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一種報(bào)警儀的制作方法

文檔序號(hào):12382210閱讀:322來源:國知局
一種報(bào)警儀的制作方法與工藝

本申請涉及鐵路安全技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種用于感知列車抵近的便攜式報(bào)警儀。



背景技術(shù):

隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對鐵路運(yùn)輸?shù)囊蕾嚦潭仍絹碓礁?,國家對鐵路運(yùn)輸?shù)耐度胍渤掷m(xù)增大,鐵路路網(wǎng)建設(shè)取得了跨越式的發(fā)展,同時(shí)對列車運(yùn)行速度的要求也逐步提高。近年來,我國鐵路經(jīng)歷了六次大規(guī)模提速,提速線路已達(dá)到16500公里,在列車的速度不斷提高的同時(shí),列車的開行量也逐漸增多。我國鐵路交通行車仍以客貨共線為主,列車密度高居世界第一。這些因素都對列車運(yùn)行的安全保障體系提出了更高的要求,而安全是鐵路運(yùn)輸永恒的主題,在這種情況下,保證列車的高速、安全、平穩(wěn)、不間斷運(yùn)行成為鐵路高效運(yùn)輸?shù)囊粋€(gè)重要使命。

鐵路運(yùn)行安全包含人員安全和鐵路安全兩大方面,主要針對野外實(shí)施檢修的作業(yè)人員的人身安全和鐵路鐵軌的服役安全。通過研究列車抵近感知技術(shù)來提前報(bào)警,通知野外作業(yè)群遠(yuǎn)離軌道、撤離設(shè)備,以確保人員和列車安全。同時(shí),通過研究全網(wǎng)斷軌監(jiān)測,實(shí)現(xiàn)對鐵軌服役狀態(tài)的安全檢測,及時(shí)發(fā)現(xiàn)斷軌時(shí)間,避免重大事故發(fā)生。因此,研究這兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)及裝備研制對確保鐵路運(yùn)行安全具有十分重要的意義。

目前現(xiàn)有技術(shù)中包括一系列不同的列車接近安全防護(hù)報(bào)警系統(tǒng),如LJB—I、LJB—II、LJB—III等不同型號(hào)的列車接近安全防護(hù)報(bào)警系統(tǒng)、TDzB—I型鐵路無人道口智能報(bào)警系統(tǒng)、JY型列車接近語言預(yù)警機(jī)、軌行施工車輛防撞報(bào)警器、基于共振解調(diào)技術(shù)的工務(wù)來車探測報(bào)警儀等,然而這些報(bào)警系統(tǒng)要么造價(jià)昂貴,成本非常高,要么結(jié)構(gòu)復(fù)雜、安裝不便。因此,提供一種結(jié)構(gòu)簡單、安裝便攜、低成本的報(bào)警系統(tǒng)是目前急需解決的一個(gè)技術(shù)問題。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

有鑒于此,本申請?zhí)峁┮环N報(bào)警儀,其結(jié)構(gòu)簡單、安裝便攜、成本低,技術(shù)方案如下:

本申請?zhí)峁┮环N報(bào)警儀,包括:

用于監(jiān)測軌道上列車抵近的超聲信號(hào)的超聲傳感器;

用于將所述超聲傳感器設(shè)置在所述軌道上的夾具;

與所述超聲傳感器連接,用于依據(jù)所述超聲傳感器發(fā)送的超聲信號(hào),確定當(dāng)前有列車抵近的處理器;

以及,用于接收所述處理器發(fā)送的報(bào)警信號(hào),并依據(jù)所述報(bào)警信號(hào)進(jìn)行報(bào)警的信號(hào)接收器。

優(yōu)選地,所述超聲傳感器為壓電式聲學(xué)傳感器。

優(yōu)選地,所述超聲傳感器的頻帶范圍為40kHz-300kHz,所述超聲傳感器與鋼軌的接觸面為陶瓷面或不銹鋼封裝。

優(yōu)選地,所述夾具為磁性夾具,所述磁性夾具將所述超聲傳感器吸附在軌道上。

優(yōu)選地,所述處理器包括:

與所述超聲傳感器連接,用于接收并放大所述超聲傳感器發(fā)送的超聲信號(hào)的前置放大電路;

與所述前置放大電路連接,用于依據(jù)放大后的超聲信號(hào),確定當(dāng)前有列車抵近,并發(fā)送報(bào)警信號(hào)至升壓電路的數(shù)字信號(hào)處理DSP處理電路;

與所述DSP處理電路連接,用于接收所述報(bào)警信號(hào),并對所述報(bào)警信號(hào)進(jìn)行升壓處理的升壓電路;

與所述升壓電路連接,用于將所述升壓處理后的報(bào)警信號(hào)發(fā)送至所述信號(hào)接收器的無線信號(hào)發(fā)射開關(guān)電路;

分別與所述前置放大電路、DSP處理電路、升壓電路和無線信號(hào)發(fā)射開關(guān)電路連接,用于為所述前置放大電路、DSP處理電路、升壓電路和無線信號(hào)發(fā)射開關(guān)電路供電的供電電路。

優(yōu)選地,所述處理器還包括:

與所述DSP處理電路連接,用于顯示報(bào)警信息的顯示電路。

優(yōu)選地,所述信號(hào)接收器包括無線手環(huán)。

優(yōu)選地,所述無線手環(huán)包括:

用于接收所述報(bào)警信號(hào)的無線接收電路;

與所述無線接收電路連接,用于在接收到所述無線接收電路輸出的額定電流后開始振動(dòng)的振子。

優(yōu)選地,所述報(bào)警儀的外殼為手提式外殼,所述外殼的材質(zhì)為黑色ABS塑料。

本申請?zhí)峁┑膱?bào)警儀包括超聲傳感器、夾具、處理器和信號(hào)接收器。其中超聲傳感器通過夾具設(shè)置在軌道上,以實(shí)時(shí)監(jiān)測軌道上列車抵近的超聲信號(hào)。當(dāng)超聲傳感器監(jiān)測到軌道上列車抵近的超聲信號(hào)后,將該超聲信號(hào)發(fā)送至處理器,由處理器依據(jù)所述超聲信號(hào)確定當(dāng)前有列車抵近,并發(fā)送報(bào)警信號(hào)至信號(hào)接收器,以使得所述信號(hào)接收器依據(jù)所述報(bào)警信號(hào)進(jìn)行報(bào)警。本申請?zhí)峁┑膱?bào)警儀通過夾具將超聲傳感器設(shè)置在軌道上,安裝簡便靈活,基于超聲檢測的原理,利用超聲傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測軌道上列車抵近的超聲信號(hào),由處理器依據(jù)超聲信號(hào)確定列車抵近,由信號(hào)接收器進(jìn)行報(bào)警,結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、成本低。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本申請?zhí)峁┑囊环N報(bào)警儀的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖2為本申請中處理器的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖3為本申請中無線手環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請參閱圖1,其示出了本申請?zhí)峁┑囊环N報(bào)警儀的結(jié)構(gòu)示意圖,包括:超聲傳感器10、夾具20、處理器30和信號(hào)接收器40。具體的:

夾具20將超聲傳感器10設(shè)置在軌道上,以使得超聲傳感器10實(shí)時(shí)監(jiān)測軌道上列車抵近的超聲信號(hào)。在本申請實(shí)施例中,夾具20可以具體為磁性夾具21,磁性夾具21將所述超聲傳感器10吸附在軌道上,具體例如吸附在軌道的軌底或軌腰上。

在本申請實(shí)際應(yīng)用過程中,列車在行進(jìn)過程中,車輪會(huì)與軌道間摩擦產(chǎn)生超聲波,超聲傳感器10吸附在軌道上能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測軌道上列車抵近的超聲信號(hào)。本申請中的超聲傳感器10可以具體為壓電式聲學(xué)傳感器11,超聲傳感器10的頻帶范圍為40kHz-300kHz,且所述超聲傳感器10與鋼軌的接觸面為陶瓷面或不銹鋼封裝。

處理器30與超聲傳感器10連接。當(dāng)超聲傳感器10監(jiān)測到列車抵近的超聲信號(hào)后,便將監(jiān)測到的超聲信號(hào)發(fā)送至處理器30,處理器30依據(jù)該超聲信號(hào),確定出當(dāng)前有列車抵近。具體的,處理器30可以采用時(shí)頻分析算法來判斷當(dāng)前是否有列車抵近。且優(yōu)選的,處理器30可以預(yù)先存儲(chǔ)有黃色預(yù)警和紅色預(yù)警兩種預(yù)警信息,處理器30根據(jù)超聲信號(hào)具體確定出當(dāng)前為黃色預(yù)警還是紅色預(yù)警。

本申請中處理器30的結(jié)構(gòu)如圖2所示,包括:前置放大電路31、DSP(Digital Signal Process,數(shù)字信號(hào)處理)處理電路32、升壓電路33、無線信號(hào)發(fā)射開關(guān)電路34和供電電路35。

前置放大電路31與超聲傳感器10連接,用于接收并放大所述超聲傳感器10發(fā)送的超聲信號(hào)。其中,前置放大電路31可以具體為80dB的前置放大電路。

DSP處理電路32與所述前置放大電路31連接,用于依據(jù)放大后的超聲信號(hào),確定當(dāng)前有列車抵近,并發(fā)送報(bào)警信號(hào)至升壓電路33。其中,報(bào)警信號(hào)可以具體為黃色預(yù)警信息對應(yīng)的第一報(bào)警信號(hào)或紅色預(yù)警信息對應(yīng)的第二報(bào)警信號(hào)。

升壓電路33與DSP處理電路32連接,用于接收所述報(bào)警信號(hào),并對所述報(bào)警信號(hào)進(jìn)行升壓處理。具體在本申請中,升壓電路33將3.7V的報(bào)警信號(hào)升壓至12V,控制無線信號(hào)發(fā)射開關(guān)電路34發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

無線信號(hào)發(fā)射開關(guān)電路34與升壓電路33連接,用于將所述升壓處理后的報(bào)警信號(hào)發(fā)送至信號(hào)接收器40。本申請中的無線信號(hào)發(fā)射開關(guān)電路34的無線頻率為433MHz,可同時(shí)向20個(gè)信號(hào)接收器40發(fā)送報(bào)警信號(hào)。

供電電路35分別與前置放大電路31、DSP處理電路32、升壓電路33和無線信號(hào)發(fā)射開關(guān)電路34連接,用于為所述前置放大電路31、DSP處理電路32、升壓電路33和無線信號(hào)發(fā)射開關(guān)電路34供電。

作為本申請優(yōu)選的,處理器30還可以包括:顯示電路36。該顯示電路36與DSP處理電路32連接,用于顯示報(bào)警信息,使得用戶可以及時(shí)查看得知當(dāng)前的報(bào)警詳情。其中報(bào)警信息包括黃色預(yù)警信息和紅色預(yù)警信息。

本申請中的處理器30的外部接口可以包括一個(gè)開關(guān)接口、一個(gè)J599充電接口和M5傳感器連接接口等。

信號(hào)接收器40與處理器30連接,用于接收處理器30發(fā)送的報(bào)警信號(hào),并依據(jù)所述報(bào)警信號(hào)進(jìn)行報(bào)警。

本申請中,信號(hào)接收器40可以具體為無線手環(huán),無線手環(huán)具體佩戴在用戶的手腕上。該無線手環(huán)的結(jié)構(gòu)如圖3所示,可以包括:用于接收所述報(bào)警信號(hào)的無線接收電路41和振子42。當(dāng)無線接收電路41接收到報(bào)警信號(hào)后,無線接收電路41的輸出端會(huì)輸出5V的電流,電流輸入至振子42,振子42開始振動(dòng)。

本申請中,報(bào)警儀的外殼可以為手提式外殼,所述外殼的材質(zhì)為黑色ABS塑料(Acrylonitrile Butadiene Styrene plastic,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料)、質(zhì)輕,便于攜帶。

在本申請實(shí)際應(yīng)用過程中,用戶(尤其是野外作業(yè)人員)首先將超聲傳感器10吸附于軌道上,具體的,可以在超聲傳感器10的接觸感知面上涂抹7805等脂類耦合劑,進(jìn)而利用磁性夾具21,將超聲傳感器10吸附于軌道的軌底或軌腰上。進(jìn)一步,將超聲傳感器10與處理器30的M5傳感器連接接口進(jìn)行連接,將無線手環(huán)佩戴在手腕上。在用戶作業(yè)過程中,當(dāng)超聲傳感器10被動(dòng)監(jiān)測到軌道傳輸?shù)牧熊嚨纸某曅盘?hào)后,將超聲信號(hào)發(fā)送至處理器30,處理器30依據(jù)所述超聲信號(hào)確定出當(dāng)前有列車抵近,進(jìn)而向無線手環(huán)發(fā)送報(bào)警信號(hào),無線手環(huán)接收到報(bào)警信號(hào)后開始振動(dòng)報(bào)警,提醒用戶及時(shí)撤離。本申請?zhí)峁┑膱?bào)警儀可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)測列車抵近距離無縫鋼軌最遠(yuǎn)可達(dá)3km。

因此本申請?zhí)峁┑膱?bào)警儀具有以下優(yōu)點(diǎn):

1)、本申請通過夾具20將超聲傳感器10設(shè)置在軌道上,安裝簡便靈活,基于超聲檢測的原理,利用超聲傳感器10實(shí)時(shí)監(jiān)測軌道上列車抵近的超聲信號(hào),由處理器30依據(jù)超聲信號(hào)確定列車抵近,由信號(hào)接收器40進(jìn)行報(bào)警,結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、成本低。

2)、本申請中的處理器30能夠同時(shí)與多個(gè)信號(hào)接收器40通信連接,提供了一種一對多點(diǎn)的無線傳輸和可穿戴報(bào)警手環(huán)的實(shí)現(xiàn)方式,實(shí)現(xiàn)對野外作業(yè)的多個(gè)用戶的及時(shí)報(bào)警。在本申請實(shí)際應(yīng)用過程中,野外作業(yè)人員佩帶無線手環(huán)實(shí)施作業(yè),無需配置額外的人員進(jìn)行遠(yuǎn)距離監(jiān)控,當(dāng)列車抵近時(shí),處理器30發(fā)射報(bào)警信號(hào)至多個(gè)信號(hào)接收器40,能夠?qū)?0m內(nèi)的野外作業(yè)人員所佩戴的手環(huán)均發(fā)出報(bào)警信號(hào),告知野外作業(yè)人員列車抵近,迅速撤離、無需專門設(shè)置遠(yuǎn)程監(jiān)控人員,不影響人員作業(yè),感知靈敏可靠。

3)、本申請?zhí)峁┑膱?bào)警儀結(jié)構(gòu)簡單、連接安裝簡單、便攜靈活,電池續(xù)航能力可達(dá)12h以上,可隨時(shí)充電。且該報(bào)警儀使用時(shí),無需占用軌道,使野外作業(yè)無需空窗期。

以上對本申請所提供的一種報(bào)警儀進(jìn)行了詳細(xì)介紹,本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對本申請的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述,以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本申請的方法及其核心思想;同時(shí),對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員,依據(jù)本申請的思想,在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處,綜上所述,本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本申請的限制。

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