一种微波遥感来车自动报警系统

1.本发明一般涉及铁路轨道预警技术领域，具体涉及一种微波遥感来车自动报警系统。


背景技术：

2.目前，铁路作业过程中的防护主要执行的有《一次作业过程全防护制度》：即对作业组从开始“进网”到“出网”或从“进站”到“出站”进行全过程防护和记录；《“四熟悉、二掌握”制度》：熟悉管内地形和瞭望条件、熟悉列车运行时刻和速度、熟悉机具下道时间、熟悉车站值班员行车常用术语、动作和有关信号显示、掌握现场作业情况；《“三联系”制度》：与车站值班员联系办理施工维修登销记手续、与作业负责人联系并传达调度命令、与现场防护员联系，通报列车运行情况。
3.虽要求严格执行制度，但完全采用人防人控的方式，实际全部依赖于防护员的业务能力和责任心，存在以下问题：1、夜间施工时，防护员视线受限，瞭望困难，一定程度上加大了现场施工人员的风险。2、如遇雨雪大雾、暴风沙尘等恶劣天气，防护员视觉听觉都会受到影响，严重威胁现场施工人员的人身安全。3、由于防护员长期处于高强度工作状态下，难免出现的犯困、注意力不集中等问题。4、难以防范未在行车信息系统里而又突然出现在线路上的来车。
4.为避免此类事故发生，现代这个问题的解决一般是安排人员在一定时间内，通过对讲机或手机或纯人工喊的方法，进行转达通知施工现场列车接近。这种方法存在的问题是通知人员劳动强度大、效率很低，且通知质量也不能很好的保证，对通知人员的人数要求、责任心、执行能力要求比较高。
5.中国专利“列车接近报警触发装置”，授权公告号cn106143536 a；中国专利“铁路列车安全接近安全智能报警系统”，授权公告号cn 203268023 u。以上两篇专利技术和方案提供了一些装置，但从宏观来看，部分地方成本太高或者装置具有一定的局限性。且在火车、钢架车间内部，无线电和无线网络因为静电屏蔽无法很好的工作不能稳定的传递列车进站信号。


技术实现要素：

6.鉴于上述的问题，本技术提供了一种微波遥感来车自动报警系统，能够自动收集行车信息并通过无线网络传输至施工现场的接收器并发出声光警报，该系统既可以用于多人作业时的集体作业防护，也可用于巡查检查人员的单独作业防护，大大减轻了防护员的劳动强度，同时也提高了防护预警的及时性和准确性。
7.本发明提供一种微波遥感来车自动报警系统，包括：来车监测系统，包括设置于铁路旁的微波遥感传感器，通过所述微波遥感传感器获取来车行驶信息；信号传送系统，与所述来车检测系统连接，用于获取所述来车检测系统的检测信
息；来车信号处理系统，与所述信号无线传送系统连接，所述信号无线传送系统还用于将获取的信号传送至所述来车信号处理系统，所述来车信号处理系统用于处理上述信号，并根据处理信号判断是否要发出报警信息；报警器，与所述来车信号处理系统连接，用于在需要发出报警信息的情况下发出报警信息。
8.进一步地，所述来车监测系统包括沿铁路铺设方向间隔设置于铁路旁的至少两个第一传感器，在车辆经过至少两个所述第一传感器时能够先后出发至少两个所述第一传感器。
9.进一步地，所述微波遥感传感器设置于所述第一传感器和施工地之间，在车辆经过所述振动传感器时能够触发所述振动传感器，从而获取车辆接近信号。
10.进一步地，所述第一传感器包括磁电感应传感器、光电传感器中的任意一种。
11.进一步地，所述信号传送系统与所述来车检测系统之间、所述信号传送系统和所述来车信号处理系统之间均通过无线传输。
12.进一步地，所述来车监测系统包括无线收发电台和太阳能蓄电池混合供电模块，所述无线收发电台和太阳能混合供电模块分别与控制器连接，通过所述控制器获取两个所述第一传感器的检测信息从而来判断车辆的行驶方向。
13.进一步地，所述报警器包括声音报警、光报警中的一种或两种进一步地，为了保证来车监测系统、所述信号传送系统和所述来车信号处理系统之间信号传送的可靠性，本技术还包括一种信号传输方法，包括以下步骤：步骤一，来车监测系统将获取的信息做分析处理转变为数据信号，步骤二，通过处理后的数据通过串口通信发送至信号传送系统，步骤三、信号传送系统将接收到的数据与微波遥感传感器检测到的数据进行打包处理，包括采集传感器的编码号，并进行加密处理，步骤四、打包形成的数据包后通过无线传送gprs模块，通过gprs模块传递至来车信号处理系统，步骤五，来车信号处理系统将接收到的数据包进行解密解压处理以还原数据，在对还原后的数据进行分析，以获取来车信息，通过上述方式，能够有效提高信息传送的可靠性，保证来车信号处理系统能够有效正确的接收来车监测系统获取的数据，保证整个系统的可靠性。
14.进一步地，来车信号处理系统处理数据的方法包括以下步骤：a、首先获取相邻两个第一传感器的获取信息，根据两个第一传感器被触发的先后顺序获取来车的行驶方向信息，b、获取微波遥感传感器的检测信息，在车辆经过微波遥感传感器时能够出发微波遥感传感器，从而获取车辆经过微波遥感传感器的时间点信息，根据微波遥感传感器与第一检测传感器的距离获取车辆行驶速度，然后根据车辆的行驶方向信息、车辆行驶速度信息，以预测车辆到达施工地点的时间信息，然后根据分析车辆到达施工地点的时间信息控制报警器进行报警。
15.有益效果本发明提供一种微波遥感来车自动报警系统，具有以下有益效果：1、利用微波遥感技术开发一种来车报警系统，自动收集行车信息并通过无线网络传输至施工现场的接收器并发出声光警报，该系统既可以用于多人作业时的集体作业防护，也可用于巡查检查人员的单独作业防护，大大减轻了防护员的劳动强度，同时也提高了
防护预警的及时性和准确性。
16.2、通过信号传送系统将信号传送至来车信号处理系统，来车信号传送系统将采集的信息处理后获取来车行驶信息，在车辆向施工地驶来时，控制报警装置发出报警信息，从而提醒施工人员作出相应的措施，提高施工安全，且微波遥感不受天气和能见度影响，可全天候对地观测，其观测精度可以达到毫米级，这种技术特点使其在交通基础设施监测领域上具有天然优势，安全度高。
17.3、报警器采用声光结合报警，报警效果更好，语音报警方式，使系统人机界面更趋友好，使用者通过报警语言即可知道当前系统的工作状态和具体检测信息。
附图说明
18.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
19.图1为本发明提供的一种微波遥感来车自动报警系统的模块结构示意图。
20.图2为本发明提供的一一种微波遥感来车自动报警系统中来车监测系统设置的结构示意图。
具体实施方式
21.下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
22.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
23.本发明提供一种微波遥感来车自动报警系统，作为一种具体的实施方式，参考图1，该系统包括：来车监测系统，包括设置于铁路旁的微波遥感传感器，通过所述微波遥感传感器获取来车行驶信息；信号传送系统，与所述来车检测系统连接，用于获取所述来车检测系统的检测信息；来车信号处理系统，与所述信号无线传送系统连接，所述信号无线传送系统还用于将获取的信号传送至所述来车信号处理系统，所述来车信号处理系统用于处理上述信号，并根据处理信号判断是否要发出报警信息；报警器，与所述来车信号处理系统连接，用于在需要发出报警信息的情况下发出报警信息。
24.具体的，在施工时，可以在施工场地的铁轨的两个方向一定距离均设置来车监测系统，通过在铁路旁设置来车检测系统，在车辆经过设置于铁路旁的微波遥感传感器时能够获取车辆行驶信息，然后通过信号传送系统将信号传送至来车信号处理系统，来车信号传送系统将采集的信息处理后获取来车行驶信息，在车辆向施工地驶来时，控制报警装置发出报警信息，从而提醒施工人员作出相应的措施，提高施工安全，且微波遥感不受天气和能见度影响，可全天候对地观测，其观测精度可以达到毫米级，这种技术特点使其在交通基
础设施监测领域上具有天然优势，安全度高。
25.进一步地，作为一种具体的实施方式，所述来车监测系统包括沿铁路铺设方向间隔设置于铁路旁的至少两个第一传感器，在车辆经过至少两个所述第一传感器时能够先后出发至少两个所述第一传感器。
26.进一步地，所述第一传感器包括磁电感应传感器、光电传感器中的任意一种。
27.具体的，参考图2，第一传感器沿铁路轨道的铺设方向间隔设置，且两个第一传感器到达铁轨的距离相等，在第一传感器采用磁电感应传感器时，当车辆经过磁电感应传感器，火车轮能够切割磁力线，产生电信号，从而触发磁电感应传感器，在火车依次经过两个磁电感应传感器时，先后触发两个传感器，同理的，在第一传感器采用光电传感器时，在火车经过光电传感器时车轮能够触发光电传感器，从而先后触发两个光电传感器，其中光电传感器可以选择光纤传感器，这种光纤传感器同传统的传感器相比，具有检测灵敏度高、耐高压、耐腐蚀、抗干扰性能好、体积小、重量轻等诸多优点，加之传感器本身带有状态自检功能，使系统不但便于携带，而且可靠性也高；在通过来车信号处理系统处理后能够根据触发顺序能够获取车辆的行驶方向，作为一种具体的实施方式，其中两个第一传感器之间的距离优选1.5m-2.5m。
28.作为另一种优选的实施方式，来车监测系统包括无线收发电台和太阳能蓄电池混合供电模块，无线收发电台和太阳能混合供电模块分别与控制器连接，通过控制器获取两个第一传感器的检测信息从而来判断车辆的行驶方向。
29.进一步地，所述微波遥感传感器设置于所述第一传感器和施工地之间，在车辆经过所述振动传感器时能够触发所述振动传感器，从而获取车辆接近信号。具体的，作为一种具体的实施方式，微波遥感传感器进一步地，所述信号传送系统与所述来车检测系统之间、所述信号传送系统和所述来车信号处理系统之间均通过无线传输，具体的，信号传送系统包括防水外壳，设置于防水外壳内部的cpu芯片、信号接收发射装置、蓄电池等组成，每个信号接收发射机与两个微波遥感传感器制成一套报警发生分机，直接放置于铁路两旁的边坡下即可，信号接收发射装置一旦接收到微波遥感传感器发送的信号，对信号进行处理，然后传递至来车信号处理系统，由来车信号处理系统进行分析处理，处理分析后根据处理分析的结果控制报警器是否报警，作为一种具体的实施方式，报警器可以选用声音报警、光报警中的一种或两种，其中报警器与信号传送系统配合使用，能接收信号，并以不同音调和不同颜色的灯光对上下行列车的到达进行预警。该机接收灵敏度高，无噪声，发音清晰响亮，抗干扰能力特强，尤其适用于电气区段，以及山区、隧道，道路迂回复杂等特殊地段，报警器设置于施工现场，在报警器报警后施工人员根据报警信息及时作出相应措施，从而大大提高安全性，进一步地，接收报警器具有与现有对讲机调频功能，可将现场使用的对讲机与报警器接通，在报警器报警的同时，对讲机也能报警，从而实现对现场作业人员报警全覆盖功能。
30.进一步地，为了保证来车监测系统、所述信号传送系统和所述来车信号处理系统之间信号传送的可靠性，本技术还包括一种信号传输方法，包括以下步骤：步骤一，来车监测系统将获取的信息做分析处理转变为数据信号，步骤二，通过处理后的数据通过串口通信发送至信号传送系统，步骤三、信号传送系统将接收到的数据与微波遥感传感器检测到的数据进行打包处理，包括采集传感器的编码号，并进行加密处理，步骤四、打包形成的数
据包后通过无线传送gprs模块，通过gprs模块传递至来车信号处理系统，步骤五，来车信号处理系统将接收到的数据包进行解密解压处理以还原数据，在对还原后的数据进行分析，以获取来车信息，通过上述方式，能够有效提高信息传送的可靠性，保证来车信号处理系统能够有效正确的接收来车监测系统获取的数据，保证整个系统的可靠性。
31.进一步地，来车信号处理系统处理数据的方法包括以下步骤：a、首先获取相邻两个第一传感器的获取信息，根据两个第一传感器被触发的先后顺序获取来车的行驶方向信息，b、获取微波遥感传感器的检测信息，在车辆经过微波遥感传感器时能够出发微波遥感传感器，从而获取车辆经过微波遥感传感器的时间点信息，根据微波遥感传感器与第一检测传感器的距离获取车辆行驶速度，然后根据车辆的行驶方向信息、车辆行驶速度信息，以预测车辆到达施工地点的时间信息，然后根据分析车辆到达施工地点的时间信息控制报警器进行报警。
32.进一步地，作为优选的实施方式，本发明还包括传感器自检功能，在工作时，每个传感器均配置自检和信号通道，在传感器和信道均正常的情况下，系统每个预定时长秒发出一个脉冲，一旦在大于预定时长仍接不到脉冲式系统即发出报警信息，从而提高系统的可靠性，其中预定时长选自10秒-20秒，优选15秒。
33.以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本技术中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

技术特征：
1.一种微波遥感来车自动报警系统，其特征在于，包括：来车监测系统，包括设置于铁路旁的微波遥感传感器，通过所述微波遥感传感器获取来车行驶信息；信号传送系统，与所述来车检测系统连接，用于获取所述来车检测系统的检测信息；来车信号处理系统，与所述信号无线传送系统连接，所述信号无线传送系统还用于将获取的信号传送至所述来车信号处理系统，所述来车信号处理系统用于处理上述信号，并根据处理信号判断是否要发出报警信息；报警器，与所述来车信号处理系统连接，用于在需要发出报警信息的情况下发出报警信息。2.根据权利要求1所述的一种微波遥感来车自动报警系统，其特征在于，所述来车监测系统包括沿铁路铺设方向间隔设置于铁路旁的至少两个第一传感器，在车辆经过至少两个所述第一传感器时能够先后出发至少两个所述第一传感器。3.根据权利要求2所述的一种微波遥感来车自动报警系统，其特征在于，所述微波遥感传感器设置于所述第一传感器和施工地之间，在车辆经过所述振动传感器时能够触发所述振动传感器，从而获取车辆接近信号。4.根据权利要求3所述的一种微波遥感来车自动报警系统，其特征在于，所述第一传感器包括磁电感应传感器、光电传感器中的任意一种。5.根据权利要求4所述的一种微波遥感来车自动报警系统，其特征在于，所述信号传送系统与所述来车检测系统之间、所述信号传送系统和所述来车信号处理系统之间均通过无线传输。6.根据权利要求3所述的一种微波遥感来车自动报警系统，其特征在于，所述来车监测系统包括无线收发电台和太阳能蓄电池混合供电模块，所述无线收发电台和太阳能混合供电模块分别与控制器连接，通过所述控制器获取两个所述第一传感器的检测信息从而来判断车辆的行驶方向。7.根据权利要求1所述的一种微波遥感来车自动报警系统，其特征在于，所述报警器包括声音报警、光报警中的一种或两种。8.根据权利要求4所述的一种微波遥感来车自动报警系统，其特征在于，所述来车信号处理系统处理数据的方法包括以下步骤：a、首先获取相邻两个第一传感器的获取信息，根据两个第一传感器被触发的先后顺序获取来车的行驶方向信息，b、获取微波遥感传感器的检测信息，在车辆经过微波遥感传感器时能够出发微波遥感传感器，从而获取车辆经过微波遥感传感器的时间点信息，根据微波遥感传感器与第一检测传感器的距离获取车辆行驶速度，然后根据车辆的行驶方向信息、车辆行驶速度信息，以预测车辆到达施工地点的时间信息，然后根据分析车辆到达施工地点的时间信息控制报警器进行报警。

技术总结
本发明提供一种微波遥感来车自动报警系统，包括：来车监测系统，包括设置于铁路旁的微波遥感传感器，通过微波遥感传感器获取来车行驶信息；信号传送系统，与来车检测系统连接，用于获取来车检测系统的检测信息；来车信号处理系统，与信号无线传送系统连接，信号无线传送系统还用于将获取的信号传送至来车信号处理系统，来车信号处理系统用于处理上述信号，并根据处理信号判断是否要发出报警信息；报警器，与来车信号处理系统连接，用于在需要发出报警信息的情况下发出报警信息，通过微波遥感技术，不受天气和能见度影响，可全天候对地观测，其观测精度可以达到毫米级，这种技术特点使其在交通基础设施监测领域上具有天然优势，安全度高。安全度高。安全度高。


技术研发人员：冯启程 郭海伟 郑松 刘海娥 卢松宇 程奥帅 殷笠云 付俊杰 蔡博文 武润哲
受保护的技术使用者：郑州铁路职业技术学院
技术研发日：2023.04.07
技术公布日：2023/6/27