捣固车车外辅助捣固操作的设计

摘要：介绍了两种车外辅助捣固操作的方案设计，并对第二种无线遥控控制设计的工作原理进行了详细说明。本文的设计方案对线路特殊地段的捣固作业起到了重要作用。

关键词：车外辅助操作、单片机、无线遥控

中图分类号：P754文献标识码： A

Abstract：Introduces two auxiliary tamping operations outside the car design，The second wireless remote control design and working principle is described in detail.In this paper, the design of the special section of the line has played an important role in tamping operations.

Keyword：Auxiliary operations outside the car、SCM、Wireless Remote

中图分类号：u216.68

文献标识码：A

一、引言

在大型养路机械对线路进行捣固作业中，由于线路上的电容、绝缘线、回流线、红外等设备障碍给线路捣固带来了很多不便，这就需要车下指挥人员与车上号位之间的密切配合来完成这些地段的捣固。但是，由于号位人员间的经常变更、指挥配合交替、语言口音的影响、电台的吵杂等给车队长指挥捣固带来的这些因素导致经常性捣坏线路设备的事件时有发生。

为此，本论文浅谈一下针对车外辅助捣固操作的设计。主要针对无线遥控技术控制操作开关的设计。让车下指挥人员（司机长），在遇到特殊设备障碍地段，能够在车下独立完成对线路上设备的对正与捣固。

二、方案一：有线操作开关的设计

为独立完成车下的捣固操作，车外应具备的操作控制有：

1、捣固升降踏板开关

2、工作小车手动驱动操纵杆（向前）

3、工作小车手动驱动操纵杆（向后）

4、左前捣固装置作业停止下降按钮

5、右前捣固装置作业停止下降按钮

6、左后捣固装置作业停止下降按钮

7、右后捣固装置作业停止下降按钮

有线式车外电气控制盒的设计较为简单，可直接并联上述各开关，从端子引线至车体外，安装于一个可移动的电气控制盒内，由车队长车外捣固操作使用。电气控制盒不使用时，可固定在外部车体上。

三、方案二：基于单片机的无线遥控开关的硬件电路设计

整个无线遥控开关系统由发射和接收控制两部分组成。发射部分主要由按键编址电路、编码电路和发射模块组成。接收部分主要由接收模块和单片机电路及控制电路组成。遥控开关系统首先是通过按键编址电路把按键的开关信息转化为逻辑电平“0”或“1”，而编码电路把这些信息再转换为串行编码脉冲信号送入发射电路，由发射电路进行发射。接收电路接收此串行编码脉冲信号，然后送人单片机进行解码并且根据解码的结果完成对各捣固操作控制开关的控制。

（1）发射电路

发射电路的原理图如图1所示。

主要由按键编址电路、数据编码电路及无线发射电路组成。完成按键编址电路的主要元器件是CD74HC147。CD74HC147有九个输入端(IN1―IN9)，本设计中只用到7个，四个输出端(A―D)，输入输出均是低电平有效。并且编码带有优先级限制，即当有大于或者等于2个输入时，仅有优先级高的那个输入有效。此器件的IN9输入端有最高的优先级。完成编码电路的主要元器件是PT2262，它是基于CMOS工艺制造的一种低功耗低价位通用编码电路，设定的地址码和数据码从Dout脚串行输出，用于无线遥控发射电路。PT2262的D0―D3端分别跟优先编码器CD74HC147输出端的A、B、C、D相连，编码后的串行编码脉冲信号(带有地址编码信息和开关状态信息)由Dout脚输出。但是其输入只有9种组合是有效的(0001―1001)，本设计用到0001―0111,7种组合。另外编码芯片PT2262的发送控制端TE脚作为编码启动端，用于多数据的编码发射，低电平有效，本设计中直接接地。遥控发射电路采用315MHz的无线发射模块：500米发射头。它有3个管脚：电源正极脚、接地脚和串行信号输入脚。此模块具有较宽的工作电压范围3V―12V，因此当电压变化时发射频率基本不变，和发射模块配套的接收模块无需任何调整就能稳定地接收。当发射电压为3V时，发射功率较小，空旷地传输距离约20米―50米，当发射电压5V时约100米―200米。（此设计将发射模块的工作电压控制在5V左右即可满足发射范围与效果）。当发射电压为9V时约300米，当发射电压为最佳工作电压12V时，具有较好的发射效果，空旷地传输距离500米，此时发射电流约30毫安，发射功率约300毫瓦。当发射电压大于12V时功耗增大，有效发射功率不再明显提高。此设计将发射模块的工作电压控制在5V左右即可满足发射范围与效果。

（2）接收电路

解码电路原理图如图2所示。

图中被控开关S1―S7分别是：

S1:捣固升降踏板开关

S2:工作小车手动驱动操纵杆（向前）

S3:工作小车手动驱动操纵杆（向后）

S4:左前捣固装置作业停止下降按钮

S5:右前捣固装置作业停止下降按钮

S6:左后捣固装置作业停止下降按钮

S7:右后捣固装置作业停止下降按钮

主要由接收模块、单片机电路及控制电路组成。接收模块使用的是与发射模块相配套的产品：超再生接收头。接收模块的工作电压为5V，静态电流5毫安，接收灵敏度为-105dbm，其主要特点是低电压、小体积、高性价比。接收天线最好为25厘米―30厘米的导线，最好能竖立起来。接收模块本身不带解码集成电路。在本设计中，接收模块接收到的串行编码脉冲信号直接送人单片机AT89C2051的P3．0进行解码。再将满足地址码条件的控制脉冲信号输出到P1．1―P1.7，同时从P3.4输出一个信号驱动扬声器给出操作有效提示。

四、结束语

综上所述，本文所讨论的捣固车车外辅助捣固操作的两种方案设计解决了在遇绝缘、红外等线路设备时指挥配合捣固的繁琐，使得车队长在车下即可独立完成设备的对正与捣固操作，有效避免了损坏线路设备的危险。

参考文献：

【1】卢祖文.铁道工务（大型养路机械）.中国铁道出版社，2009.0557-58页

【2】毛必显.大型养路机械2009合订本.大型养路机械编辑部，2010.04106-108页

【3】刘瑞新.单片机原理及应用教程.机械工业出版社，2003.7