一种铁路尽头线推进调车自动防撞系统的制作方法

1.本实用新型涉及铁路安全技术领域，具体而言，涉及一种铁路尽头线推进调车自动防撞系统。


背景技术：

2.目前铁路车务部门调车作业因具有“点多面广、随机多样”等因素的影响，始终是铁路作业安全管理的重点和难点。目前，各车站在调车推进尽头线作业时，主要依靠调车组人员利用无线电对讲设备进行语音提示和联控，司机操作机车进行速度控制的方式进行作业。但由于站场照明、天气、夜晚、瞭望条件差等原因造成调车组领车人员语音提示滞后或发送“十、五、三”车信令不及时导致的推进调车作业冒进尽头线土挡的调车安全事故时有发生，存在较大的安全隐患。因此，亟需一种铁路尽头线推进调车自动防撞系统，可有效解决现有尽头线调车推进作业中的安全风险，防止冒进尽头线土挡调车事故的发生。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种铁路尽头线推进调车自动防撞系统，以改善上述问题。为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：
4.本技术提供了一种铁路尽头线推进调车自动防撞系统，包括室外装置、车载设备和霍尔传感器，所述室外装置包括毫米波雷达、提示报警装置、视频采集装置和控制主机,所述室外装置设置在土挡上，所述毫米波雷达和所述控制主机电信号连接，所述毫米波雷达朝向轨道，所述提示报警装置和所述控制主机电信号连接，所述视频采集装置和所述控制主机电信号连接；所述车载设备设置在列车内，所述控制主机与所述车载设备无线通信连接；霍尔传感器设置在轨道线上，所述霍尔传感器与所述控制主机无线或有线通信连接。
5.作为本实用新型所述的铁路尽头线推进调车自动防撞系统的一种优选方案，其中：所述土挡包括混凝土墙和土体,所述混凝土墙为u形设置,所述土体设置在所述混凝土墙内侧，所述土体和所述混凝土墙的顶面均倾斜设置，所述土体和所述混凝土墙靠近所述轨道的一端低于远离所述轨道的一端，所述土体和所述混凝土墙的倾斜角度相同。
6.作为本实用新型所述的铁路尽头线推进调车自动防撞系统的一种优选方案，其中：所述混凝土墙的外表面设置有警示标。
7.作为本实用新型所述的铁路尽头线推进调车自动防撞系统的一种优选方案，其中：所述霍尔传感器设置有四个，四个所述霍尔传感器设置在同一条轨道线上，四个所述霍尔传感器分别设置在距离土挡110m、55m、33m和11m的位置处。
8.作为本实用新型所述的铁路尽头线推进调车自动防撞系统的一种优选方案，其中：所述视频采集装置位于所述土挡与所述轨道相接处，所述控制主机位于所述土挡距离所述轨道最远的端部，所述毫米波雷达位于所述视频采集装置和所述控制主机之间。
9.作为本实用新型所述的铁路尽头线推进调车自动防撞系统的一种优选方案，其中：所述视频采集装置包括立柱、平板和摄像头，所述平板设置在所述立柱的顶端，所述摄
像头设置在所述平板上，所述摄像头朝向所述轨道。
10.作为本实用新型所述的铁路尽头线推进调车自动防撞系统的一种优选方案，其中：所述提示报警装置包括距离显示led屏和扬声器，所述扬声器设置在所述立柱上，所述距离显示led屏位于所述视频采集装置和所述控制主机之间，所述扬声器和所述距离显示led屏均朝向所述轨道。
11.作为本实用新型所述的铁路尽头线推进调车自动防撞系统的一种优选方案，其中：所述控制主机包括控制计算机和无线通信设备，所述控制计算机通过所述无线通信设备与所述车载设备建立无线通信连接。
12.作为本实用新型所述的铁路尽头线推进调车自动防撞系统的一种优选方案，其中：所述室外装置还包括太阳能板，所述太阳能板设置在所述控制主机的顶端，所述太阳能板与所述控制主机电连接。
13.作为本实用新型所述的铁路尽头线推进调车自动防撞系统的一种优选方案，其中：所述车载设备包括车载控制主机和车载显示器，所述车载控制主机与所述车载显示器电连接，所述车载控制主机与列车运行监控装置通过lkj接口连接。
14.本实用新型的有益效果为：
15.本实用新型通过在铁路尽头线设置自动防护装置，可有效解决现有尽头线调车推进作业中的安全风险，防止冒进尽头线土挡调车事故的发生。实现调车列推进尽头线土挡作业过程中，使用非接触式测量技术，连续探测车列前端与尽头线土挡间的相对距离，并能将相关的距离信息发送至调车组和乘务员，在作业过程中进行连续的提示报警，解决现有人工瞭望困难、肉眼观测距离不准确等难题；实现车列前方图像实时采集并上传机车司机室，乘务员能够超视距瞭望。
16.本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型实施例了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
18.图1为本实用新型实施例所述的铁路尽头线推进调车自动防撞系统的结构示意图；
19.图2为本实用新型实施例所述的车载设备的结构示意图；
20.图3为本实用新型实施例所述的室外装置的结构示意图。
21.图中标记：101、霍尔传感器；102、毫米波雷达；103、提示报警装置；1031、距离显示led屏；1032、扬声器；104、视频采集装置；1041、立柱；1042、平板；1043、摄像头；105、控制主机；2、车载设备；201、车载控制主机；202、车载显示器；3、土挡；301、混凝土墙；4、太阳能板。
具体实施方式
22.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
24.实施例1
25.如图1所示，本实施例提供了一种铁路尽头线推进调车自动防撞系统，包括室外装置、车载设备和霍尔传感器，室外装置包括毫米波雷达102、提示报警装置103、视频采集装置104和控制主机105,室外装置设置在土挡3上，毫米波雷达102和控制主机105电信号连接，毫米波雷达102朝向轨道，提示报警装置103和控制主机105电信号连接，视频采集装置104和控制主机105电信号连接。毫米波雷达102利用电磁波探测目标的位置，可以探测目标范围内的移动目标的距离、速度、加速度等信息，通过连续采集车列推进过程中的视频图像数据，叠加对各类车厢照片的数据模型的训练，可框定推进车列在图像中的坐标范围，并过滤选取框定范围内的动态参数，通过毫米波数据和视频数据的冗余运算，可大幅提高距离探测的准确度，有效屏蔽各类干扰，实现非接触式距离的连续探测。提示报警装置103可实现距离实时显示和报警提示语音播报两方面功能，视频采集装置104能连续采集推进作业过程中车列前方的视频图像，控制主机105是信息采集和运算的核心设备，并使用图像压缩算法进行视频流压缩。
26.同时，车载设备2设置在列车内，控制主机105与车载设备2无线通信连接，控制主机105将压缩视频等信息通过无线通信设备上传至车载设备2。霍尔传感器101设置在轨道线上，霍尔传感器101与控制主机105无线或有线通信连接，当车轮经过霍尔传感器101时将产生相应的脉冲信号，控制主机105接收到脉冲信号后启动毫米波雷达102测距和视频图像采集。当列车速度大于作业允许速度时，车载设备2发送制动指令，实现自动制动的功能。
27.如图3，土挡3包括混凝土墙301和土体,混凝土墙301为u形设置,土体设置在混凝土墙301内侧，土体和混凝土墙301的顶面均倾斜设置，土体和混凝土墙301靠近轨道的一端低于远离轨道的一端，土体和混凝土墙301的倾斜角度相同。室外装置设置在土体上更方便移动位置，根据不同的需求可以将不同的装置放置在不同的位置，土体和混凝土墙301均倾斜设置也能节约用料，降低成本。同时，混凝土墙301的外表面设置有警示标，能够起到警示作用，提示列车员尽头线位置。
28.如图1所示，霍尔传感器101设置有四个，四个霍尔传感器101设置在同一条轨道线上，四个霍尔传感器101分别设置在距离土挡3为10车(110m)、5车(55m)、3车(33m)、1车
(11m)的位置处。霍尔传感器101用于实现推进车列初始位置探测，系统能够根据列车到达不同位置的霍尔传感器101分为预警、防护和静默三种模式。
29.如图3所示，视频采集装置104位于土挡3与轨道相接处，控制主机105位于土挡3距离轨道最远的端部，毫米波雷达102位于视频采集装置104和控制主机105之间。视频采集装置104位于所有装置最前面是为了防止视频采集装置104的视野被遮挡，毫米波雷达102位于控制主机105前，是为了防止毫米波雷达102被控制主机105遮挡。
30.如图3所示，视频采集装置104包括立柱1041、平板1042和摄像头1043，平板1042设置在立柱1041的顶端，摄像头1043设置在平板1042上，摄像头1043朝向轨道。摄像头1043用来采集推进作业过程中车列前方的视频图像，该实施例中，摄像头1043为具有夜视和补光功能的高清摄像头，保证在晚上也能正常采集视频。
31.同时，提示报警装置103包括距离显示led屏1031和扬声器1032，扬声器1032设置在立柱1041上，距离显示led屏1031位于视频采集装置104和控制主机105之间，扬声器1032和距离显示led屏1031均朝向轨道。距离显示led屏1031和扬声器1032可实现距离实时显示和报警提示语音播报两方面功能，该实施例中，距离显示led屏1031长为1.5m、宽为0.8m，距离显示led屏1031是由led显示模块拼接而成，可以根据实际需求修改尺寸。
32.如图1所示，控制主机105包括控制计算机和无线通信设备，控制计算机通过无线通信设备与车载设备2建立无线通信连接。控制主机105是信息采集和运算的核心设备，并使用图像压缩算法进行视频流压缩，图像信息和控制信息周期等通过无线通信设备上传至车载设备2。
33.如图3所示，室外装置还包括太阳能板4，太阳能板4设置在控制主机105的顶端，太阳能板4与控制主机105电连接。太阳能板4可以通过太阳能发电给控制主机105等设备供电，使用清洁能源的同时又能保证电力供应。
34.如图2所示，车载设备2包括车载控制主机201和车载显示器202，车载控制主机201与车载显示器202电连接，车载控制主机201与列车运行监控装置通过lkj接口连接。车载控制主机201具有完成地面设备控制信息的无线通信接收、车列运行速度采集、允许速度曲线计算和制动控制命令计算及控制等功能；车载显示器202具有实时显示车列推进前方视频图像、显示尽头线土挡距离和提示报警信息等功能；车载控制主机201通过从lkj系统采集机车的速度、方向等信息，向lkj发送机车制动命令来实现对列车的制动控制。
35.使用过程：该铁路尽头线推进调车自动防撞系统分为预警、防护和静默三种模式，当车列推进进入尽头线第一轮到达“十车”处的霍尔传感器101上方时，系统进入预警模式，控制主机105接收到霍尔传感器101发出的脉冲信号，判断车列已进入尽头线土挡防护区域，启动毫米波雷达102测距和视频图像采集，提示报警装置103的距离显示led屏1031连续显示车列前方距土挡距离，扬声器1032同时播报“十车、十车”提示语音，并使用无线通信设备将控制信息周期传送至车载设备2，通过车载显示器202向机车乘务员复示推进车列前方图像、距离、速度等信息，并播报“十车、十车”预警提示。当推进车列继续向尽头线土挡方向前进过程中，列车到达五车、三车等关键防护点时，控制主机105接收到霍尔传感器101发出的脉冲信号，并在相应关键点进行“五车、五车”、“三车、三车”等预警提示。当推进车列距离尽头线土挡小于三车距离时，因与尽头线间距离已较近，系统进入防护模式，除上述报警提示功能外，车载设备2结合车列运行速度、距离土挡距离信息实时计算车列作业允许速度曲
线，当车列实际运行速度大于车列作业允许速度时，车载设备2向lkj设备发送制动指令，控制机车停车。当车列作业完成后，反方向迁出尽头线，当最后一个轮对通过“十车”位置处的霍尔传感器101后，控制主机105关闭毫米波雷达102，系统进入静默模式。
36.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
37.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种铁路尽头线推进调车自动防撞系统，其特征在于，包括：室外装置，所述室外装置包括毫米波雷达(102)、提示报警装置(103)、视频采集装置(104)和控制主机(105),所述室外装置设置在土挡(3)上，所述毫米波雷达(102)和所述控制主机(105)电信号连接，所述毫米波雷达(102)朝向轨道，所述提示报警装置(103)和所述控制主机(105)电信号连接，所述视频采集装置(104)和所述控制主机(105)电信号连接；车载设备(2)，所述车载设备(2)设置在列车内，所述控制主机(105)与所述车载设备(2)无线通信连接；以及霍尔传感器(101),所述霍尔传感器(101)设置在轨道线上，所述霍尔传感器(101)与所述控制主机(105)无线或有线通信连接。2.根据权利要求1所述的铁路尽头线推进调车自动防撞系统，其特征在于：所述土挡(3)包括混凝土墙(301)和土体,所述混凝土墙(301)为u形设置,所述土体设置在所述混凝土墙(301)内侧，所述土体和所述混凝土墙(301)的顶面均倾斜设置，所述土体和所述混凝土墙(301)靠近所述轨道的一端低于远离所述轨道的一端，所述土体和所述混凝土墙(301)的倾斜角度相同。3.根据权利要求2所述的铁路尽头线推进调车自动防撞系统，其特征在于：所述混凝土墙(301)的外表面设置有警示标。4.根据权利要求1所述的铁路尽头线推进调车自动防撞系统，其特征在于：所述霍尔传感器(101)设置有四个，四个所述霍尔传感器(101)设置在同一条轨道线上，四个所述霍尔传感器(101)分别设置在距离土挡(3)110m、55m、33m和11m的位置处。5.根据权利要求1所述的铁路尽头线推进调车自动防撞系统，其特征在于：所述视频采集装置(104)位于所述土挡(3)与所述轨道相接处，所述控制主机(105)位于所述土挡(3)距离所述轨道最远的端部，所述毫米波雷达(102)位于所述视频采集装置(104)和所述控制主机(105)之间。6.根据权利要求5所述的铁路尽头线推进调车自动防撞系统，其特征在于：所述视频采集装置(104)包括立柱(1041)、平板(1042)和摄像头(1043)，所述平板(1042)设置在所述立柱(1041)的顶端，所述摄像头(1043)设置在所述平板(1042)上，所述摄像头(1043)朝向所述轨道。7.根据权利要求6所述的铁路尽头线推进调车自动防撞系统，其特征在于：所述提示报警装置(103)包括距离显示led屏(1031)和扬声器(1032)，所述扬声器(1032)设置在所述立柱(1041)上，所述距离显示led屏(1031)位于所述视频采集装置(104)和所述控制主机(105)之间，所述扬声器(1032)和所述距离显示led屏(1031)均朝向所述轨道。8.根据权利要求1所述的铁路尽头线推进调车自动防撞系统，其特征在于：所述控制主机(105)包括控制计算机和无线通信设备，所述控制计算机通过所述无线通信设备与所述车载设备(2)建立无线通信连接。9.根据权利要求1所述的铁路尽头线推进调车自动防撞系统，其特征在于：所述室外装置还包括太阳能板(4)，所述太阳能板(4)设置在所述控制主机(105)的顶端，所述太阳能板(4)与所述控制主机(105)电连接。10.根据权利要求1所述的铁路尽头线推进调车自动防撞系统，其特征在于：所述车载设备(2)包括车载控制主机(201)和车载显示器(202)，所述车载控制主机(201)与所述车载
显示器(202)电连接，所述车载控制主机(201)与列车运行监控装置通过lkj接口连接。

技术总结
本实用新型提供了一种铁路尽头线推进调车自动防撞系统，涉及铁路安全技术领域，包括室外装置、车载设备和霍尔传感器，室外装置包括毫米波雷达、提示报警装置、视频采集装置和控制主机,室外装置设置在土挡上，毫米波雷达、提示报警装置和视频采集装置均与控制主机电信号连接，毫米波雷达朝向轨道，车载设备设置在列车内，控制主机与车载设备无线通信连接，霍尔传感器设置在轨道线上，霍尔传感器与控制主机无线或有线通信连接。该自动防撞系统可有效解决现有铁路尽头线调车推进作业中的安全风险，防止冒进尽头线土挡调车事故的发生。防止冒进尽头线土挡调车事故的发生。防止冒进尽头线土挡调车事故的发生。


技术研发人员：孟强 檀红春 邓年花 张虔 商颖 刘文峰
受保护的技术使用者：中铁工程设计咨询集团有限公司
技术研发日：2023.03.23
技术公布日：2023/6/28