專利名稱：鐵路機(jī)車風(fēng)擋視窗防凍防霜自動(dòng)感應(yīng)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鐵路機(jī)車風(fēng)擋視窗防凍防霜自動(dòng)感應(yīng)控制系統(tǒng)，可有效對(duì)風(fēng) 擋視窗的實(shí)時(shí)溫度，加熱時(shí)溫度和控制狀態(tài)不明情況下的自動(dòng)控制。
背景技術(shù)：
鐵路機(jī)車視窗是駕駛員觀察行進(jìn)前方的唯一途徑，視窗結(jié)霜結(jié)冰影響駕駛員的視 覺，直接關(guān)系到列車的行車安全。尤其在我國(guó)的寒冷地區(qū)和部分國(guó)外地區(qū)，冬季嚴(yán)寒的氣候 給機(jī)車正常運(yùn)行帶來了巨大困難。以哈爾濱地區(qū)為例，一月份平均氣溫為-19. 6°C，極端最 低氣溫可達(dá)-42. 6°C，這種情況下機(jī)車風(fēng)擋視窗玻璃都會(huì)結(jié)霜或結(jié)冰，所以機(jī)車風(fēng)擋視窗加 熱除霜防凍系統(tǒng)是非常關(guān)鍵而且必須的。目前我國(guó)機(jī)車除霜防凍為手動(dòng)加熱除霜方式，機(jī)車在寒冷天氣下運(yùn)行時(shí)，機(jī)車視 窗會(huì)隨溫度下降結(jié)霜，甚至結(jié)冰。駕駛員不能及時(shí)觀察到視窗的結(jié)霜結(jié)冰現(xiàn)象。手動(dòng)加熱 除霜方式為在機(jī)車駕駛時(shí)，當(dāng)駕駛員發(fā)現(xiàn)機(jī)車視窗結(jié)霜結(jié)冰時(shí)按動(dòng)加熱按鈕，視窗才會(huì)加 熱除霜，此種方式的弊端為1、尤其在夜間行駛時(shí)駕駛員不易察覺視窗結(jié)霜結(jié)冰，容易造成 視覺觀察誤差影響行車安全；2、手動(dòng)加熱后玻璃過熱，視窗前會(huì)出現(xiàn)迷霧現(xiàn)象，也會(huì)影響駕 駛員視線，影響行車安全；3、視窗的驟冷驟熱或長(zhǎng)期過熱使用有可能造成視窗炸裂。我國(guó)現(xiàn) 有動(dòng)車機(jī)組已全部使用此項(xiàng)研發(fā)技術(shù)。因此，為了適應(yīng)鐵路運(yùn)輸飛速發(fā)展的需要，將新的科 學(xué)技術(shù)產(chǎn)品應(yīng)用到鐵路機(jī)車裝備上以和當(dāng)前運(yùn)輸生產(chǎn)相適應(yīng)，相匹配。研制一套適合在寒 冷地區(qū)防凍防霜的自動(dòng)感應(yīng)控制系統(tǒng)是十分必要的。發(fā)明內(nèi)容鑒于上述現(xiàn)狀，本實(shí)用新型提供了一種鐵路機(jī)車風(fēng)擋視窗防凍防霜自動(dòng)感應(yīng)控制 系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)感應(yīng)風(fēng)擋視窗的實(shí)時(shí)溫度，解決加熱時(shí)溫度和控制狀態(tài)不明的問題， 提高行車安全。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是鐵路機(jī)車風(fēng)擋視窗防凍防霜自動(dòng)感應(yīng)控制系統(tǒng)， 包括安裝在風(fēng)擋玻璃上的電加熱器；具有熱敏電阻、接觸器分別接于自動(dòng)除霜控制器的一 端，自動(dòng)除霜控制器的另一端接于電源；所述電加熱器通過連接接觸器的常開觸頭接于電 源。因此，通過本新型的制系統(tǒng)，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)擋視窗的溫度自動(dòng)感應(yīng)控制。同時(shí)，可根據(jù) 不同機(jī)型的機(jī)車內(nèi)部不同的供電系統(tǒng)而選擇相應(yīng)的供電方式。在本新型中，所涉及的自動(dòng)除霜控制器，由熱敏電阻RT1與電容C并接后一端通過 連接電阻R5接地；另一端的第一路連接電阻Rl與電阻R2并接后接電源VCC，第二路通過 電阻R3接于運(yùn)算放大器Ul反向輸入端的2腳；其電阻R2、電阻R5的連接點(diǎn)連接運(yùn)算放大 器Ul同向輸入端的3腳，運(yùn)算放大器Ul輸出端的1腳一路通過連接電阻R6反饋接于運(yùn)算 放大器Ul的3腳；另一路通過電阻R4接三極管Ql的基極；三極管Ql的基極通過連接電阻 R7與三極管Ql的發(fā)射極連接后接于電源VCC ；三極管集電極一路通過接于并聯(lián)連接的繼電 器K L二極管D接地，另一路通過連接電阻R8接于發(fā)光二極管LEDl接地。3[0007]上述中，所指的運(yùn)算放大器Ul是選用的LM358 ；熱敏電阻選用FQTTF-103?？傊緦?shí)用新型提供的鐵路機(jī)車風(fēng)擋視窗防凍防霜自動(dòng)感應(yīng)控制系統(tǒng)，具有如 下效果1、鐵路機(jī)車風(fēng)擋視窗防凍防霜自動(dòng)感應(yīng)控制系統(tǒng)功能，根據(jù)現(xiàn)有機(jī)車在寒冷地區(qū) 運(yùn)用實(shí)際，采用適應(yīng)寬溫低溫范圍的高精度傳感器與視窗相接，自動(dòng)感應(yīng)風(fēng)擋視窗的實(shí)時(shí) 溫度，解決加熱時(shí)溫度和控制狀態(tài)不明的問題。2、機(jī)車風(fēng)擋視窗防凍防霜自動(dòng)感應(yīng)及傳感器系統(tǒng)，本系統(tǒng)根據(jù)安裝在風(fēng)擋視窗上 的高精度傳感器感應(yīng)的溫度變化情況自動(dòng)判斷并將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)阶詣?dòng)控制系統(tǒng)中，控制 風(fēng)擋視窗的加熱時(shí)間和加熱溫度。徹底解決機(jī)車視窗因加熱不及時(shí)或過熱而造成的行車安全隱患。3、由于鐵路機(jī)車的需要，要求產(chǎn)品具有高穩(wěn)定性和高可靠性，適應(yīng)各種惡劣環(huán)境 條件。ZWDL-FEV02/11T01產(chǎn)品在硬件設(shè)計(jì)上都充分考慮了自身的高強(qiáng)壯性和系統(tǒng)的容錯(cuò) 性。4、機(jī)車風(fēng)擋視窗防凍防霜自動(dòng)感應(yīng)控制系統(tǒng)與機(jī)車風(fēng)擋銜接和供電方式。因此， 本系統(tǒng)具有自動(dòng)感應(yīng)風(fēng)擋視窗的實(shí)時(shí)溫度，解決加熱時(shí)溫度和控制狀態(tài)不明的問題，有效 提高了行車安全。
圖1是本新型的系統(tǒng)示意圖；圖2是圖1的自動(dòng)感應(yīng)控制器電路原理圖；圖3是圖1的另一實(shí)施例示意圖；圖4是圖3的自動(dòng)感應(yīng)控制器電路原理圖具體實(shí)施方式
由圖1所示的鐵路機(jī)車風(fēng)擋視窗防凍防霜自動(dòng)感應(yīng)控制系統(tǒng)，包括安裝在風(fēng)擋玻 璃1上的電加熱器2、熱敏電阻4 ；具有一接觸器，該接觸器J與熱敏電阻4分別接于自動(dòng)除 霜控制器3的一端，自動(dòng)除霜控制器3的另一端接于電源；所述電加熱器2通過連接接觸器 J的常開觸頭Jl-1、J1-2接于電源。其主要作用是在機(jī)車運(yùn)行中高精度傳感器感應(yīng)的溫 度變化情況自動(dòng)判斷并將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)阶詣?dòng)控制系統(tǒng)中，控制風(fēng)擋視窗的加熱時(shí)間和加 熱溫度。徹底解決機(jī)車視窗因加熱不及時(shí)或過熱而造成的行車安全隱患。見圖2給出了自動(dòng)除霜控制器的電路原理圖。以數(shù)字運(yùn)算放大器Ul作為主要元 件，熱敏電阻使用FQTTF-103 ；熱敏電阻RTl加上少量阻容元件實(shí)現(xiàn)測(cè)溫和控制輸出。本實(shí) 施例的自動(dòng)除霜控制器，其自動(dòng)除霜控制板的電路，由熱敏電阻RT1與電容C并接后一端通 過連接電阻R5接地；另一端的第一路連接電阻Rl與電阻R2并接后接電源VCC，第二路通 過電阻R3接于運(yùn)算放大器Ul反向輸入端的2腳；其電阻R2、電阻R5的連接點(diǎn)連接運(yùn)算放 大器Ul同向輸入端的3腳，運(yùn)算放大器Ul輸出端的1腳一路通過連接電阻R6反饋接于運(yùn) 算放大器Ul的3腳；另一路通過電阻R4接三極管Ql的基極；三極管Ql的基極通過連接電 阻R7與三極管Ql的發(fā)射極連接后接于電源VCC ；三極管集電極一路通過接于并聯(lián)連接的 繼電器K 1、二極管D接地，另一路通過連接電阻R8接于發(fā)光二極管LEDl接地構(gòu)成一個(gè)機(jī)車視窗的自動(dòng)除霜控制電路。圖3給出了圖1的另一實(shí)施例。相同的是包括自動(dòng)除霜控制器3、和兩套獨(dú)立的熱 敏電阻4連接，兩套獨(dú)立的熱敏電阻4和具有的電加熱器2分別安裝于左右風(fēng)擋玻璃1上； 左右風(fēng)擋玻璃1上的電加熱器2通過連接的接觸器J的常開觸頭Jl-1、J1-2接于電源，由 接觸器J連接到自動(dòng)除霜控制器3的輸出端。圖4給出了圖3的自動(dòng)除霜控制器的另一實(shí)施例的電路原理圖。自動(dòng)除霜控制器， 由熱敏電阻RT i與電容C并接后一端通過連接電阻R5接地；另一端的第一路連接電阻Rl 與電阻R2并接后接電源VCC，第二路通過電阻R3接于運(yùn)算放大器Ul反向輸入端的2腳； 其電阻R2、電阻R5的連接點(diǎn)連接運(yùn)算放大器Ul同向輸入端的3腳，運(yùn)算放大器Ul輸出端 的1腳一路通過連接電阻R6反饋接于運(yùn)算放大器Ul的3腳；另一路通過電阻R4接三極管 Ql的基極；三極管Ql的基極通過連接電阻R7與三極管Ql的發(fā)射極連接后接于電源VCC ； 三極管集電極一路通過接于并聯(lián)連接的繼電器K %、二極管D接地，另一路通過連接電阻R8 接于發(fā)光二極管LEDl接地構(gòu)成其中一個(gè)玻璃窗上的控制電路；另一個(gè)玻璃窗上的控制電 路原理與圖2相同，故將兩個(gè)相同電路中的發(fā)光二極管LED1、發(fā)光二極管LED3分別與單獨(dú) 設(shè)置的發(fā)光二極管LED2連接，通過發(fā)光二極管LED2與電阻R9連接接于電源VCC。其另一 個(gè)控制電路省略描述。[0021 ] 在本實(shí)施例中，其供電方式是采用了交流電源。除此之外，可根據(jù)不同機(jī)型的機(jī)車 內(nèi)部不同的供電系統(tǒng)而選擇相應(yīng)的供電方式如直流電源。本系統(tǒng)由自動(dòng)除霜控制器自動(dòng)接 通或切斷玻璃電加熱來達(dá)到除霜防霧的效果。本新型的形式及主要技術(shù)指標(biāo)研制能夠應(yīng)用于寒冷地區(qū)運(yùn)行機(jī)車的風(fēng)檔視窗自動(dòng)防凍防霜感應(yīng)控制系統(tǒng)，并能 夠應(yīng)用于其它多雨多霧地區(qū)的運(yùn)行機(jī)車。1、適應(yīng)單司機(jī)值乘的需要。2、改善乘務(wù)人員的工作條件，取消按動(dòng)按鈕和手觸玻璃溫度的作業(yè)程序，使之更 加人性化。3、防止因天氣變化造成乘務(wù)人員在機(jī)車運(yùn)行時(shí)瞭望困難，減少視覺疲勞。增加行 車的安全系數(shù)。4、減少因天氣溫度變化造成風(fēng)擋視窗玻璃驟冷驟熱造成的破損，節(jié)省成本。主要技術(shù)指標(biāo)測(cè)溫精度士0.5°C (25°C )、士45% RH、微米級(jí)位置、振動(dòng)0. 1 士0.2HZ接口簡(jiǎn)單 (2-wire)，響應(yīng)速度快；超低功耗，自動(dòng)休眠；出色的長(zhǎng)期穩(wěn)定性；1、輸入電壓AC220V 50 60Hz 或 DCllOV2、輸出功率 2000W(max)3、熱敏電阻FQTTF_1034、工作溫度_55°C 7O0C5、環(huán)境溫度-45 °C 75 °C6、相對(duì)濕度彡85% RH
權(quán)利要求1.鐵路機(jī)車風(fēng)擋視窗防凍防霜自動(dòng)感應(yīng)控制系統(tǒng)，包括安裝在風(fēng)擋玻璃上的電加熱 器；其特征在于，具有熱敏電阻G)、接觸器J分別接于自動(dòng)除霜控制器(3)的一端，自動(dòng)除 霜控制器(3)的另一端接于電源；所述電加熱器(2)通過連接接觸器J的常開觸頭J1-1、 J1-2接于電源。
2.根據(jù)權(quán)利求1所述的鐵路機(jī)車風(fēng)擋視窗防凍防霜自動(dòng)感應(yīng)控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述自動(dòng)除霜控制器，由熱敏電阻RT與電容C并接后一端通過連接電阻R5接地；另一端的 第一路連接電阻Rl與電阻R2并接后接電源VCC，第二路通過電阻R3接于運(yùn)算放大器Ul反 向輸入端的2腳；其電阻R2、電阻R5的連接點(diǎn)連接運(yùn)算放大器Ul同向輸入端的3腳，運(yùn)算 放大器Ul輸出端的1腳一路通過連接電阻R6反饋接于運(yùn)算放大器Ul的3腳；另一路通過 電阻R4接三極管Ql的基極；三極管Ql的基極通過連接電阻R7與三極管Ql的發(fā)射極連接 后接于電源VCC ；三極管集電極一路通過接于并聯(lián)連接的繼電器K、二極管D接地，另一路通 過連接電阻R8接于發(fā)光二極管LEDl接地。
3.根據(jù)權(quán)利求1所述的鐵路機(jī)車風(fēng)擋視窗防凍防霜自動(dòng)感應(yīng)控制系統(tǒng)，其特征在于， 電源為交、直流電源。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種鐵路機(jī)車風(fēng)擋視窗防凍防霜自動(dòng)感應(yīng)控制系統(tǒng)，包括安裝在風(fēng)擋玻璃上的電加熱器；具有熱敏電阻、接觸器分別接于自動(dòng)除霜控制器的一端，自動(dòng)除霜控制器的另一端接于電源；所述電加熱器通過連接接觸器的常開觸頭接于電源?？蛇m應(yīng)單司機(jī)值乘的需要，改善乘務(wù)人員的工作條件，取消按動(dòng)按鈕和手觸玻璃溫度的作業(yè)程序，使之更加人性化，防止因天氣變化造成乘務(wù)人員在機(jī)車運(yùn)行時(shí)瞭望困難，減少視覺疲勞，增加行車的安全系數(shù)，減少因天氣溫度變化造成風(fēng)擋視窗玻璃驟冷驟熱造成的破損，節(jié)省成本。應(yīng)用于寒冷地區(qū)或多雨多霧地區(qū)的運(yùn)行機(jī)車。
文檔編號(hào)G05D23/24GK201828841SQ20102055091
公開日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月27日
發(fā)明者張輝, 朱春偉, 趙文貴 申請(qǐng)人:秦皇島科普鐵科實(shí)用技術(shù)開發(fā)中心