专利名称：：铁路客车上水计量管理系统装置的制作方法
技术领域：
：本实用新型涉及一种铁路客车上水计量管理系统装置。技术背景长期以来，铁路旅客列车上水一直处于粗放型管理状态，客车停站上水无准确的计量手段，无法进行科学的统计和管理。各路局间客车用水清算没有依据，铁道部难以实现客观准确的考核管理。同时，现有设备水资源浪费情况比较严重，在倡导节约型社会的今天，该问题已日益突出，需要尽快加以解决。目前，已有的有关文献(例如公告授权公告号为CN2677248Y《一种铁路列车车厢上水监控装置》，公告授权公告号为CN2424980Y《列车遥控上水装置》等)主要是集中监控或自动开启给水设备，针对客车在各站实际上水量的计量以及结算问题的客车上水计量管理系统的研究，尚未见报道
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种铁路客车上水计量管理系统装置，该装置是一种能对铁路客车在各站实际上水量进行计量以及结算的客车上水计量管理系统，以解决现有技术存在的上述问题。解决上述技术问题的技术方案是一种铁路客车上水计量管理系统装置，包括m个遥控器、n套现场主机和1套计算机管理系统，m、n的取值范围是n为11000之间的整数，m《n;所述的每个遥控器由控制中心、键盘输入单元、状态指示单元、无线数传单元及供电单元组成，主要用于发出指定水栓开水或关水的指令；所述的现场主机包括电子控制系统和管路系统所述现场主机电子控制系统包括监控中心、流量采集单元、电磁阀控制单元、数据储存单元、数据传输单元、无线数传单元、状态指示单元及稳压供电单元，现场主机作用是对遥控器发出的指令进行识别，确认指令后控制相应的水栓开水或关水，同时记录开、关水的时刻及期间流过本水栓的水的累计流量，形成记录文件；与计算机管理系统双向通信，执行相关指令，实现数据的传输与修改。所述现场主机管路系统包括入水口水栓手动控制阀、流量计、上水电磁阀、手动控制阀、泄水电磁阀、泄水管出水口、上水胶管、上水接头，上水电磁阀和手动控制阀并联后一端与流量计连接，另一端与上水胶管连接、并同时与泄水电磁阀相连，流量计另一端与入水口水栓手动控制阀的出水口连接；所述的计算机管理系统主要由计算机、显示器和数据传输单元组成；计算机管理系统通过数据传输单元与现场主机通信，实现数据上传、数据管理以及对现场主机的诊断维护；计算机管理系统还将各现场主机的数据汇入数据库，按客户需要对数据进入查询、分析、统计，输出相关报表；[0011]计算机管理系统与各现场主机之间通过传输通道进行现场数据传输，所述的传输通道或是RS485网络或是现场总线网络或是无线传输网络。由于采用上述技术方案，本实用新型之铁路客车上水计量管理系统装置与现有技术相比，具有以下有益效果1、简化上水操作步骤，提高了上水作业效率。按照先接管后开阀门，先关阀门后撤管的作业程序，原普通上水设备完成一个车厢的上水操作，上水员从水井到车厢上水口之间需要走两个来回。使用本实用新型系统装置，上水员使用遥控器控制开水、关水，整个过程只需一个来回即可完成。随着列车提速，站停时间越来越短，上水时间非常有限，操作过程时间的縮短意味着可向车厢上更多的水，或者，上水员一次可管理更多的上水井。因而显著地提高了上水作业效率。2、减少水资源浪费。当车厢上满水或水管脱落出现溢水时，上水员可操纵遥控器即时关闭上水阀门，避免水资源浪费，实现节能的目的。3、以上水栓为计量单元，实现了车厢上水量的准确计量。目前国内相关研究是针对整个车站上水设备的监控及对上水主管道进行计量的，当上水设备两侧同时有车上水时，就无法准确计量每列车的上水量了，本实用新型以上水栓为计量单元，实现了对每节车厢的上水量的准确计量，为客观准确的核算提供了依据。4、详实的统计数据有助于提高铁路的管理水平和服务形象。本装置对流过每个水栓的水流量进行计量，有详实的原始数据。通过对这些数据的统计分析，相关部门可以获取所需的数据资料。例如车站每天、每月、每年的用水量数据，可供计划管理部门参考；车站客运管理部门通过数据分析，可以知道在恶劣天气或夜间，是否出现上水员没按规定给客车上水的情况，进而加强管理，提升铁路服务水平和形象。综上所述，本实用新型之铁路客车上水计量管理系统装置，适应了目前铁路提速，站停时间縮短对上水的要求。其推广应用，可大幅度提高上水工作效率，极大的减少水资源的浪费，同时降低了上水员的劳动强度(参见附表1)，具有较好的经济、社会效益。下面，结合附图和实施例对本实用新型之铁路客车上水计量管理系统装置的技术特征作进一步的说明。图1:实施例一所述铁路客车上水计量管理系统装置结构框图；图1-1:计算机管理系统包含铁路局计算机管理系统和铁道部计算机管理系统的铁路客车上水计量管理系统装置结构框图；图2:遥控器工作原理及结构框图；图2-1:遥控器面板示意图；图3:现场主机电子控制系统工作原理框图；图4:现场主机管路系统结构示意图；图5:计算机管理系统结构框图；图6:计算机管理系统主界面示意图；[0031]图7:网络布局示意图。图中遥控器I1、12、……Im，现场主机III、112、……IIn，车站计算机管理系统nii、铁路局计算机管理系统ni2、铁道部计算机管理系统ni3，传输通道iv，网络通道V;其余有关零件标号意义参见说明书。具体实施方式—种铁路客车上水计量管理系统，如图1所示包括m个遥控器II、12、……Im，n套现场主机III、112、……IIn，1套计算机管理系统，m、n的取值范围是n为11000之间的整数，m《n，即可以用1个遥控器控制1套现场主机，也可以用1个遥控器控制2套或2套以上的多套现场主机，m、n的常用取值范围是n为1300之间的整数；所述的遥控器(如图2所示)由控制中心13、键盘输入单元14、状态指示单元11、无线数传单元12及供电单元15组成，主要用于发出指定水栓开水或关水的指令；所述遥控器的各组成单元及作用是控制中心13:采用单片机，负责遥控器的控制指挥工作；键盘输入单元14:由面板上的按键与电路组成(参见图2-l)，按键状态的变化对应某项功能的指令；状态显示单元11:由数码管构成，指示水栓当前的工作状态；无线数传单元12:由无线数传模块及天线组成，实现与现场主机间的通信；供电单元15:由锂电池、稳压电路及外置充电器构成，提供遥控器正常工作的电源；单片机控制中心是遥控器的核心，它识别键盘输入单元的指令后将特定的软件协议数据通过无线数传单元发射出去，接着识别无线数传单元接收到的应答指令，确保指令可靠送达；同时，向状态显示单元发出命令显示相应水栓的工作状态。所述的每一套现场主机包括电子控制系统和管路系统。所述现场主机的电子控制系统(如图3所示)包括监控中心25、流量采集单元23、电磁阀控制单元26、数据储存单元24、数据传输单元27、无线数传单元22、状态指示单元21及稳压供电单元28。所述现场主机电子控制系统的各组成单元及作用是监控中心25:采用嵌入式计算机模块，完成系统的各项控制功能；流量采集单元23:采用带光耦隔离的数据采集模块，采集流过管道的水流量；电磁阀控制单元26:采用控制驱动模块，控制上水电磁阀、泄水电磁阀的开关；数据储存单元24:采用电子数据储存模块，记录工作过程的相关数据；数据传输单元27:采用数据传输接口模块，实现与计算机管理系统间的数据传输；无线数传单元22:采用无线数传模块，实现与遥控器间的数据传输；状态指示单元21:采用液晶显示模块，实时显示主机工作状态；稳压供电单元28:采用开关电源模块，将交流电源降压变为各部件正常工作所需的直流电源，保证主机可靠工作。[0054]监控中心对由无线数传单元接收到的指令进行识别，确认后，控制上水电磁阀或泄水电磁阀工作，达到遥控开关水的目的；随后，将动作状态信息通过无线数传单元发射出去，以便遥控器确认，状态信息还送到状态指示单元显示；同时，数据储存单元记录打开上水电磁阀的时刻、关闭上水电磁阀的时刻以及这个时段流过流量计的水流量；数据储存单元的数据由数据传输单元通过传输通道IV上传到计算机管理系统III;同时也可接受计算机管理系统的指令，控制或维护现场主机。所述组成现场主机电子控制系统的监控中心25、流量采集单元23、电磁阀控制单元26、数据储存单元24、数据传输单元27、无线数传单元22、状态指示单元21及稳压供电单元28的具体结构以及相互之间的连接关系均为公知结构，此处不再赘述。所述现场主机的管路系统(如图4所示)包括入水口水栓手动控制阀30、流量计32、上水电磁阀33、手动控制阀34、泄水电磁阀36、泄水管出水口35、上水胶管37、上水接头38，上水电磁阀33和手动控制阀34并联后一端与流量计32连接，另一端与上水胶管37连接、并同时与泄水电磁阀36相连，流量计另一端与入水口水栓手动控制阀30的出水口31连接，39是水井，310是供水主管道。所述的流量计32可以是流量传感器，也可以是带数据接口的一体式流量计。所述的上水电磁阀采用分步直动式不锈钢电磁阀，由于不锈钢材质对流体介质有较好的耐受性，使用寿命和工作可靠性较好的满足了车站上水的需求；其功率大小与车站上水栓有关技术数据，管径32mm、出口流量2.0升/秒、水压力0.031.OMpa匹配即可；为保证设备可靠工作，电磁阀的控制驱动电路采用了大功率的场效应开关管作为无触点开关来控制电磁阀的线圈；所述现场主机II的电子控制系统和管路系统安装在同一个水栓上水控制箱内，作为本实用新型实施例的一种变换，所述的上水电磁阀也可以采用其它形式的电磁阀。所述的计算机管理系统III(如图5所示)主要由计算机43、显示器41和数据传输单元42组成；计算机管理系统III通过计算机管理系统的数据传输单元42与各现场主机通信，实现数据上传、数据管理以及对各现场主机的诊断维护；计算机管理系统还将各现场主机的数据汇入数据库，按客户需要对数据进行查询、分析、统计，输出相关报表。计算机管理系统与各现场主机之间通过传输通道IV进行现场数据传输，所述的传输通道或是RS485网络或是现场总线网络或是无线传输网络，图7网络布局示意图仅仅是车站计算机管理系统与现场主机间进行通信的一个RS485网络布局示意图；考虑到RS232—条总线上节点不能多于32个，所以每两股道之间一排水井的现场主机共用一条总线，接一台中继器，然后由中继器与计算机再共用另一条总线，分两级完成数据传输工作。作为本实用新型实施例一的一种变换，所述的计算机管理系统III也可以是由车站计算机管理系统III1和铁路局计算机管理系统III2共同组成，还可以是由车站计算机管理系统nil、铁路局计算机管理系统III2和铁道部计算机管理系统III3共同联网构成(参见图l-l)，车站计算机管理系统IIIl与各现场主机之间通过传输通道IV进行现场数据传输，所述的传输通道IV或是RS485网络或是现场总线网络或是无线传输网络，所述的车站计算机管理系统III1与铁路局计算机管理系统III2之间、铁路局计算机管理系统ni2与铁道部计算机管理系统III3之间通过网络通道联络，其具体结构以及连接方式均为现有技术，此处不再赘述。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>权利要求一种铁路客车上水计量管理系统装置，其特征在于该装置包括m个遥控器(I1、I2、……Im)，n套现场主机(II1、II2、……IIn)，1套计算机管理系统，上述m、n的取值范围是n为1～1000之间的整数，m≤n；所述的每个遥控器由控制中心、键盘输入单元、状态指示单元、无线数传单元及供电单元组成，主要用于发出指定水栓开水或关水的指令；所述的每一套现场主机包括电子控制系统和管路系统所述现场主机电子控制系统包括监控中心、流量采集单元、电磁阀控制单元、数据储存单元、数据传输单元、无线数传单元、状态指示单元及稳压供电单元，现场主机作用是对遥控器发出的指令进行识别，确认指令后控制相应的水栓开水或关水，同时记录开、关水的时刻及期间流过本水栓的水的累计流量，形成记录文件；与计算机管理系统双向通信，执行相关指令，实现数据的传输与修改；所述现场主机管路系统包括入水口水栓手动控制阀、流量计、上水电磁阀、手动控制阀、泄水电磁阀、泄水管出水口、上水胶管、上水接头，上水电磁阀和手动控制阀并联后一端与流量计连接，另一端与上水胶管连接、并同时与泄水电磁阀相连，流量计另一端与入水口水栓手动控制阀的出水口连接；所述的计算机管理系统主要由计算机、显示器和数据传输单元组成；计算机管理系统通过数据传输单元与现场主机通信，实现数据上传、数据管理以及对现场主机的诊断维护；计算机管理系统还将各现场主机的数据汇入数据库，按客户需要对数据进行查询、分析、统计，输出相关报表；计算机管理系统与各现场主机之间通过传输通道进行现场数据传输，所述的传输通道或是RS485网络或是现场总线网络或是无线传输网络。2.根据权利要求1所述的铁路客车上水计量管理系统装置，其特征在于所述遥控器的各组成单元及作用是控制中心采用单片机，负责遥控器的控制指挥工作；键盘输入单元由面板上的按键与电路组成，按键状态的变化对应某项功能的指令；状态显示单元由数码管构成，指示水栓当前的工作状态；无线数传单元由无线数传模块及天线组成，实现与现场主机间的通信；供电单元由锂电池、稳压电路及外置充电器构成，提供遥控器正常工作的电源；单片机控制中心是遥控器的核心，它识别键盘输入单元的指令后将特定的软件协议数据通过无线数传单元发射出去，接着识别无线数传单元接收到的应答指令，确保指令可靠送达；同时，向状态显示单元发出命令显示相应水栓的工作状态。3.根据权利要求1所述的列车铁路客车上水计量管理系统装置，其特征在于所述现场主机的电子控制系统组成单元及作用如下监控中心采用嵌入式计算机模块，完成系统的各项控制功能；流量采集单元采用带光耦隔离的数据采集模块，采集流过管道的水流量；电磁阀控制单元采用控制驱动模块，控制上水电磁阀、泄水电磁阀的开关；数据储存单元采用电子数据储存模块，记录工作过程的相关数据；数据传输单元采用数据传输接口模块，实现与计算机管理系统间的数据传输；无线数传单元采用无线数传模块，实现与遥控器间的数据传输；状态指示单元采用液晶显示模块，实时显示主机工作状态；稳压供电单元采用开关电源模块，将交流电源降压变为各部件正常工作所需的直流电源，保证主机可靠工作；监控中心对由无线数传单元接收到的指令进行识别，确认后，控制上水电磁阀或泄水电磁阀工作，达到遥控开关水的目的；随后，将动作状态信息通过无线数传单元发射出去，以便遥控器确认，状态信息还送到状态指示单元显示；同时，数据储存单元记录打开上水电磁阀的时刻、关闭上水电磁阀的时刻以及这个时段流过流量计的水流量；数据储存单元的数据由数据传输单元通过传输通道上传到计算机管理系统；同时也接受计算机管理系统的指令，控制或维护现场主机。4.根据权利要求1、2或3所述的列车铁路客车上水计量管理系统装置，其特征在于所述的计算机管理系统或是仅仅是车站计算机管理系统或是由车站计算机管理系统和铁路局计算机管理系统共同联网组成，或是由车站计算机管理系统、铁路局计算机管理系统和铁道部计算机管理系统共同联网构成，车站计算机管理系统与各现场主机之间通过传输通道进行现场数据传输，所述的传输通道或是RS485网络或是现场总线网络或是无线传输网络，所述的车站计算机管理系统与铁路局计算机管理系统之间、铁路局计算机管理系统与铁道部计算机管理系统之间通过网络通道联络。专利摘要一种铁路客车上水计量管理系统装置，包括m个遥控器、n套现场主机和1套计算机管理系统，n为1～1000之间的整数，m≤n；每个遥控器由控制中心、键盘输入单元、状态指示单元、无线数传单元及供电单元组成，每一套现场主机包括电子控制系统和管路系统，现场主机电子控制系统包括监控中心、流量采集单元、电磁阀控制单元、数据储存单元、数据传输单元、无线数传单元、状态指示单元及稳压供电单元；计算机管理系统主要由计算机、显示器和数据传输单元组成；计算机管理系统与各现场主机之间通过RS485网络或者现场总线网络或是无线传输网络进行现场数据传输；用该系统装置及其配套软件，可实现对客车在各站实际上水量进行计量以及结算。文档编号G05B19/418GK201477442SQ20092030233公开日2010年5月19日申请日期2009年4月18日优先权日2009年4月18日发明者伍毅珊,何曲波,凌海,刘宜林,张明,张耀威,张阳,徐海贤,朱永辉,李斌,武夫,谷叶民,邓伟,麻寒松,黄强申请人:南宁铁路局;南宁铁路局科学技术研究所