向监控终端单元上传，并将监控终端单元发送的控制信号下行发送至实训设备对应硬件；所述监控终端单元用于显示硬件工作状态信号、输入控制信号、触发报警；所述电源转换单元为所实训设备硬件、下位机单元、监控终端单元供电。本实训设备智能监控***在对铁路信号实训设备硬件进行工作状态采集的同时，辅助上位机完成对实训设备的监控和管理，同时具备异常状态报警功能，在采用结构简化的基础原理设计的基础上，实现了对市电供电的铁路信号实训设备硬件可靠而稳定监控。

Description

一种实训设备智能监控***

技术领域

本实用新型涉及铁路信号实训配套设备领域，具体涉及一种实训设备智能监控***。

背景技术

现有用于设备工作状态采集的配套***装置主要分为两种：一种是利用图形识别的方式对特定设备的运行状态进行信号采集和分析；另一种是对设备的连接状态进行信号采集和监测。

其中，前者由于需借助于大量辅件(如摄像头、温度仪等)，成套布设较为复杂和繁琐，故主要应用于固定的设备状态监控，不适合定制化的铁路信号实训设备；后者虽然布设相对简单，但其普遍只能针对弱电设备进行连接状态监测，且无法获取运行状态信号并实现下行控制，而铁路信号实训设备硬件多为市电单相220V或三相380V供电，故该采集设备亦无法应用于铁路信号实训设备。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有用于设备工作状态采集的配套***装置成套设备布设复杂或无法应用于市电供电硬件进行运行状态监测和下行控制的缺陷，提供一种实训设备智能监控***，其通过信号采集、驱动单元和电源转换单元配合下位机作为中间媒介，对铁路信号实训设备硬件进行工作状态采集的同时，辅助上位机完成对实训设备的监控和管理，同时具备异常状态报警功能，在采用结构简化的基础原理设计的基础上，实现了对市电供电的铁路信号实训设备硬件可靠而稳定监控。

本实训设备智能监控***包括下位机单元、监控终端单元和电源转换单元，其中，所述终端单元与下位机单元通信连接，电源转换单元与下位机单元、监控终端单元电性连接；所述下位机单元，用于与铁路信号实训设备硬件通信连接，采集各硬件状态信号向监控终端单元上传，并将监控终端单元发送的控制信号下行发送至实训设备对应硬件，同时在信号异常情况下向监控终端单元发送报警信号；所述监控终端单元，用于接收并显示下位机单元采集的硬件工作状态信号，并经下位机单元向铁路信号实训设备硬件发送控制信号，同时在接收到报警信号时触发报警；所述电源转换单元，用于根据需要将市电转换为不同的供电电压等级，分别为所述铁路信号实训设备硬件、下位机单元、监控终端单元供电。

具体到下位机单元逻辑结构及连接关系，所述下位机单元包括处理器模块、开关量采集模块、开关量驱动模块，所述开关量采集模块、开关量驱动模块输入端通过AI、AO卡件端子与实训设备各硬件对应连接，开关量采集模块、开关量驱动模块的输出端通过DI卡件端子与处理器模块的输入引脚对应连接，所述处理器模块通过串口连接所述监控终端单元。

具体到监控终端单元逻辑结构，所述监控终端单元包括用于显示工作状态参数的显示屏、用于输入控制信号的控制面板和用于接收异常信号时生成声光报警的报警器。

具体到电源转换单元逻辑结构及连接关系，所述电源转换单元包括DC24V转换模块、AC220V转换模块、DC220V转换模块，市电经AC220V转换模块连接所述监控终端单元，AC220V转换模块经DC24V转换模块连接所述下位机单元，AC220V转换模块经DC220V转换模块连接所述电源转换单元。

具体到开关量采集模块内部功能结构，所述开关量采集模块包括光电隔离保护电路。在开关量采集模块中采用光电隔离电路形式，避免外部的强电导致内部采集模块的损坏，同时***支持多个设备的状态同时、实时的进行采集。

具体到下位机运算处理模块，所述处理器模块采用ARM-STM32MCU微控制单元。该运算处理模块集成有可编辑的内部存储器，可通过串口预设标准工作状态参数阈值，对超出阈值的数据生成异常信号。此架构亦可通过普通单片机配合外接存储模块实现功能替代。

本实用新型一种实训设备智能监控***，克服了现有用于设备工作状态采集的配套***装置成套设备布设复杂或无法应用于市电供电硬件进行运行状态监测和下行控制的缺陷，其通过信号采集、驱动单元和电源转换单元配合下位机作为中间媒介，对铁路信号实训设备硬件进行工作状态采集的同时，辅助上位机完成对实训设备的监控和管理，同时具备异常状态报警功能，在采用结构简化的基础原理设计的基础上，实现了对市电供电的铁路信号实训设备硬件可靠而稳定监控。

附图说明

下面结合附图对本实用新型一种实训设备智能监控***作进一步说明：

图1是本实训设备智能监控***的***逻辑架构总线框图；

图2是本实训设备智能监控***所述下位机单元的后视结构示意图；

图3是本实训设备智能监控***所述监控终端单元的主视结构示意图；

图4是本实训设备智能监控***所述采集模块的电路示意图。

图中：

1-下位机单元；11-处理器模块、12-开关量采集模块、13-开关量驱动模块；

2-监控终端单元；22-显示屏、23-控制面板、24-报警器；

3-电源转换单元；31-DC24V转换模块、32-AC220V转换模块、33-DC220V转换模块。

具体实施方式

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系均为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

以下用具体实施例对本实用新型技术方案做进一步描述，但本实用新型的保护范围不限制于下列实施例。如图1至4所示，

实施方式1：本实训设备智能监控***包括下位机单元1、监控终端单元2和电源转换单元3，其中，所述终端单元2与下位机单元1通信连接，电源转换单元3与下位机单元1、监控终端单元2电性连接；所述下位机单元1，用于与铁路信号实训设备硬件通信连接，采集各硬件状态信号向监控终端单元2上传，并将监控终端单元2发送的控制信号下行发送至实训设备对应硬件，同时在信号异常情况下向监控终端单元2发送报警信号；所述监控终端单元2，用于接收并显示下位机单元1采集的硬件工作状态信号，并经下位机单元1向铁路信号实训设备硬件发送控制信号，同时在接收到报警信号时触发报警；所述电源转换单元3，用于根据需要将市电转换为不同的供电电压等级，分别为所述铁路信号实训设备硬件、下位机单元1、监控终端单元2供电。

实施方式2：本实训设备智能监控***具体到下位机单元逻辑结构及连接关系，所述下位机单元1包括处理器模块11、开关量采集模块12、开关量驱动模块13，所述开关量采集模块12、开关量驱动模块13输入端通过AI、AO卡件端子与实训设备各硬件对应连接，开关量采集模块12、开关量驱动模块13的输出端通过DI卡件端子与处理器模块11的输入引脚对应连接，所述处理器模块11通过串口连接所述监控终端单元2。具体到监控终端单元逻辑结构，所述监控终端单元2包括用于显示工作状态参数的显示屏22、用于输入控制信号的控制面板23和用于接收异常信号时生成声光报警的报警器24。具体到电源转换单元逻辑结构及连接关系，所述电源转换单元3包括DC24V转换模块31、AC220V转换模块32、DC220V转换模块33，市电经AC220V转换模块32连接所述监控终端单元2，AC220V转换模块32经DC24V转换模块31连接所述下位机单元1，AC220V转换模块32经DC220V转换模块33连接所述电源转换单元3。

实施方式3：本实训设备智能监控***具体到开关量采集模块内部功能结构，所述开关量采集模块12包括光电隔离保护电路。在开关量采集模块中采用光电隔离电路形式，避免外部的强电导致内部采集模块的损坏，同时***支持多个设备的状态同时、实时的进行采集。

实施方式4：本实训设备智能监控***具体到下位机运算处理模块，所述处理器模块11采用ARM-STM32MCU微控制单元。该运算处理模块集成有可编辑的内部存储器，可通过串口预设标准工作状态参数阈值，对超出阈值的数据生成异常信号。此架构亦可通过普通单片机配合外接存储模块实现功能替代。其余结构和部件如实施方式1所述，不再重复描述。

运行时：市电经电源转换单元分别为通过监控终端单元、下位机单元和实训硬件设备各硬件根据需要以不同形式供电进行供电；通过监控终端单元的显示屏监测下位机单元采集的设备各硬件连接、运行参数，并可通过控制面板发送控制命令，当下位机单元采集并判定出现异常信号数据时上传报警信号，触发监控终端单元的报警器以声光形式发出报警。

本实训设备智能监控***克服了现有用于设备工作状态采集的配套***装置成套设备布设复杂或无法应用于市电供电硬件进行运行状态监测和下行控制的缺陷，其通过信号采集、驱动单元和电源转换单元配合下位机作为中间媒介，对铁路信号实训设备硬件进行工作状态采集的同时，辅助上位机完成对实训设备的监控和管理，同时具备异常状态报警功能，在采用结构简化的基础原理设计的基础上，实现了对市电供电的铁路信号实训设备硬件可靠而稳定监控。

以上描述显示了本实用新型的主要特征、基本原理，以及本实用新型的优点。对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施方式或者实施例的细节，且在不背离本实用新型的精神或者基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此应将上述实施方式或者实施例看作示范性的，且非限制性的。本实用新型的范围由所附权利要求而非上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种实训设备智能监控***，其特征是：包括下位机单元(1)、监控终端单元(2)和电源转换单元(3)，其中，所述终端单元(2)与下位机单元(1)通信连接，电源转换单元(3)与下位机单元(1)、监控终端单元(2)电性连接；

所述下位机单元(1)，用于与铁路信号实训设备硬件通信连接，采集各硬件状态信号向监控终端单元(2)上传，并将监控终端单元(2)发送的控制信号下行发送至实训设备对应硬件，同时在信号异常情况下向监控终端单元(2)发送报警信号；

所述监控终端单元(2)，用于接收并显示下位机单元(1)采集的硬件工作状态信号，并经下位机单元(1)向铁路信号实训设备硬件发送控制信号，同时在接收到报警信号时触发报警；

所述电源转换单元(3)，用于根据需要将市电转换为不同的供电电压等级，分别为所述铁路信号实训设备硬件、下位机单元(1)、监控终端单元(2)供电。

2.根据权利要求1所述的实训设备智能监控***，其特征是：所述下位机单元(1)包括处理器模块(11)、开关量采集模块(12)、开关量驱动模块(13)，所述开关量采集模块(12)、开关量驱动模块(13)输入端通过AI、AO卡件端子与实训设备各硬件对应连接，开关量采集模块(12)、开关量驱动模块(13)的输出端通过DI卡件端子与处理器模块(11)的输入引脚对应连接，所述处理器模块(11)通过串口连接所述监控终端单元(2)。

3.根据权利要求2所述的实训设备智能监控***，其特征是：所述监控终端单元(2)包括用于显示工作状态参数的显示屏(22)、用于输入控制信号的控制面板(23)和用于接收异常信号时生成声光报警的报警器(24)。

4.根据权利要求3所述的实训设备智能监控***，其特征是：所述电源转换单元(3)包括DC24V转换模块(31)、AC220V转换模块(32)、DC220V转换模块(33)，市电经AC220V转换模块(32)连接所述监控终端单元(2)，AC220V转换模块(32)经DC24V转换模块(31)连接所述下位机单元(1)，AC220V转换模块(32)经DC220V转换模块(33)连接所述电源转换单元(3)。

5.根据权利要求4所述的实训设备智能监控***，其特征是：所述开关量采集模块(12)包括光电隔离保护电路。

6.根据权利要求5所述的实训设备智能监控***，其特征是：所述处理器模块(11)采用ARM-STM32MCU微控制单元。

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