本實(shí)用新型涉及軌道上列車運(yùn)行安全技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種列車接近預(yù)警裝置。

背景技術(shù)：

為了保障列車安全運(yùn)營，需要對(duì)鐵路線路及配套設(shè)施進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)，為了提高運(yùn)營效率，需要在列車運(yùn)營時(shí)進(jìn)行施工。因此，在基建、工務(wù)、電務(wù)、供電和大機(jī)等部門在線路施工作業(yè)時(shí)，行車和人員都需要進(jìn)行安全防護(hù)。安裝預(yù)警裝置提醒相關(guān)人員十分重要，將防止列車沖撞施工人員造成人身傷亡事故；防止列車沖撞施工、養(yǎng)護(hù)機(jī)具造成行車安全事故；防止城鄉(xiāng)居民因各種原因非法穿越鐵路造成的人、車傷停事故。

2003年，原鐵道部統(tǒng)一規(guī)劃在機(jī)車上安裝了車載預(yù)警電臺(tái)，該電臺(tái)以一定距離或時(shí)間間隔向地面發(fā)射列車行車信息(包含車次、車速和公里標(biāo)數(shù)據(jù))，由此出現(xiàn)了基于接收該行車信息實(shí)現(xiàn)列車接近預(yù)警的便攜式預(yù)警器，但當(dāng)列車上TAX裝置數(shù)據(jù)故障時(shí)，車載電臺(tái)不能發(fā)出完整的行車信息，地面預(yù)警裝置就不能正確判斷行車的位置，不能準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)預(yù)警。甚至部分機(jī)車(如調(diào)車機(jī)、軌道車和工程車)并未安裝或未啟用車載預(yù)警電臺(tái)，導(dǎo)致上述類型的預(yù)警器無法工作。

綜上，現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處如下：1、預(yù)警裝置不能普遍適用于各種情況的列車；2、預(yù)警裝置故障率高；3、預(yù)警裝置安裝成本高、安裝難度大、安裝速度慢、維護(hù)成本高；4、預(yù)警設(shè)備不具有便攜性，不能應(yīng)對(duì)流動(dòng)性作業(yè)；5、預(yù)警誤報(bào)和漏報(bào)率高；6、預(yù)警裝置環(huán)境適應(yīng)性較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，本實(shí)用新型的目的在于提供一種列車接近預(yù)警裝置，通過雷達(dá)探測器組件發(fā)射信號(hào)以及所反射回來的信號(hào)情況來判斷是否有列車經(jīng)過，該監(jiān)測手段不依賴列車上的車載電臺(tái)，當(dāng)列車沒有車載電臺(tái)或車載電臺(tái)故障時(shí)均可有效監(jiān)測是否有列車經(jīng)過，同時(shí)手持接收警報(bào)器具有便攜性，能夠應(yīng)對(duì)流動(dòng)性作業(yè)。

本實(shí)用新型的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種列車接近預(yù)警裝置，包括鐵軌、雷達(dá)探測器組件和警報(bào)裝置組件，所述雷達(dá)探測器組件包括雷達(dá)傳感器、雷達(dá)信號(hào)處理單元、無線數(shù)據(jù)收發(fā)單元和供電單元A，所述供電單元A分別與雷達(dá)傳感器、雷達(dá)信號(hào)處理單元、無線數(shù)據(jù)收發(fā)單元電連接，雷達(dá)傳感器、雷達(dá)信號(hào)處理單元、無線數(shù)據(jù)收發(fā)單元依次電連接，供電單元A為雷達(dá)傳感器、雷達(dá)信號(hào)處理單元、無線數(shù)據(jù)收發(fā)單元提供所需電能；雷達(dá)傳感器用于向鐵軌發(fā)射信號(hào)和接收遇到目標(biāo)物反射回來的信號(hào)，所述雷達(dá)信號(hào)處理單元用于根據(jù)發(fā)射的信號(hào)以及該信號(hào)遇到目標(biāo)物反射回來的信號(hào)判斷出鐵軌上是否有目標(biāo)物，無線數(shù)據(jù)收發(fā)單元將鐵軌上是否存在目標(biāo)物以及預(yù)警信息通過無線網(wǎng)絡(luò)或/和有線網(wǎng)絡(luò)向外發(fā)送網(wǎng)絡(luò)信息；

所述警報(bào)裝置組件包括天線、無線數(shù)據(jù)接收單元、報(bào)警器和供電單元B，供電單元B分別與天線、無線數(shù)據(jù)接收單元、報(bào)警器電連接，供電單元B為天線、無線數(shù)據(jù)接收單元、報(bào)警器提供所需電能，所述天線、無線數(shù)據(jù)接收單元、報(bào)警器依次電連接；所述天線和無線數(shù)據(jù)接收單元通過無線網(wǎng)絡(luò)接收來自于無線數(shù)據(jù)收發(fā)單元的預(yù)警信息并將該預(yù)警信息傳輸至報(bào)警器，報(bào)警器用于收到預(yù)警信息后立即發(fā)出聲、光雙重警報(bào)。

本實(shí)用新型的雷達(dá)傳感器發(fā)射和接收的信號(hào)頻率范圍均為9GHz～90GHz微波和毫米波頻段。本實(shí)用新型優(yōu)選的雷達(dá)傳感器為24GHz或77GHz頻段微波(或者毫米波)的雷達(dá)傳感器，也可根據(jù)需要選擇10GHz、35GHz或其它頻段的雷達(dá)傳感器。

本列車接近預(yù)警裝置還包括預(yù)警信息發(fā)送單元和手持接收警報(bào)器，所述預(yù)警信息發(fā)送單元用于將預(yù)警信息通過無線網(wǎng)絡(luò)向外發(fā)送網(wǎng)絡(luò)預(yù)警信息，所述手 持接收警報(bào)器包括無線信號(hào)接收單元和警報(bào)單元，無線信號(hào)接收單元用于接收預(yù)警信息發(fā)送單元發(fā)送過來的預(yù)警信息并將預(yù)警信息傳輸至警報(bào)單元，警報(bào)單元用于收到預(yù)警信息后觸發(fā)聲、光雙重警報(bào)。

本實(shí)用新型的雷達(dá)探測器組數(shù)量及其設(shè)置位置如下：所述雷達(dá)探測器組件的數(shù)量為兩個(gè)(特殊情況下可選擇單個(gè)或多個(gè))，兩個(gè)雷達(dá)探測器組件分別固定于鐵軌側(cè)部的兩個(gè)接觸網(wǎng)立柱上或者兩個(gè)立桿上，并且兩個(gè)雷達(dá)探測器組件分別處于鐵軌列車運(yùn)行方向的上、下行位置處，警報(bào)裝置組件設(shè)置于兩個(gè)雷達(dá)探測器組件之間。同時(shí)，警報(bào)裝置組件也可以固定于鐵軌側(cè)部的兩個(gè)接觸網(wǎng)立柱上或者兩個(gè)立桿上。

作為優(yōu)選，所述雷達(dá)探測器組件與警報(bào)裝置組件之間的間距為0.8～1.5km。

作為優(yōu)選，所述警報(bào)裝置組件設(shè)置于鐵軌的固定防護(hù)點(diǎn)或流動(dòng)施工點(diǎn)位置。

本實(shí)用新型較現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：

(1)本實(shí)用新型的雷達(dá)探測器組件通過監(jiān)測列車駛近時(shí)引起的多普勒效應(yīng)或通過FMCW、FSK和脈沖方式監(jiān)測雷達(dá)探測器組件與列車之間的距離是否有變化，驗(yàn)證是否有列車經(jīng)過，該監(jiān)測手段不依賴列車上的車載電臺(tái)，當(dāng)列車沒有車載電臺(tái)或車載電臺(tái)故障時(shí)均可監(jiān)測是否有列車經(jīng)過。

(2)本實(shí)用新型采用微波(或毫米波)雷達(dá)對(duì)列車進(jìn)行探測，不受強(qiáng)光、雨雪、大霧和沙塵等天氣影響，能避免出現(xiàn)漏報(bào)和誤報(bào)的情況，既提高了預(yù)警有效率，又降低了成本。

(3)本實(shí)用新型可以采用背靠背設(shè)置的兩套雷達(dá)探測器組件和兩套警報(bào)裝置組件，這樣可以擴(kuò)大監(jiān)測范圍，能同時(shí)監(jiān)測多條鐵軌的兩個(gè)方向是否有來車。

(4)本實(shí)用新型將雷達(dá)探測器組件或/和警報(bào)裝置組件安裝于接觸網(wǎng)立柱上；流動(dòng)性應(yīng)用時(shí)，使用腳架或其它便于臨時(shí)固定的方式安置在線路一側(cè)，不耽誤列車運(yùn)行和鐵路作業(yè)，移動(dòng)時(shí)方便、快捷，特別適用于非法穿越線路行為頻發(fā)區(qū)段、固定區(qū)段和流動(dòng)性施工作業(yè)的安全防護(hù)，同時(shí)具有安裝成本低、維護(hù)成本低的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為雷達(dá)探測器組件檢測目標(biāo)物的原理結(jié)構(gòu)框圖；

圖3為警報(bào)裝置組件接收和發(fā)出警報(bào)的原理結(jié)構(gòu)框圖。

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，附圖中的附圖標(biāo)記所對(duì)應(yīng)的名稱為：

1-鐵軌，2-雷達(dá)探測器組件，3-警報(bào)裝置組件，4-目標(biāo)物，5-雷達(dá)傳感器，6-雷達(dá)信號(hào)處理單元，7-無線數(shù)據(jù)收發(fā)單元，8-天線，9-無線數(shù)據(jù)接收單元，10-報(bào)警器，11-預(yù)警信息發(fā)送單元。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)說明：

實(shí)施例一

如圖1～圖3所示，一種列車接近預(yù)警裝置，包括鐵軌1、雷達(dá)探測器組件2和警報(bào)裝置組件3，如圖3所示，雷達(dá)探測器組件2包括雷達(dá)傳感器5、雷達(dá)信號(hào)處理單元6、無線數(shù)據(jù)收發(fā)單元7和供電單元A，供電單元A分別與雷達(dá)傳感器5、雷達(dá)信號(hào)處理單元6、無線數(shù)據(jù)收發(fā)單元7電連接，雷達(dá)傳感器5、雷達(dá)信號(hào)處理單元6、無線數(shù)據(jù)收發(fā)單元7依次電連接，供電單元A為雷達(dá)傳感器5、雷達(dá)信號(hào)處理單元6、無線數(shù)據(jù)收發(fā)單元7提供所需電能。雷達(dá)傳感器5用于向鐵軌1發(fā)射信號(hào)和接收遇到目標(biāo)物4反射回來的信號(hào)，雷達(dá)信號(hào)處理單元6用于根據(jù)發(fā)射的信號(hào)以及該信號(hào)遇到目標(biāo)物4反射回來的信號(hào)判斷出鐵軌1上是否有目標(biāo)物4以及目標(biāo)物4的移動(dòng)速度及方向，無線數(shù)據(jù)收發(fā)單元7將鐵軌1上是否存在目標(biāo)物4、目標(biāo)物4移動(dòng)速度及方向以及預(yù)警信息通過無線網(wǎng)絡(luò)或/和有線網(wǎng)絡(luò)向外發(fā)送網(wǎng)絡(luò)信息。

如圖3所示，警報(bào)裝置組件3包括天線8、無線數(shù)據(jù)接收單元9、報(bào)警器10和供電單元B，供電單元B分別與天線8、無線數(shù)據(jù)接收單元9、報(bào)警器10電連接，供電單元B為天線8、無線數(shù)據(jù)接收單元9、報(bào)警器10提供所需電能，天 線8、無線數(shù)據(jù)接收單元9、報(bào)警器10依次電連接；天線8和無線數(shù)據(jù)接收單元9通過無線網(wǎng)絡(luò)接收來自于無線數(shù)據(jù)收發(fā)單元7的預(yù)警信息并將該預(yù)警信息傳輸至報(bào)警器10，報(bào)警器10用于收到預(yù)警信息后立即發(fā)出聲、光雙重警報(bào)。

本實(shí)用新型的雷達(dá)傳感器5發(fā)射和接收的信號(hào)頻率范圍均為9GHz～90GHz微波和毫米波頻段；本實(shí)施例的雷達(dá)傳感器5工作在24GHz K波段(K波段的24GHz信號(hào)頻率)，其發(fā)射和接收的信號(hào)頻率均為24.050～24.250GHz。

本列車接近預(yù)警裝置還包括預(yù)警信息發(fā)送單元11和手持接收警報(bào)器，預(yù)警信息發(fā)送單元11用于將預(yù)警信息通過無線網(wǎng)絡(luò)向外發(fā)送網(wǎng)絡(luò)預(yù)警信息，手持接收警報(bào)器包括無線信號(hào)接收單元和警報(bào)單元，無線信號(hào)接收單元用于接收預(yù)警信息發(fā)送單元11發(fā)送過來的預(yù)警信息并將預(yù)警信息傳輸至警報(bào)單元，警報(bào)單元用于收到預(yù)警信息后觸發(fā)聲、光雙重警報(bào)。

如圖1所示，雷達(dá)探測器組件2的數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)雷達(dá)探測器組件2分別固定于鐵軌1側(cè)部的兩個(gè)接觸網(wǎng)立柱上或者兩個(gè)立桿上，并且兩個(gè)雷達(dá)探測器組件2分別處于鐵軌1列車運(yùn)行方向的上、下行位置處，警報(bào)裝置組件3設(shè)置于兩個(gè)雷達(dá)探測器組件2之間。同時(shí)，警報(bào)裝置組件3也可以固定于鐵軌側(cè)部的兩個(gè)接觸網(wǎng)立柱上或者兩個(gè)立桿上。

本實(shí)施例優(yōu)選的雷達(dá)探測器組件2與警報(bào)裝置組件3之間的間距為0.8～1.5km。

本實(shí)施例的警報(bào)裝置組件3設(shè)置于鐵軌1的固定防護(hù)點(diǎn)或流動(dòng)施工點(diǎn)位置。

本實(shí)施例的列車接近預(yù)警裝置工作原理如下：

雷達(dá)傳感器5工作在CW(即連續(xù)波)模式，其向鐵軌1連續(xù)發(fā)射CW信號(hào)(即連續(xù)波信號(hào))，當(dāng)鐵軌1上沒有列車(即目標(biāo)物4)經(jīng)過時(shí)，不會(huì)引發(fā)多普勒效應(yīng)，靜止物體反射的回波信號(hào)與發(fā)射信號(hào)之間不存在頻率差；當(dāng)鐵軌1上有列車(即目標(biāo)物4)經(jīng)過時(shí)，移動(dòng)的列車會(huì)引發(fā)多普勒效應(yīng)，使得列車(即目標(biāo)物4)反射的信號(hào)與雷達(dá)傳感器5發(fā)射信號(hào)之間產(chǎn)生頻率差(即多普勒頻率)，這時(shí)雷達(dá)信號(hào)處理單元6會(huì)檢測到雷達(dá)傳感器5輸出的IF信號(hào)(中頻信號(hào))存在多普勒頻率，即可判斷出有列車經(jīng)過(還能測出列車移動(dòng)速度和方向)，雷達(dá)信 號(hào)處理單元6就會(huì)發(fā)出預(yù)警信息給無線數(shù)據(jù)收發(fā)單元7，無線數(shù)據(jù)收發(fā)單元7將鐵軌1上有列車經(jīng)過的信息通過無線網(wǎng)絡(luò)或/和有線網(wǎng)絡(luò)向外發(fā)送網(wǎng)絡(luò)信息。警報(bào)裝置組件3的天線8和無線數(shù)據(jù)接收單元9接收通過無線網(wǎng)絡(luò)接收來自于無線數(shù)據(jù)收發(fā)單元7的預(yù)警信息(有列車經(jīng)過的信息)，并將該預(yù)警信息傳輸?shù)綀?bào)警器10中，報(bào)警器10接收到預(yù)警信息后立即發(fā)出聲、光雙重警報(bào)。警報(bào)裝置組件3中的預(yù)警信息發(fā)送單元11還可以將預(yù)警信息(有列車經(jīng)過的信息)經(jīng)過無線網(wǎng)絡(luò)向外發(fā)送網(wǎng)絡(luò)預(yù)警信息，手持接收警報(bào)器為小型警報(bào)器，手持接收警報(bào)器佩戴或放置于維修人員或養(yǎng)護(hù)人員身上，手持接收警報(bào)器包括無線信號(hào)接收單元和警報(bào)單元，手持接收警報(bào)器的無線信號(hào)接收單元接收預(yù)警信息發(fā)送單元11發(fā)送過來的預(yù)警信息并將預(yù)警信息傳輸至警報(bào)單元，警報(bào)單元收到預(yù)警信息后觸發(fā)聲、光雙重警報(bào)，這樣每個(gè)維修人員或養(yǎng)護(hù)人員都可以及時(shí)、獨(dú)立地收到報(bào)警信號(hào)，保證了每個(gè)維修人員或養(yǎng)護(hù)人員的生命安全。

實(shí)施例二

如圖1～圖2、圖4所示，一種列車接近預(yù)警裝置，包括鐵軌1、雷達(dá)探測器組件2和警報(bào)裝置組件3，如圖3所示，雷達(dá)探測器組件2包括雷達(dá)傳感器5、雷達(dá)信號(hào)處理單元6、無線數(shù)據(jù)收發(fā)單元7和供電單元A，供電單元A分別與雷達(dá)傳感器5、雷達(dá)信號(hào)處理單元6、無線數(shù)據(jù)收發(fā)單元7電連接，雷達(dá)傳感器5、雷達(dá)信號(hào)處理單元6、無線數(shù)據(jù)收發(fā)單元7依次電連接，供電單元A為雷達(dá)傳感器5、雷達(dá)信號(hào)處理單元6、無線數(shù)據(jù)收發(fā)單元7提供所需電能。雷達(dá)傳感器5用于向鐵軌1發(fā)射信號(hào)和接收遇到目標(biāo)物4反射回來的信號(hào)，雷達(dá)信號(hào)處理單元6用于根據(jù)發(fā)射的信號(hào)以及該信號(hào)遇到目標(biāo)物4反射回來的信號(hào)判斷出鐵軌1上是否有目標(biāo)物4以及目標(biāo)物4的距離，無線數(shù)據(jù)收發(fā)單元7將鐵軌1上是否存在目標(biāo)物4、目標(biāo)物4距離信息以及預(yù)警信息通過無線網(wǎng)絡(luò)或/和有線網(wǎng)絡(luò)向外發(fā)送網(wǎng)絡(luò)信息。如圖3所示，警報(bào)裝置組件3包括天線8、無線數(shù)據(jù)接收單元9、報(bào)警器10和供電單元B，供電單元B分別與天線8、無線數(shù)據(jù)接收單元9、報(bào)警器10電連接，供電單元B為天線8、無線數(shù)據(jù)接收單元9、報(bào)警器10提供 所需電能，天線8、無線數(shù)據(jù)接收單元9、報(bào)警器10依次電連接；天線8和無線數(shù)據(jù)接收單元9通過無線網(wǎng)絡(luò)接收來自于無線數(shù)據(jù)收發(fā)單元7的預(yù)警信息并將該預(yù)警信息傳輸至報(bào)警器10，報(bào)警器10用于收到預(yù)警信息后立即發(fā)出聲、光雙重警報(bào)。本實(shí)施例的雷達(dá)傳感器5工作在24GHz K波段，其發(fā)射和接收的信號(hào)頻率均為24.050～24.250GHz。

本列車接近預(yù)警裝置還包括預(yù)警信息發(fā)送單元11和手持接收警報(bào)器，預(yù)警信息發(fā)送單元11用于將預(yù)警信息通過無線網(wǎng)絡(luò)向外發(fā)送網(wǎng)絡(luò)預(yù)警信息，手持接收警報(bào)器包括無線信號(hào)接收單元和警報(bào)單元，無線信號(hào)接收單元用于接收預(yù)警信息發(fā)送單元11發(fā)送過來的預(yù)警信息并將預(yù)警信息傳輸至警報(bào)單元，警報(bào)單元用于收到預(yù)警信息后觸發(fā)聲、光雙重警報(bào)。

如圖1所示，雷達(dá)探測器組件2的數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)雷達(dá)探測器組件2分別固定于鐵軌1側(cè)部的兩個(gè)接觸網(wǎng)立柱上或者兩個(gè)立桿上，并且兩個(gè)雷達(dá)探測器組件2分別處于鐵軌1列車運(yùn)行方向的上、下行位置處，警報(bào)裝置組件3設(shè)置于兩個(gè)雷達(dá)探測器組件2之間。同時(shí)，警報(bào)裝置組件3也可以固定于鐵軌側(cè)部的兩個(gè)接觸網(wǎng)立柱上或者兩個(gè)立桿上。本實(shí)施例優(yōu)選的雷達(dá)探測器組件2與警報(bào)裝置組件3之間的間距為0.8～1.5km。本實(shí)施例的警報(bào)裝置組件3設(shè)置于鐵軌1的固定防護(hù)點(diǎn)或流動(dòng)施工點(diǎn)位置。

當(dāng)需要進(jìn)一步擴(kuò)大檢測范圍時(shí)，如圖4所示，如在多線區(qū)段(即圖4所示四條鐵路軌道相互接近或并排布置)同時(shí)探測四條或以上線路是否來車，可使用兩套背靠背的雷達(dá)探測器組件2(每套背靠背的雷達(dá)探測器組件2包括兩個(gè)背靠背的雷達(dá)探測器組件2)以及兩套背靠背的警報(bào)裝置組件3(每套背靠背的警報(bào)裝置組件3包括兩個(gè)背靠背的警報(bào)裝置組件3)來滿足四條鐵路軌道的列車接近預(yù)警探測與報(bào)警，其結(jié)構(gòu)、工作原理與未采用背靠背雷達(dá)探測器組件的實(shí)施例(例如實(shí)施例一)相同。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng) 包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。