專利名稱：高原環(huán)境下的軌道交通乘客安全保障系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于軌道交通安全保障領(lǐng)域，特別是一種高原環(huán)境下的軌道交通乘客 安全保障系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
高原環(huán)境下容易使人體產(chǎn)生各種"高原反應(yīng)"癥狀，嚴(yán)重的高原反應(yīng)對(duì)人體 的傷害是比較嚴(yán)重的，甚至威脅到乘客生命安全；各種用于緩解、消除高原反應(yīng) 的醫(yī)療救護(hù)手段己經(jīng)比較成熟，但是這些技術(shù)不能保證24小時(shí)不間斷大范圍實(shí) 時(shí)監(jiān)控；特別是在軌道交通中仍沒(méi)有有效的可靠的易操作的裝置，實(shí)現(xiàn)在高原條 件下的乘客安全預(yù)警與保障技術(shù)，在世界仍未得到解決。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了克服列車乘客在高原環(huán)境下，身體不適，容易產(chǎn)生"高原反映" 的情況，提供了一種高原環(huán)境下的軌道交通乘客安全保障系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)乘客的血 壓、脈搏進(jìn)行監(jiān)控獲得對(duì)單個(gè)及全體乘客人身安全狀況的評(píng)估、預(yù)警及救援預(yù)案 支持，并能夠?qū)⒈O(jiān)控?cái)?shù)據(jù)上傳到整車數(shù)據(jù)處理中心為列車運(yùn)營(yíng)決策者提供決策支 持。
本發(fā)明的技術(shù)方案是系統(tǒng)包括整車數(shù)據(jù)檢測(cè)處理中心、單車數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)處理 中心和嵌入式設(shè)備；所述三個(gè)部分通過(guò)二級(jí)互聯(lián)網(wǎng)形成桌面系統(tǒng)和嵌入式設(shè)備構(gòu) 成的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的上傳和處理。
所述血壓、脈搏數(shù)值采集裝置采用基于ARM (32位嵌入式處理器)的處理器
和MOTOROLA的MPX5050GP壓力傳感器進(jìn)行血壓、脈搏模擬信號(hào)的采集，通過(guò)模/ 數(shù)轉(zhuǎn)換器和噪音數(shù)據(jù)過(guò)濾器將采集數(shù)據(jù)以數(shù)字信號(hào)上傳至單車數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)處理中 心。血壓、脈搏數(shù)值采集裝置采用多"探頭"配置，允許2名或3名乘客同時(shí)使 用；車廂內(nèi)各個(gè)血壓、脈搏數(shù)值采集裝置以基于TCP/IP協(xié)議的嵌入式以太網(wǎng)星 形網(wǎng)絡(luò)方式與單車數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)處理中心相連，自動(dòng)完成定時(shí)血壓、脈搏信號(hào)采集， 實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷監(jiān)控，自動(dòng)上傳有效采集數(shù)據(jù)。
所述單車數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)處理中心采用嵌入式設(shè)備實(shí)現(xiàn)，主要功能是存儲(chǔ)本地采集
數(shù)據(jù)，建立統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理；對(duì)所有血壓、脈搏采集裝置編碼，建立維護(hù)數(shù) 據(jù)與設(shè)備映射表；并與整車數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)處理中心通過(guò)USB數(shù)據(jù)線連接，以TCP/IP 協(xié)議實(shí)時(shí)上傳監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)至整車數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)處理中心。
所述整車數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)處理中心統(tǒng)一對(duì)各個(gè)單車數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)處理中心上傳數(shù)據(jù)進(jìn) 行儲(chǔ)存，并實(shí)時(shí)了解高原條件下全體乘客的血壓、脈搏等人身安全狀況；通過(guò)與 高原環(huán)境下人體安全狀況經(jīng)驗(yàn)值對(duì)比，實(shí)時(shí)對(duì)每個(gè)乘客的安全狀況進(jìn)行評(píng)估和預(yù) 警，為決策者提供決策支持。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是具有良好的實(shí)時(shí)性特點(diǎn)，能夠完成對(duì)乘客人身安全的實(shí)時(shí) 數(shù)據(jù)采集；能夠完成24小時(shí)不間斷數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測(cè)與預(yù)警；乘客操作簡(jiǎn)單，僅 需將血壓、脈搏數(shù)值采集裝置的采集探頭套于手腕上即可；形成互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，可以 在整車范圍內(nèi)對(duì)乘客的人身安全進(jìn)行評(píng)估；為列車駕駛員/決策者提供可視化界 面和可選救援預(yù)案； 一方面不僅可以提供面向決策者的全體乘客人身安全狀況評(píng)
估，還可以提供對(duì)單個(gè)乘客人身安全的預(yù)警。該方法針對(duì)雪域高原下軌道交通乘 客安全保障問(wèn)題提出的整車一體化解決方案為高原環(huán)境下的軌道交通發(fā)展提供
了重要的前提保障。
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圖l:系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
其中101為列車決策人員，102為整車數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)處理中心，103為互聯(lián)網(wǎng)，
104為單車數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)處理中心，105為血壓、脈搏數(shù)值采集裝置，106為乘客
圖2:血壓、脈搏采集嵌入式設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
其中201為血壓及脈搏模擬信號(hào)采集器，202為模擬轉(zhuǎn)換器，203為血壓及 脈搏數(shù)字信號(hào)，204.為噪音數(shù)據(jù)過(guò)濾器，205為屏幕顯示，206為數(shù)據(jù)上傳模塊， 207為采集器探頭，208為處理器
圖3:單車嵌入式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。 參照?qǐng)Dl，高原環(huán)境下的軌道交通乘客安全保障系統(tǒng)，主要分為三個(gè)層次
整車數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)處理中心102、單車數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)處理中心104和血壓、脈搏數(shù)值采集 裝置105。這三個(gè)部分通過(guò)二級(jí)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)103形成桌面系統(tǒng)與嵌入式設(shè)備105構(gòu) 成的網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)采集的乘客106的血壓、脈搏數(shù)據(jù)提高互聯(lián)網(wǎng)103上傳至 單車數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)處理中心104處理。單車數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)處理中心104將處理后數(shù)據(jù)上傳 至整車數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)處理中心102，并由列車決策人員101對(duì)全體乘客的人身安全狀 況進(jìn)行監(jiān)控、評(píng)估與預(yù)警。該系統(tǒng)所采用的結(jié)構(gòu)能夠保證數(shù)據(jù)傳輸與處理的實(shí)時(shí) 性，并且能夠?qū)崿F(xiàn)列車高速運(yùn)行條件下的數(shù)據(jù)采集、傳輸與處理。
參照?qǐng)D2，基于嵌入式技術(shù)的血壓、脈搏數(shù)值采集裝置105，由于采用 Motorola的MPX5050GP為采集探頭207、采用嵌入式車載(壁掛式)血壓、脈搏 的數(shù)據(jù)采集器201實(shí)現(xiàn)血壓、脈搏模擬信號(hào)的獲取，實(shí)時(shí)通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器202將
模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成血壓及脈搏數(shù)字信號(hào)203,血壓及脈搏數(shù)字信號(hào)203輸送至基于 ARM的處理器208，并且經(jīng)由噪音數(shù)據(jù)過(guò)濾器204去除無(wú)效的數(shù)據(jù)，同時(shí)在屏幕 顯示205上顯示數(shù)字信號(hào)的數(shù)據(jù)值，并經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)上傳模塊206實(shí)時(shí)將采集數(shù)據(jù)上 傳。采集探頭207為多探頭配置，可以支持2-3名乘客同時(shí)使用。
參照?qǐng)D3，嵌入式血壓、脈搏數(shù)值釆集裝置105以星形網(wǎng)絡(luò)方式與單車數(shù)據(jù) 監(jiān)測(cè)處理中心104互聯(lián)，單車內(nèi)嵌入式設(shè)備網(wǎng)絡(luò)采用嵌入式以太網(wǎng)技術(shù)組建，通 信協(xié)議為TCP/IP;由于各個(gè)采集設(shè)備之間不需要進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，因此星形網(wǎng)絡(luò)結(jié) 構(gòu)能夠滿足數(shù)據(jù)上傳功能，并能有效保證嵌入式網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性和可靠性。
安全保障系統(tǒng)通過(guò)整車數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)處理中心、單車數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)處理中心和血壓、 脈搏采集裝置三大部分，根據(jù)逐級(jí)上傳的血壓、脈搏采集數(shù)據(jù)以及運(yùn)行區(qū)域的氣
壓、氣候等數(shù)據(jù)對(duì)整車運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，為決策者實(shí)時(shí)提供列車內(nèi)每位乘客的 身體狀況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，以便及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)措施。
權(quán)利要求
1、一種高原環(huán)境下的軌道交通乘客安全保障系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)包括整車數(shù)據(jù)檢測(cè)處理中心、單車數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)處理中心和嵌入式設(shè)備；所述三個(gè)部分通過(guò)二級(jí)互聯(lián)網(wǎng)形成桌面系統(tǒng)和嵌入式設(shè)備構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)上傳、監(jiān)測(cè)和處理。
2 、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高原環(huán)境下的軌道交通乘客安全保障系統(tǒng)， 其特征在于嵌入式設(shè)備為血壓、脈搏數(shù)值采集裝置，該裝置采用基于ARM的 處理器和MOTOROLA的MPX5050GP壓力傳感器進(jìn)行血壓、脈搏模擬信號(hào)的采 集，通過(guò)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器和噪音數(shù)據(jù)過(guò)濾器將采集數(shù)據(jù)以數(shù)字信號(hào)上傳至單車數(shù)據(jù)監(jiān) 測(cè)處理中心。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高原環(huán)境下的軌道交通乘客安全保障系統(tǒng)， 其特征在于所述血壓、脈搏數(shù)值采集裝置采用多"探頭"設(shè)置，允許2名或3 名乘客同時(shí)使用，車廂內(nèi)各個(gè)血壓、脈搏采集裝置以基于TCP/IP協(xié)議的嵌入式 以太網(wǎng)星形網(wǎng)絡(luò)方式與單車數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)處理中心相連。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高原環(huán)境下的軌道交通乘客安全保障系統(tǒng)， 其特征在于單車數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)處理中心存儲(chǔ)本地采集數(shù)據(jù)，建立統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管 理；對(duì)所有血壓、脈搏數(shù)值采集裝置編碼，建立維護(hù)數(shù)據(jù)與設(shè)備映射表；并與整 車數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)處理中心通過(guò)USB數(shù)據(jù)線連接，以TCP/IP協(xié)議實(shí)時(shí)上傳監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)至 整車數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)處理中心。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高原環(huán)境下的軌道交通乘客安全保障系統(tǒng)， 其特征在于整車數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)處理中心統(tǒng)一對(duì)各個(gè)單車數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)處理中心上傳數(shù)據(jù) 進(jìn)行儲(chǔ)存，并通過(guò)與經(jīng)驗(yàn)值對(duì)比，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、預(yù)警和管理。
全文摘要
本發(fā)明屬于軌道交通安全保障領(lǐng)域，公開了一種高原環(huán)境下的軌道交通乘客安全保障系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括整車數(shù)據(jù)檢測(cè)處理中心、單車數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)處理中心和血壓、脈搏數(shù)值采集裝置。所述三個(gè)部分通過(guò)二級(jí)互聯(lián)網(wǎng)形成桌面系統(tǒng)和嵌入式設(shè)備構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)上傳、監(jiān)測(cè)和處理。該系統(tǒng)通過(guò)對(duì)乘客的血壓、脈搏進(jìn)行監(jiān)控獲得對(duì)單個(gè)及全體乘客人身安全狀況的評(píng)估、預(yù)警及救援預(yù)案支持，并能夠?qū)⒈O(jiān)控?cái)?shù)據(jù)上傳到整車數(shù)據(jù)處理中心為列車運(yùn)營(yíng)決策者提供決策支持。
文檔編號(hào)B61D49/00GK101108123SQ200710120818
公開日2008年1月23日 申請(qǐng)日期2007年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月27日
發(fā)明者張尊棟, 柴園園, 王艷輝, 勇 秦, 蔡國(guó)強(qiáng), 賈利民 申請(qǐng)人:北京交通大學(xué)