THDSA型红外线轴温探测系统探测站硬件设备使用说明书第三版资料Word文档下载推荐.docx
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机械部分<10分钟;
电气部分<3分钟;
(11)探测站设备可靠性:
平均无故障时间:
机械部分>1×
104小时;
电气部分>5×
(12)探测站工作环境:
室外温度-40~+60º
C;
室内温度:
0~+40º
室外相对湿度:
<95%;
室内相对湿度:
<85%。
(13)适应电源条件:
交流电电源为电压220V(-20%~+15%),频率50~60Hz
3、探测站机房内设备
室内设备包括探测站机柜、电源防雷箱、通道防雷箱、UPS不间断电源等。
探测站机柜中配置有探测站主机、键盘、鼠标、显示器、控制箱、远程管理机、智能跟踪装置、电源箱、通信单元等。
图3.1机柜
3.1机柜
机柜外形尺寸(宽×
深×
高):
600×
650×
1800mm3;
符合19英寸插箱的安装要求,如图3.1所示;
并具有以下功能:
1.机柜加热:
北方寒冷地区配置机柜加热装置;
2.机柜散热:
机柜顶部设有风机,强制通风散热。
机柜底部设有通风孔。
3.2探测站主机
THDS-A采用工控机作为探测站主机,主机标准配置为CPUP43.0GHz/CORE2双核2.4GHz,内存1G,硬盘160/250GB。
满足双向双探8个探头、两套智能跟踪装置的控制和实时采集同时工作的要求。
图3.2工控机和键盘鼠标
(1)工控机机箱:
工控机采用标准的19英寸4U机箱。
(2)总线扩展插槽:
主板具备7个PCI扩展槽,2个ISA扩展槽。
(3)AD采集卡和数字IO卡
●AD采集卡性能指标:
a、采集速率:
200kps;
b、分辨率:
12位;
c、32通道,单端输入,光电隔离;
d、输入范围:
±
10伏;
e、非线性度:
1LSB;
f、触发方式:
硬件定时。
●数字IO卡性能指标:
16路出,16路入,光电隔离。
●配置模式:
1块AD采集卡采集2个探头的模拟信号。
1块数字IO卡采集和控制1个探测方向的数字IO信号。
单向双探时配置1块数字IO卡和2块AD采集卡;
双向双探时,配置2块数字IO卡和4块AD采集卡。
图3.5工控机后面板
●AD采集卡的插座(DB37/F)定义
表3.1模拟信号插座定义
序号
代号
名称
1
CL5V
逻辑电源
20
CL+15
+15V测量
2
CL-15
-15测量
21
CL30V
30V测量
3
CL6V
6V测量
22
CL15V
调制15V测量
4
Vdw
电网电压
23
Vgz
工作电压
5
Vgw
柜温
24
Vhw
环温
6
Vzpw/Vzdbw
左盘温/左板温
25
Vypw/Vydbw
右盘温/右挡板温
7
Vzqw
左器温
26
Vyqw
右器温
8
IzzL
左制冷电流
27
IyzL
右制冷电流
9
AGND
模拟地
28
10
29
11
Vm1
1#磁头电压
30
Vm2
2#磁头电压
12
Vm3
3#磁头电压
31
Vm4
4#磁头电压
13
Vzzw
左轴温
32
Vyzw
右轴温
14
Vztz/Vzdb
左调制信号/左挡板状态
33
Vytz/Vydb
右调制信号/右挡板状态
15
Vzbw
左靶温
34
Vybw
右靶温
16
35
17
36
18
37
19
图3.3AD采集卡
●数字IO卡的插座(DB37/F)定义:
表3.2数字IO卡插座定义
Lm1
1#磁头逻辑
Lm2
2#磁头逻辑
Lm3
3#磁头逻辑
Lm4
4#磁头逻辑
IDI5
输入通道5
IDI6
输入通道6
IDI7
输入通道7
Lzdm1
左大门状态1
Lydm1
右大门状态1
GND
地线
Lzj
主机状态
IDO1
输出通道1
KxL
校零控制
IDO4
输出通道4
IDO5
输出通道5
Kdm
大门控制
Krb1
热靶加热控制1
Ksd
上电控制
Ktz
调制控制
Kdby
挡板电源控制
Kcx
除雪控制
Krb2
热靶加热控制2
Kdbx
挡板开关控制
IDO14
输出通道14
IDO15
输出通道15
图3.3数字IO卡
(4)多串口卡
工控机主板自带两个串口COM1、COM2,扩展1个8串口卡。
●串行接口分别连接智能跟踪装置、控制箱通信接口、远程管理机通信接口、UPS通信接口、远程通信modem等设备。
●无线数传通信:
无线数传通信兼容现有通信协议。
图3.4多串口卡
3.3控制箱
控制箱接收轨边信号,包括探头信号、磁头信号和各种温度信号,在控制箱内处理后传输到工业计算机。
控制箱还接收工业计算机传输过来的控制信号,控制轨边设备,控制探头箱大门开闭、调制盘电机运转、器件致冷、热靶加热、挡板开闭、校零。
图3.6控制箱
控制箱机箱采用19英寸4U机箱,总线式结构,从机箱前插拔电路板。
采用信号、功率双总线结构。
功能强大,结构简洁,可靠性高,便于生产调试和现场维修测试。
3.3.1控制箱电路板
控制箱由机箱,母板、转接板、后面板、电子线路板组成。
电子线路板包括磁头板(1块)、测温板(内探1块、外探1块)、模拟信号调理板(1块)、温控板(1块)、校零板(1块)和功放板(内探1块、外探1块)。
每块线路板都有一个小面板,包括电源指示、工作状态、测试端子。
(1)磁头板:
当列车车轴压过磁头时产生交流信号,其幅度与车速有关。
磁头信号经电缆送到控制箱,经过磁头信号处理板的处理送到工业计算机,进行车速、轴距、车辆数等计算。
磁头信号处理板完成一个方向4路磁头信号的滤波、整形;
面板上有门槛电压测试端、门槛电压调整电位计、磁头信号指示灯。
图3.7磁头板
(2)测温板:
测温板处理温度传感器输出的信号,处理后送至工业计算机。
温度传感器包括盘温(板温)传感器、热靶温度传感器、制冷器件温度传感器、环温传感器、柜温传感器。
温度传感器均采用铂电阻,型号是Pt100。
测温板完成8路测温传感器信号调理,包括零点调整、信号放大等功能,输出电压0V对应+25℃,80mV/℃,电压输出范围是-10V~+10V;
测温范围-100℃~+150℃。
温度计算公式是
,其中T为温度,单位是℃,U为测温板输出电压,单位是V。
电路板上的调零和调增益电位计出厂时已调好,不要随意调整。
A.测试端子:
面板上有温度信号测试端子,包括左盘温(左挡板温)、右盘温(右挡板温)、左器件温、右器件温、左靶温、右靶温、环温、柜温、AGND。
B.跳线设置:
电路板上的J1、J2、J3、J4、J5、J6、J7、J8、J9、J10、J11、J12是内外探选择跳线。
插在“1”的位置是内探,插在“2”的位置是外探,注意,外探时J5、J6、J7、J8悬空不插。
J24、J25、J26、J27是内探选择,外探时拔掉。
J22、J23已设置好,不要调整。
图3.8测温板
(3)模拟信号调理板:
实现4路轴温信号的滤波、4路调制信号的整形,以及电网电压信号、稳压电压信号的调理。
面板上有轴温信号、调制信号、挡板信号测试端子,包括内探左轴温信号(Vzzw1)、内探右轴温信号(Vyzw1)、外探左轴温信号(Vzzw2)、外探右轴温信号(Vyzw2)、内探左调制信号、内探右调制信号、外探左挡板信号、外探右挡板信号。
图3.9模拟信号调理板
(4)温控板:
温控板是控制碲镉汞光子器件温度的电路板,实现对左右两个光子探头的制冷温度控制。
具有自动恒温控制、恒流控制两种模式。
面板设置有状态指示灯和测试端子。
A.指示灯:
+15V、-15V电源指示灯常亮,如果工作在自动模式,则自动指示灯常亮,AD、DA指示灯交替闪烁;
如果工作在手动模式,则手动指示灯常亮,DA指示灯常亮。
B.测试端子:
左制冷电流测试端子,右制冷电流测试端子,ZGND。
C.拨码开关:
制冷温度控制板可由板上的四位拨码开关JK设置控制模式,如下表所示。
其中,JK-3为自动手动转换,ON为手动设置,OFF为自动设置。
手动设置分为4档恒流控制。
制冷温度控制板也可以通过485总线接收工业计算机发来的命令,进入恒温控制或恒流控制模式。
分级
JK-1
JK-2
JK-3
JK-4
对应电流
OFF
ON
未用
恒流700mA
恒流600mA
恒流500mA
恒流400mA
自动控制
图3.10温控板
D.跳线设置:
制冷温度控制板上的J11、J12、J21、J22、J31、J32是内外探选择跳线,当跳线插在每一组的上侧时,选择的是内探,当跳线插在每一组的下侧时,选择的是外探,J6是看门狗使能跳线,插上时看门狗有效,JP1、JP2是通信地址选择。
地址
JP1
JP2
对应关系
21H
开路
内探
22H
短路
外探
(5)校零板:
实现对两个直流热敏探头的校零。
面板设置有+15V、-15V、校零、保持指示灯。
+15V、-15V电源指示灯常亮,在探头进行校零时,校零指示灯亮,过车时保持指示灯亮。
电路板上的有5组跳线,插在内探上时,选择内探,插在外探上时,选择外探。
图3.11校零板
(6)功放板:
工业计算机通过功放板,实现对大门电机、挡板电机、调制盘电机、热靶、除雪装置等部件的电源控制。
功放板包括内探和外探两种,前面板设有手动控制按钮和控制状态指示灯。
图3.12内探功放板
图3.13外探功放板
15V和5V常亮,当上电控制打开时,30V指示灯亮;
热靶控制打开时,热靶(RB)指示灯亮;
调制、挡板控制打开时,调制(TZ)、挡板(DB)指示灯亮;
大门控制打开时,大门(DM)指示灯亮。
当发生短路时,会启动相应的保护电路,防止电源烧毁,并且会点亮相应的保护指示灯。
B.手动控制按钮:
手动控制按钮在系统测试时会带来很大方便,上电按钮按下后,会持续1分钟上电时间,然后自动下电,热靶、调制、挡板、大门控制按下后,各持续20秒的动作时间,然后恢复初始状态。
C.跳线设置:
内探功放制板需要将跳线J1、J2、J5、J6插在左侧,J8、J9、J10插在上侧;
外探功放板需要将跳线J1、J3、J4、J5、J6插在右侧,J8、J9、J10插在下侧。
(7)485总线地址设置:
在每个电路板的左下角都有一个拨码开关,用来设置485总线地址,每个板卡都有一个唯一的地址,定义如下表:
K-1
K-2
K-3
K-4
K-5
对应板卡
01H
内探测温板
02H
外探测温板
03H
模拟信号调理板
04H
磁头信号处理板
05H
内探功放板
06H
外探功放板
07H
内探温控板
08H
外探温控板
09H
内探校零板
0AH
外探校零板
3.3.2控制箱后面板
控制箱后面板装有与轨边设备连接的电缆插座,以及与工业计算机连接的电缆插座和与电源箱连接的电缆插座,分别是扫描器控制插座、扫描器信号插座、辅助信号插座、电源插座、探头信号插座、通信、模拟信号和数字信号等插座。
图3.14控制箱后面板
各插座意义如下表:
⑴描器控制插座(JK1)
采用14端子双排插座,定义如下:
Jtz+
调制控制+
Jtz-
调制控制-
15v
调制逻辑电源
Ytz1+
调制功率电源
PGND
功率地
30V
功率电源30V
Yrb1+
热靶电源
Yrb2+
Ydm1+
大门电源-
Ydm1-
大门电源+
Ycx+
除雪控+
PB
⑵扫描器信号插座(JK2)
采用20端子双排插座,定义如下:
Dgnd
逻辑地
Jzdm1+
左大门状态1+
Jydm1+
右大门状态1+
Tzbw1-
左靶温1-
Tzbw2-
左靶温2-
Tybw1-
右靶温1-
Tybw2-
右靶温2-
+15
模拟电源+
-15
模拟电源-
Agnd
PB
⑶电源插座(JD)
15v
调制电源
功率电源
Sgz
工作电源信号
Scom
信号公共点
6V
致冷电源
ZGND
致冷地
+20
探头电源+
+15
-20
探头电源-
-15
TGND
探头地
DGND
+5
逻辑电源
⑷辅助信号插座(JK3)
M1+
1#磁头+
M1-
1#磁头-
M2+
2#磁头+
M2-
2#磁头-
M3+
3#磁头+
M3-
3#磁头-
M4+
4#磁头+
M4-
4#磁头-
Sdw
电网电压检测
Scom
检测信号公共点
数字地
Thw+
环温+
Thw-
环温-
⑸探头信号插座4个
探头插座采用14芯航空插座,参考型号Y2M-14ZJ。
定义如下:
插座点号
ZW_GND
轴温地
Vzw+
轴温电压+
Ydb-
挡板电源-
Tpw-/Tdbw-
盘温-/挡板温-
Tqw-/Vxl
器件温度-/校零电压
Wtz/Jdb
调制波/挡板状态
Ydb+
挡板电源+
YzL-
制冷电源-
6.5V
制冷电源+
⑹通信插座(KN232)
连接控制箱和主计算机。
采用DB9/F插座。
TXL
发送
RXL
接收
RTSL
请求发送
地
⑺模拟信号插座
采用DB37/F插座,定义如下:
逻辑电源测量
+15测量
CL6.5V
6.5V测量
左盘温/左挡板温
左调制信号/左挡板状态电压
右调制信号/右挡板状态电压
CL+20V
探头电源测量
CL-20V
屏蔽网
⑻数字信号插座
采用DB25/F,定义如下:
LM1
LM2
LM3
LM4
Lzdm
左大门状态
右大门状态
Kdb(KxL)
挡板控制(校零控)
3.4远程管理机
远程管理机是探测站主机的辅助设备,通过监测探测站主机的远行状态和探测站的电源供电情况,自主对主机进行复位、断电、重新通电操作。
能自主排除主机软件或操作系统死机等故障,同时也具备远程通信能力。
图3.15远程管理机前面板
远程管理机后面板有电源开关、电池开关、主机插座、信号插座、RS232插座、电源输出和电源输入。
电源开关是交流电开关,电池开关是设备的工作开关。
电源输入接交流电,电源输出有两组线:
一组接工控机的电源,另一组接专线猫。
如果是网络传输的话,就只有一组电源输出线。
主机插座另一端与主机DB9孔连接,用来控制工控机开机和复位。
还有一个电话线接口,需要把探测站电话接上。
信号插座是接收工控机发出来的心跳信号,心跳信号是通过主机内数字IO卡产生的。
RS232插座连接多串口卡扩展的串口,远程通信时使用。
图3.16远程管理机后面板
远程管理箱具有以下功能:
(1)记录探测站通信、电源状态的历史数据;
监测探测站主机的运行状态,当探测站主机软件运行发生故障时复位探测站