一種軌道機車車內設備遠程控制器制造技術

本實用新型專利技術涉及遠程控制領域，具體是一種軌道機車車內設備遠程控制器，其包括核心控制器、短信收發模塊、機車設備接口、手動控制系統和報警系統模塊。核心控制器采用51單片機芯片作為CPU，核心控制器負責與短信收發模塊通訊讀取短消息信息，并將其轉化成控制信號傳送給機車設備接口以控制車內設備對應的電氣設備，短信收發模塊由核心控制器直接控制，完成短消息的接收和發送，實現核心控制器與控制中心之間的無線通信。本實用新型專利技術采用GSM網絡的短消息來實現對機車設備的遠程控制，在遠程控制的同時也可以實現對車內設備的自動控制與手動控制。本實用新型專利技術方案實現成本低廉，實用性強，尤其適合控制一些輔助機車設備和全自動控制無人駕駛軌道機車。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及遠程控制領域，具體是一種軌道機車車內設備遠程控制器，目的將常用的GSM網絡的短消息用來控制軌道機車設備。
技術介紹
隨著移動通信的飛速發展，短消息以其方便、簡短、及時的特點滲透到了人們工作的方方面面。利用手機短消息進行遠程遙控各種設備是一個非常不錯的選擇，它靈活方便， 價格低廉，已在各行種業得到了廣泛的應用。將它應用于軌道交通行業，將在很大程度上降低車務人員的工作量，并能在緊急時刻對機車內電氣設備進行及時控制。手機短信，作為一種簡單的單工或半雙工通信方式，在遠程控制中，也可以發展成獨具特色的控制模式。移動網絡的SMS短信(Short Messaging krvice)是最早的短消息業務，而且也是現在普及率最高的一種短消息業務。目前，這種短消息的長度被限定在140 字節之內，這些字節可以是文本的。文本模式是基于ASCII碼的一種結構模式。現在市場上大多數手機均支持由ETSI (歐洲通信技術委員會)發布的GSM07. 05規定的AT指令集， 其中包含對SMS的控制。目前，國內外應用GSM或GPRS來實現用來遠程監控的領域也越來越多，例如中國技術專利201020M5198. 9所公開的水文監控裝置，其采用GSM公網通訊來實現準確傳遞數據，完成水文檢測；中國技術專利201020M9501. 0所公開的基于GSM技術輔助控制的智能化太陽能熱水裝置，也利用了 GSM來實現太陽能熱水器的工作狀態進行遠程控制；同樣申請號為201010M2767.9的中國技術專利申請“ 一種基于GSM網絡的配電房無人值守終端機”也是以MCU控制單元和GSM通信模塊為核心器件，借助成熟可靠的GSM 短消息通信以及一系列檢測和控制模塊實現配電房的無人值守。現在，各種機車設備基本采用集中控制，這種控制好處就是及時可靠，不足的地方是需要專人值守。這對于一些輔助機車設備來說，是沒有必要的。而且對于目前前沿的全自動控制無人駕駛軌道機車來說，這種方法顯然是達不到要求的。
技術實現思路
有鑒于此，本技術提供一種軌道機車車內設備遠程控制器，它能實現對機車設備的遠程控制，同時也可以實現對車內設備的自動控制與手動控制。本技術利用GSM 網絡中的短消息服務，在控制端編輯基于AT命令的Text Mode，在接收端進行解碼，根據不同的命令操作對應的設備。為了達到上述目的，本技術采取技術方案是一種軌道機車車內設備遠程控制器包括核心控制器、短信收發模塊、機車設備接口、手動控制系統和報警系統，所述核心控制器采用51單片機芯片作為CPU，CPU負責與短信收發模塊通訊讀取短消息信息，并負責將其轉化成控制信號傳送給機車設備接口，用以控制對應的電氣設備，所述短信收發模塊由核心控制器單片機直接控制，完成短消息的接收和發送，實現了核心控制器與控制中心之間的無線通信，機車設備接口連接車內設備，所述機車設備接口是核心控制器與車內設備的橋梁，核心控制器通過機車設備接口控制機車設備。所述手動控制系統連接機車設備與車內控制按鈕，當系統手動控制時，遠程控制無效。所述報警系統連接核心控制器，當異常情況出現時，報警系統動作，同時向控制端發送報警短信。進一步，所述短信收發模塊采用MC39i模塊。更進一步，所述控制器采用AT89C51單片機。與現有技術相比，本技術具有如下優點本技術采用GSM網絡的短消息來實現對機車設備的遠程控制，在遠程控制的同時也可以實現對車內設備的自動控制與手動控制。本技術方案實現成本低廉，實用性強，尤其適合控制一些輔助機車設備和全自動控制無人駕駛軌道機車。附圖說明圖1是本技術系統框圖；圖2本技術控制整體結構圖；圖3短消息接收程序流程圖。具體實施方式為了便于本領域技術人員理解，下面將結合附圖以及實施例對本技術方案進行進一步詳細描述。本實施例中的軌道機車車內設備遠程控制器主要由以下幾部分組成短信收發模塊、核心控制器AT89C51單片機、機車設備接口模塊、手動控制系統模塊和報警系統模塊， 系統框圖參見如圖1。核心控制器采用51單片機芯片作為CPU，核心控制器負責與短信收發模塊通訊讀取短消息信息，并負責將其轉化成控制信號傳送給機車設備接口模塊。短信收發模塊接收移動終端控制中心通過GSM網絡傳輸發送的短信，并通過串口將信號傳送到51單片機。51單片機進行判斷處理后再通過串口發送到機車設備接口模塊， 實現對機車設備的控制。移動通信采用專門的SMS管理協議傳輸移動短消息，短信收發模塊的主要作用是將GSM網絡的短消息通訊的AT信號轉換為控制器能夠識別的設備控制信號。短信收發模塊一是為了實現遠程控制設備；二是為了實現設備的統一監視和管理。本技術實施例中的短信收發模塊采用MC39i，其提供了一個符合ITU-T V. 24 協議中DCE信令規范的異步串行接口。信號的有效電平為OV (代表數據位"0")和2.65V (代表數據位"1")。MC39i在設計上屬于數據通信設備(DCE)，按照傳統習慣，它與51單片機通過串行接口連接時，會遵循以下信號規范①單片機上的/T)(D管腳向MC39i的/T)(D管腳發送數據；②終端上的/RXD管腳接收由MC39i的/RXD管腳發送的數據。本實施例中， MC39i模塊由單片機直接控制，因此連接電路只要把單片機的串口與MC39i串口的/RXD和/T)(D線連接即可。本技術核心控制器與短信收發模塊和機車設備接口模塊之間采用串行通訊接口 即數據終端設備(DTE)和數據通訊設備(DCE)之間串行二進制數據交換接口技術標準，該標準規定采用一個25個腳的DB25連接器，對連接器的每個引腳的信號內容加以規定，還對各種信號的電平加以規定。在RS-232-C中任何一條信號線的電壓均為負邏輯關系。本技術軟件控制整體結構如圖2所示，在主處理程序的基礎上加上短消息收發程序中斷、報警信號中斷和定時器中斷。其具體的信號轉換控制流程是，(1)上電啟動單片機控制模塊，完成MC39i模塊和串口裝置初始化。(2)等待短消息模塊中斷，循環監聽是否接收到信號，如有信號接收，即運行短消息接收中斷子程序，獲得來自MC39i模塊的短消息提取短消息內容，清理信息標志位并判斷是否為控制信息，不是，則返回；是，則對短消息進行解碼，解碼控制指令，獲得需要的控制信息。(3)檢測信息的完整性和正確性，回復短消息確認已接收。(4)等待中斷，判斷中斷類別如果是報警中斷，調用報警中斷處理子程序，向控制端發送報警信息。如果是定時中斷，讀取各模塊工作狀態并更新單片機的工作狀態標識。(5)重復步驟(2) (4)，循環運行。為確保產品的完整性、互操作性和可擴展性，我們采用了單片機控制的方法， 并將所有模塊集成化處理。在主程序正常運行的基礎上，短消息控制信號的獲得按照圖3所示的流程進行。以上所述實施例僅表達了本技術的實施方式，其描述較為具體和詳細，應當指出的是，本技術雖然照上述的具體方式作了具體描述，但是本技術的技術思想并不僅限于此具體方式，任何在技術思想內的變動，都將納入本技術的保護范圍。權利要求1.一種軌道機車車內設備遠程控制器，其特征在于包括核心控制器、短信收發模塊、 機車設備接口、手動控制系統和報警系統模塊，核心控制器采本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃建華，戴瑜興，胡火明，張利民，肖宇，張勝紅，
申請(專利權)人：惠州市標頂空壓技術有限公司，湖南大學，
類型：實用新型
國別省市：