專利名稱：便攜式鐵路列車廣播系統(tǒng)檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鐵路列車廣播系統(tǒng)維修設(shè)備，特別是一種便攜式鐵路列車廣播系統(tǒng)檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
旅客列車是鐵路客運(yùn)服務(wù)于社會(huì)的重要窗口，關(guān)系到鐵路的形象和聲譽(yù)，列車廣播既是處理列車突發(fā)事件的重要媒體，又是鐵路服務(wù)于旅客的重要設(shè)施。因此，廣播系統(tǒng)的播音質(zhì)量和安全十分重要，需要經(jīng)常檢測(cè)、維修，以保證其穩(wěn)定可靠和安全。但是，目前客車車輛段對(duì)客車廣播系統(tǒng)的檢測(cè)、維修尚無(wú)專用設(shè)備，客車段修和日常維修基本上是根據(jù)隨車列檢反饋的信息，進(jìn)行簡(jiǎn)單處理，有時(shí)還會(huì)發(fā)生反饋信息遺漏的情況，故障未能及時(shí)處理，影響播音效果，甚至出現(xiàn)事故，降低列車的服務(wù)質(zhì)量，損害鐵路部門的形象和聲譽(yù)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的，是為鐵路列車廣播系統(tǒng)維修提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、適用經(jīng)濟(jì)、使用方便的檢測(cè)裝置。它可準(zhǔn)確、快捷、方便地檢測(cè)出列車廣播系統(tǒng)的各種故障，便于檢修人員及時(shí)排除，保證列車廣播系統(tǒng)隨時(shí)保持正常狀態(tài)，提供優(yōu)質(zhì)的廣播服務(wù)。
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的原則是“適用、方便、快捷、高效”，包括如下方面內(nèi)容裝置的廣播系統(tǒng)的電聲性能檢測(cè)功能鐵路客車的廣播系統(tǒng)通常由放置于列車播音室的廣播機(jī)和貫通全列車的廣播母線、分布于每個(gè)車廂的播音線、開(kāi)關(guān)、阻抗變換器、揚(yáng)聲器等構(gòu)成，需要檢測(cè)的是除廣播機(jī)以外的列車廣播系統(tǒng)的電聲性能。通常，測(cè)試一個(gè)廣播系統(tǒng)的電聲性能是采用測(cè)試其頻響特性的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，即向系統(tǒng)饋入一幅值固定的正弦波信號(hào)，信號(hào)的頻率在系統(tǒng)播音頻帶內(nèi)由低到高逐漸變化，在距離系統(tǒng)每個(gè)揚(yáng)聲器固定距離點(diǎn)處測(cè)量聲音強(qiáng)度值，并繪出與之對(duì)應(yīng)的輸入信號(hào)幅度和頻率對(duì)應(yīng)的曲線，便可測(cè)得播音裝置的電聲性能特性。但是，這種方法對(duì)于配有1000多輛客車的車輛段而言，既不現(xiàn)實(shí)，又無(wú)意義?？紤]到列車播音系統(tǒng)的特點(diǎn)，對(duì)頻響特性的要求不須很高，廣播系統(tǒng)的電聲性能以人耳的主觀感受來(lái)判斷即可。因此，設(shè)計(jì)構(gòu)思是通過(guò)向列車廣播母線饋入一定電壓和功率的音樂(lè)信號(hào)，由檢修人員走過(guò)列車每個(gè)車廂，用人的聽(tīng)覺(jué)感受檢查列車廣播系統(tǒng)的狀況，判斷播音效果，實(shí)現(xiàn)對(duì)列車廣播系統(tǒng)的檢測(cè)。
客車廣播系統(tǒng)故障的檢測(cè)及裝置自身的安全保護(hù)功能由于檢測(cè)裝置的負(fù)載是全列廣播，負(fù)荷較重，出現(xiàn)過(guò)載或局部短路的情況時(shí)有發(fā)生，須有相應(yīng)的技術(shù)措施予以防范，以免檢測(cè)裝置損壞；同時(shí)，檢修人員使用本裝置也能夠查找系統(tǒng)的故障。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種便攜式鐵路列車廣播系統(tǒng)檢測(cè)裝置，包括機(jī)殼和機(jī)芯，其特征在于所述機(jī)芯設(shè)有數(shù)字語(yǔ)音電路、音頻功率放大器和音頻輸出變壓器，數(shù)字語(yǔ)音電路通過(guò)隔直電容與音頻功率放大器耦合，將音頻信號(hào)輸入音頻功率放大器；音頻功率放大器將放大后的音頻信號(hào)輸入到輸出變壓器，該變壓器升壓后的音頻信號(hào)作測(cè)試信號(hào)通過(guò)機(jī)殼上的音頻輸出端饋入列車播音系統(tǒng)。
所述數(shù)字語(yǔ)音電路采用數(shù)字語(yǔ)音錄放集成電路塊，或數(shù)字MP3播放器，或數(shù)字錄音筆。
所述音頻功率放大器輸出線路連接有過(guò)載保護(hù)電路，該電路也是鐵路客車廣播系統(tǒng)故障的檢測(cè)電路。
所述音頻功率放大器的末級(jí)放大電路采用功率型場(chǎng)效應(yīng)三極管雙管并聯(lián)。
所述過(guò)載保護(hù)電路由光電耦合電路、過(guò)載信號(hào)調(diào)理電路和電壓比較器、繼電器過(guò)載保護(hù)執(zhí)行電路構(gòu)成。
所述音頻功率放大器輸出級(jí)設(shè)有語(yǔ)音監(jiān)聽(tīng)電路。
本實(shí)用新型的有益效果是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕，經(jīng)濟(jì)適用、成本低，攜帶方便、接線快捷、操作簡(jiǎn)單，非常適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)流動(dòng)檢測(cè)的需要。


圖1是本實(shí)用新型的原理框圖。
圖2-1是圖1中一種數(shù)字語(yǔ)音電路圖。
圖2-2是圖1中另一種數(shù)字語(yǔ)音電路圖。
圖3是圖1中輸出級(jí)電路圖。
圖4是圖1中音頻功率放大(即圖3的功放)電路圖。
圖5是圖1中過(guò)載保護(hù)電路圖。
圖6是圖1中直流變換電路圖。
圖7是本實(shí)用新型的殼體面板布置示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。
本裝置包括機(jī)殼和機(jī)芯。參見(jiàn)圖1機(jī)芯設(shè)有數(shù)字語(yǔ)音電路、音頻功率放大器、音頻輸出變壓器T、直流變換電路、過(guò)載保護(hù)電路。本裝置的關(guān)鍵部分是數(shù)字語(yǔ)音電路、音頻功率放大器及其過(guò)載保護(hù)電路。
參見(jiàn)圖2-1、圖2-2數(shù)字語(yǔ)音電路用于產(chǎn)生一定幅值的語(yǔ)音信號(hào)，其作用是把音頻模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)，并儲(chǔ)存于數(shù)字存儲(chǔ)器中，進(jìn)行語(yǔ)音播放時(shí)，把數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)還原為模擬語(yǔ)音信號(hào)，經(jīng)濾波處理后輸出。數(shù)字語(yǔ)音電路可采用多種形式，例如采用數(shù)字MP3播放器或數(shù)字錄音筆實(shí)現(xiàn)，參見(jiàn)圖2-1；采用ISD系列數(shù)字語(yǔ)音集成電路塊JP3(型號(hào)可選ISD25120)和少量外圍元件實(shí)現(xiàn)，參見(jiàn)圖2-2；還可采用由生產(chǎn)廠一次性固化的播放時(shí)間較短的數(shù)字語(yǔ)音集成電路(音樂(lè)門鈴、倒車提示語(yǔ)等)實(shí)現(xiàn)。
參見(jiàn)圖3、圖4音頻功率放大電路對(duì)來(lái)自數(shù)字語(yǔ)音電路的音頻信號(hào)IN進(jìn)行電壓、電流放大，再由輸出變壓器T升壓饋入列車播音系統(tǒng)，由列車播音系統(tǒng)的揚(yáng)聲器播放出音頻語(yǔ)音。在功放輸出級(jí)連接有由電阻R8、揚(yáng)聲器SP構(gòu)成的語(yǔ)音監(jiān)聽(tīng)電路。音頻功率放大電路的結(jié)構(gòu)和原理為人熟知，不予細(xì)述，須重點(diǎn)說(shuō)明的是，音頻功率放大器采用分離元件。這是因?yàn)橛捎诒緳z測(cè)裝置的負(fù)載是全列廣播，負(fù)荷較重，而且出現(xiàn)過(guò)載或局部短路的情況在實(shí)際中時(shí)有發(fā)生，為提高音頻功率放大器的抗大負(fù)荷沖擊能力，需要使用一些特殊功能元件；本音頻功率放大器的末級(jí)放大電路中采用功率型場(chǎng)效應(yīng)三級(jí)管(T1、T2、T3、T4，可采用IRF系列，如型號(hào)IRF250)，雙管并聯(lián)使用；場(chǎng)效應(yīng)管屬于電壓器件，而一般的雙極性三極管屬于電流器件，這就決定了場(chǎng)效應(yīng)管并聯(lián)使用具有自動(dòng)均流的性能，同時(shí)場(chǎng)效應(yīng)管本身也不會(huì)出現(xiàn)電流密度在半導(dǎo)體晶片上某一點(diǎn)過(guò)度集中而使管子燒損的缺陷。
參見(jiàn)圖5過(guò)載保護(hù)電路，既是本裝置的保護(hù)電路，又是檢修人員查找廣播系統(tǒng)故障的重要技術(shù)手段。過(guò)載保護(hù)電路中，IC2為光電耦合電路(選用TLP521-1)，起耦合過(guò)載信號(hào)和電隔離的作用，IC2的光電接收管和電阻R2、電容C1、C2、電位器W構(gòu)成過(guò)載信號(hào)調(diào)理電路，其作用是把過(guò)載信號(hào)轉(zhuǎn)換為適合的電壓信號(hào)，比較器IC1(選用LM324)、電阻R3、R4、電容C3以及來(lái)自三端穩(wěn)壓器U1(型號(hào)7805)的穩(wěn)定5V電壓構(gòu)成具有施密特特性的電壓比較器，過(guò)載信號(hào)達(dá)到整定值時(shí)，1C1的輸出端1腳由低電平(小于0.2V)翻轉(zhuǎn)至高電平(大于10V)；三極管Q1、電阻R5、R14和繼電器J12A構(gòu)成過(guò)載保護(hù)執(zhí)行電路，繼電器J12A的的常開(kāi)觸點(diǎn)J12B和常閉按鈕S1構(gòu)成保護(hù)動(dòng)作保持電路，當(dāng)過(guò)載信號(hào)消失，Q1截止，按壓按鈕S1，繼電器J12A失電釋放，保護(hù)執(zhí)行電路復(fù)位。保護(hù)執(zhí)行電路復(fù)位狀態(tài)下，繼電器J12A的常閉觸點(diǎn)J12C閉合，功放的輸出信號(hào)直接經(jīng)變壓器T和保險(xiǎn)F2輸出；繼電器J12A動(dòng)作，J12C斷開(kāi)，功放的輸出信號(hào)經(jīng)限流電阻RL到變壓器T輸出，RL起到保護(hù)功放的作用，同時(shí)保持有限功率的音頻信號(hào)輸出，以便過(guò)載或短路故障一旦消除，列車播音系統(tǒng)立即恢復(fù)播音，這一功能為檢修人員查找列車播音故障提供了極大的方便。通過(guò)試驗(yàn)證明，本檢測(cè)裝置的輸出在發(fā)生瞬間短路時(shí)(持續(xù)時(shí)間約為0.5-1s)，保護(hù)電路不動(dòng)作，短路時(shí)間過(guò)長(zhǎng)保護(hù)電路才動(dòng)作，而功放無(wú)任何異?，F(xiàn)象。這對(duì)于在整列廣播檢查過(guò)程中因不小心引起的短時(shí)人為短路，檢測(cè)裝置的保護(hù)電路可以躲過(guò)，避免為給本檢測(cè)裝置復(fù)位檢測(cè)人員走回本檢測(cè)裝置處而浪費(fèi)時(shí)間。
參見(jiàn)圖6直流變換電路為數(shù)字語(yǔ)音電路、功放電路和過(guò)載保護(hù)電路分別提供+5V、+12V、±24V的工作電源。電路中，F(xiàn)1為電源過(guò)流保險(xiǎn)管，二極管D1用于防止電源接反，D3、R4用于指示48V電源接入正確；電阻R12、R3用于防止上電時(shí)對(duì)電容C1、C2充電造成的大電流沖擊；電阻R8、R9、三極管Q2、二極管D4、電容C4、C3構(gòu)成12V穩(wěn)壓電源；集成三端穩(wěn)壓器U1和電容C5構(gòu)成5V穩(wěn)壓電源；R7為風(fēng)扇A的限流電阻；電阻R5、R6、電容C1、C2構(gòu)成24V電源。
參見(jiàn)圖7本裝置的機(jī)殼面板上設(shè)置有外接電源輸入端子(或插孔)a、b，電源開(kāi)關(guān)K，電源指示D3，音頻輸出端子(或插孔)c、d(用于將音頻信號(hào)送入列車播音系統(tǒng)母線和調(diào)試播音效果)，過(guò)載指示燈D6、過(guò)載復(fù)位按鈕S1，保險(xiǎn)管F1(1.5A)、F2(3A)的插座F1’、F2’，過(guò)載指示燈D6、過(guò)載復(fù)位按鈕S1用于檢修人員查找故障。
本裝置也可根據(jù)實(shí)際需要，加裝蓄電池及充電電路，以備用于客車單車檢測(cè)時(shí)，因車廂電源不足時(shí)使用。
本檢測(cè)裝置的工作過(guò)程電源輸入端子a、b通過(guò)插件接入DC48V車用電源，電風(fēng)扇A開(kāi)始工作，合上電源開(kāi)關(guān)K，數(shù)字語(yǔ)音電路輸出音頻信號(hào)(此信號(hào)為20分鐘的音樂(lè)信號(hào)，自動(dòng)循環(huán)播放)，經(jīng)音頻功率放大器進(jìn)行功率放大，由變壓器T升壓輸出至機(jī)殼面板上的音頻輸出插孔c、d，經(jīng)測(cè)試線引出測(cè)試信號(hào)饋入列車播音系統(tǒng)，列車播音系統(tǒng)的揚(yáng)聲器播放出語(yǔ)音，通過(guò)檢修人員走過(guò)列車每個(gè)車廂，借助于人的聽(tīng)覺(jué)感受檢查列車廣播系統(tǒng)的狀況，判斷播音效果，實(shí)現(xiàn)對(duì)列車廣播系統(tǒng)的檢測(cè)；同時(shí)，本檢測(cè)裝置內(nèi)的監(jiān)聽(tīng)揚(yáng)聲器SP會(huì)播放出音樂(lè)聲，也可檢查、判斷本檢測(cè)裝置是否工作正常。
當(dāng)列車廣播系統(tǒng)發(fā)生過(guò)載或短路時(shí)，保護(hù)電路中的繼電器J12A動(dòng)作，其連接在音頻輸出線路中的觸點(diǎn)J12C斷開(kāi)，限制音頻信號(hào)輸出功率，起到保護(hù)檢測(cè)裝置的作用；同時(shí)，繼電器J12A的觸點(diǎn)J12B閉合，過(guò)載指示發(fā)光二極管D6得電發(fā)光，提示檢修人員查找故障。按復(fù)位按鈕S1，恢復(fù)正常功率的音頻信號(hào)輸出，若過(guò)載或短路現(xiàn)象未消除，保護(hù)電路會(huì)再次動(dòng)作，如此反復(fù)，直到檢修人員查到并排除故障為止。
權(quán)利要求1.一種便攜式鐵路列車廣播系統(tǒng)檢測(cè)裝置，包括機(jī)殼和機(jī)芯，其特征在于所述機(jī)芯設(shè)有數(shù)字語(yǔ)音電路、音頻功率放大器和音頻輸出變壓器，數(shù)字語(yǔ)音電路通過(guò)隔直電容與音頻功率放大器耦合，將音頻信號(hào)輸入音頻功率放大器；音頻功率放大器將放大后的音頻信號(hào)輸入到輸出變壓器，由該變壓器升壓后的音頻信號(hào)經(jīng)機(jī)殼上的音頻輸出端饋入列車播音系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式鐵路列車廣播系統(tǒng)檢測(cè)裝置，其特征在于所述數(shù)字語(yǔ)音電路采用數(shù)字語(yǔ)音錄放集成電路塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式鐵路列車廣播系統(tǒng)檢測(cè)裝置，其特征在于所述數(shù)字語(yǔ)音電路采用數(shù)字MP3播放器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式鐵路列車廣播系統(tǒng)檢測(cè)裝置，其特征在于所述數(shù)字語(yǔ)音電路采用數(shù)字錄音筆。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式鐵路列車廣播系統(tǒng)檢測(cè)裝置，其特征在于所述音頻功率放大器輸出線路設(shè)有過(guò)載保護(hù)電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式鐵路列車廣播系統(tǒng)檢測(cè)裝置，其特征在于所述音頻功率放大器的末級(jí)放大電路采用功率型場(chǎng)效應(yīng)三極管雙管并聯(lián)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的便攜式鐵路列車廣播系統(tǒng)檢測(cè)裝置，其特征在于所述過(guò)載保護(hù)電路由光電耦合電路、過(guò)載信號(hào)調(diào)理電路和電壓比較器、繼電器過(guò)載保護(hù)執(zhí)行電路構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式鐵路列車廣播系統(tǒng)檢測(cè)裝置，其特征在于所述音頻功率放大器輸出級(jí)設(shè)有語(yǔ)音監(jiān)聽(tīng)電路。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種便攜式鐵路列車廣播系統(tǒng)檢測(cè)裝置。它包括機(jī)殼和機(jī)芯，機(jī)芯設(shè)有數(shù)字語(yǔ)音、音頻功率放大電路和過(guò)載保護(hù)電路；數(shù)字語(yǔ)音電路發(fā)生語(yǔ)音信號(hào)，經(jīng)音頻功率放大電路放大，由輸出變壓器升壓饋入列車播音系統(tǒng)，通過(guò)聽(tīng)覺(jué)效果檢查，實(shí)現(xiàn)對(duì)列車播音系統(tǒng)播音效果的檢測(cè)；過(guò)載保護(hù)電路可用于列車廣播系統(tǒng)的故障檢查。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕，經(jīng)濟(jì)適用、成本低，攜帶方便、接線快捷、操作簡(jiǎn)單，非常適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)流動(dòng)檢測(cè)的需要。
文檔編號(hào)B61K13/00GK2673753SQ20032010476
公開(kāi)日2005年1月26日 申請(qǐng)日期2003年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月31日
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