CN104192178B - 一种智能电子响墩及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于无线装置通信领域，特别涉及一种智能电子响墩及其使用方法。该智能电子响墩，由地标装置，传感器组件及主机三部分组成，三部分之间采用无线数据连接方式；所述主机安装在列车组驾驶室内，所述传感器组件安装在列车组行驶方向的前端，所述地标装置安装在地面需封锁区间的前方。本发明的有益效果是：当车列或车辆意外冒进（出）封锁区间前时，该智能电子响墩及其使用方法可以实现现场报警并启动远程信息告警，可以有效的防止列车进入封锁区间；若车列或车辆继续冒进，该智能电子响墩及其使用方法还可以自动强制停车并记录，保持现场报警并2次启动远程信息告警，避免由于列车冒进（出）封锁区间而发生的行车事故。

Description

一种智能电子响墩及其使用方法

技术领域

本发明属于无线通信装置领域，特别涉及一种智能电子响墩及其使用方法。

背景技术

铁路行车期间遇到要点施工或出现事故时，应根据调度命令对该区间实行封锁。区间封锁后，除特殊车辆外，其它车辆禁止进出该区间。目前，封锁区间采取的防护措施为：在该区间两端设防护人员、设置移动停车牌，以及按铁路技术管理规程规定位置放置爆炸式响墩等。上述措施虽在一定程度上解决了列车冒进（出）封锁区间的问题，但也存在一定的缺陷，如遇大雾或其他视线不好的情况时易发生误报、漏报，可靠性相对较差，且对示险信息无法查询，可操作性差，不利于铁路安全行车管理。

发明内容

本发明为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种能够实现现场报警、远程信息告警及强制停车的智能电子响墩及其使用方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种智能电子响墩，其特征在于：由地标装置，传感器组件及主机三部分组成，三部分之间采用无线数据连接方式；所述主机安装在列车组驾驶室内，所述传感器组件安装在列车组行驶方向的前端，所述地标装置安装在地面需封锁区间的前方地面；

所述主机由中央处理器模块，短信发送模块，LCD触摸屏模块，制动继电器驱动模块，告警驱动模块，电源模块，无线数据传输模块，外部存储器模块，高精度时钟模块，模数转换模块组成；所述短信发送模块，LCD触摸屏模块，制动继电器驱动模块，告警驱动模块，电源模块，无线数据传输模块，外部存储器模块，高精度时钟模块，模数转换模块均与中央处理器模块相连接；所述制动继电器驱动模块连接有继电器；所述告警驱动模块连接有蜂鸣器，告警灯；所述模数转换模块连接有气压传感器；所述无线数据传输模块连接有无线数据传输天线，短信发送模块连接有GMS短信发送天线。

所述主机电源模块输入电压为24V，输出电压为3.3V/5V；其中5V输出电压连接到气压传感器，模数转换模块和蜂鸣器，为其供电；3.3V输出电压则连接到主机其余模块，为其供电。

所述地标装置包括托架和三脚架，所述托架后方连接有支架，支架顶端装有太阳能电池板，所述托架上方设有警示灯，警示灯底部装有锂电池，警示灯前方设有RFID有源电子标签；所述太阳能电池板与锂电池相连，为锂电池充电；所述锂电池与警示灯相连，为警示灯供电。

所述地标装置分为告警地标和制动地标，所述告警地标在前，制动地标在后安装在地面上；所述告警地标与制动地标的区别在于RFID有源电子标签的标码不同。

所述传感器组件由中央处理器模块，无线数据传输模块，电子标签连接指示灯，主机联网、发送指示灯，RFID读卡器模块，外部存储器模块，电源模块组成，所述无线数据传输模块，电子标签连接指示灯，主机联网、发送指示灯，RFID读卡器模块，外部存储器模块，电源模块均与中央处理器模块连接；所述RFID读卡器模块连接有RFID读卡器天线，所述无线数据传输模块连接有无线数据传输天线。

所述传感器组件电源模块输入电压为5V，输出电压为3.3V，为传感器组件供电。

本发明智能电子响墩的使用方法，其特征是包括以下步骤：

A）放置在需封锁区间前方的地标装置中，RFID有源电子标签以3次/秒的频率发送编码信号；用磁钢吸附在列车行驶方向的前端的传感器组件，其RFID读卡器处于持续读卡状态；安装在内部驾驶位的主机与传感器组件实现连接后，传感器组件上的主机联网、发送指示灯点亮；

B）当列车或车辆意外冒进封锁区间前告警地标位置时，电子标签连接指示灯点亮，RFID读卡器处读取RFID有源电子标签发来的编码信号；读取的数据送入中央处理器模块分析，处理，编码后通过无线数据传输模块向外发送编码数据；传感器组件读取和发送的数据都保存在外部存储器模块中；主机上的无线数据传输模块接收到传感器组件发来的数据后，送入中央处理器模块分析，处理后在LCD触摸屏模块显示告警信息；同时，告警驱动模块打开蜂鸣器、告警灯分别发出声、光告警，提醒司乘人员及时制动停车；

C）列车继续前行至制动地标位置时，告警驱动模块打开蜂鸣器、告警灯继续发出声、光告警，中央处理器模块根据传感器组件发来的数据发出整车制动指令，经制动继电器驱动模块打开继电器，施行列车排气制动；LCD触摸屏模块显示告警信息，高精度时钟模块记录进入制动地标的准确时间，备查；并通过短信发送模块向指定的手机发送短信；主机读取和发送的数据以及信息都保存在外部存储器模块中；声、光及LCD触摸屏模块显示的告警信息可通过点击LCD触摸屏模块取消。

所述步骤B）中，LCD触摸屏模块告警信息内容为“注意！车列已进入告警区段！”；所述步骤C）中，LCD触摸屏模块告警信息内容为“车列已被强制停车！”，短信内容为“XXX号车组于XXXX年XX月XX日XX时XX分接近封锁区间被强制停车”。

本发明智能电子响墩的使用方法，其特征是：列车组运行过程中，主机的气压传感器实时将测得的列车组风缸压力的模拟信号传输到模数转换模块，模数转换模块将模拟信号转换为数字信号并传输到中央处理器模块；当列车组的风缸压力低于0.7MPa时，中央处理器模块分析，处理后LCD触摸屏模块显示“风压不足”，同时，告警驱动模块打开蜂鸣器、告警灯分别发出声、光告警，提醒司乘人员及时补压。

本发明的有益效果是：当车列或车辆意外冒进（出）封锁区间前时，该智能电子响墩及其使用方法可以实现现场报警并启动远程信息告警，可以有效的防止列车进入封锁区间；若车列或车辆继续冒进，该智能电子响墩及其使用方法还可以自动强制停车并记录，保持现场报警并2次启动远程信息告警，避免由于列车冒进（出）封锁区间而发生的行车事故。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

附图1为本发明的结构示意图。

附图2为本发明地标装置结构示意图。

附图3为本发明传感器组件内部结构示意图。

附图4为本发明主机内部结构示意图。

具体实施方式

附图为本发明的一种具体实施例。该智能电子响墩，由地标装置，传感器组件及主机三部分组成，三部分之间采用无线数据连接方式；所述主机安装在列车组驾驶室内，所述传感器组件安装在列车组行驶方向的前端，所述地标装置安装在地面需封锁区间的前方地面。

所述主机由中央处理器模块17，短信发送模块18，LCD触摸屏模块19，制动继电器驱动模块20，告警驱动模块21，电源模块22，无线数据传输模块23，外部存储器模块24，高精度时钟模块25，模数转换模块26组成；所述短信发送模块18，LCD触摸屏模块19，制动继电器驱动模块20，告警驱动模块21，电源模块22，无线数据传输模块23，外部存储器模块24，高精度时钟模块25，模数转换模块26均与中央处理器模块17相连接；所述制动继电器驱动模块20连接有继电器30；所述告警驱动模块21连接有蜂鸣器31，告警灯32；所述模数转换模块26连接有气压传感器27；所述无线数据传输模块23连接有无线数据传输天线28，短信发送模块18连接有GMS短信发送天线29。

所述电源模块22输入电压为24V，输出电压为3.3V/5V；其中5V输出电压连接到气压传感器27，模数转换模块26和蜂鸣器30，为其供电；3.3V输出电压则连接到主机其余模块，为其供电。

所述地标装置包括托架5和三脚架6，所述托架5后方连接有支架7，支架7顶端装有太阳能电池板1，所述托架5上方设有警示灯2，警示灯2底部装有锂电池4，警示灯2前方设有RFID有源电子标签3；所述太阳能电池板1与锂电池4相连，为锂电池4充电；所述锂电池4与警示灯2相连，为警示灯2供电。

所述地标装置分为告警地标和制动地标，所述告警地标在前，制动地标在后安装在地面上；所述告警地标与制动地标的区别在于RFID有源电子标签3的标码不同。

所述传感器组件由中央处理器模块8，无线数据传输模块9，电子标签连接指示灯10，主机联网、发送指示灯11，RFID读卡器模块12，外部存储器模块13，电源模块14组成，所述无线数据传输模块9，电子标签连接指示灯10，主机联网、发送指示灯11，RFID读卡器模块12，外部存储器模块13，电源模块14均与中央处理器模块8连接；所述RFID读卡器模块12连接有RFID读卡器天线15，所述无线数据传输模块9连接有无线数据传输天线16。

所述电源模块14输入电压为5V，输出电压为3.3V，为传感器组件供电。

使用时，将地标装置放置在需封锁区间前方，RFID有源电子标签3按3次/秒的频率发送编码信号。传感器组件用磁钢吸附在列车行驶方向的前端，其RFID读卡器处12于持续读卡状态。主机安装内部驾驶位，主机与传感器组件实现连接后，传感器组件上的主机联网、发送指示灯11点亮。当列车或车辆意外冒进（出）封锁区间前告警地标位置时，告警地标的警示灯2和电子标签连接指示灯10点亮，RFID读卡器处12读取RFID有源电子标签3发来的编码信号，读取的数据送入中央处理器模块8分析，处理，编码后通过无线数据传输模块9向外发送编码数据，传感器组件读取和发送的数据都保存在外部存储器模块13中。主机上的无线数据传输模块23接收到传感器组件发来的数据后，送入中央处理器模块17分析，处理后在主机LCD触摸屏模块19显示“注意！车列已进入告警区段！”。同时，告警驱动模块21打开蜂鸣器31、告警灯32分别发出声、光告警。如列车继续前行至制动地标位置时，主机除发出声、光告警外，中央处理器模块17根据传感器组件发来的数据发出整车制动指令，经制动继电器驱动模块20打开继电器30，施行列车排气制动。LCD触摸屏模块19显示“车列已被强制停车！”，高精度时钟模块25记录进入制动地标的准确时间备查，并通过短信发送模块18向指定的手机发送“XXX号车组于XXXX年XX月XX日XX时XX分接近封锁区间被强制停车”的短信。主机读取和发送的数据以及信息都保存在外部存储器模块24中。声、光及LCD触摸屏模块19显示的告警信息可通过点击LCD触摸屏模块19取消。

另外，主机的气压传感器27实时将测得的列车组风缸压力的模拟信号传输到模数转换模块26，模数转换模块26将模拟信号转换为数字信号并传输到中央处理器模块17。一旦车组的风缸压力低于0.7MPa，中央处理器模块17分析处理后，LCD触摸屏模块19将显示“风压不足”，同时，主机告警驱动模块21打开蜂鸣器31、告警灯32分别发出声、光告警，提醒司乘人员及时补压。

Claims (9)

1.一种智能电子响墩，其特征在于：由地标装置，传感器组件及主机三部分组成，三部分之间采用无线数据连接方式；所述主机安装在列车组驾驶室内，所述传感器组件安装在列车组行驶方向的前端，所述地标装置安装在地面需封锁区间的前方地面；

所述主机由中央处理器模块（17），短信发送模块（18），LCD触摸屏模块（19），制动继电器驱动模块（20），告警驱动模块（21），电源模块（22），无线数据传输模块（23），外部存储器模块（24），高精度时钟模块（25），模数转换模块（26）组成；所述短信发送模块（18），LCD触摸屏模块（19），制动继电器驱动模块（20），告警驱动模块（21），电源模块（22），无线数据传输模块（23），外部存储器模块（24），高精度时钟模块（25），模数转换模块（26）均与中央处理器模块（17）相连接；所述制动继电器驱动模块（20）连接有继电器（30）；所述告警驱动模块（21）连接有蜂鸣器（31），告警灯（32）；所述模数转换模块（26）连接有气压传感器（27）；所述无线数据传输模块（23）连接有无线数据传输天线（28），短信发送模块（18）连接有GMS短信发送天线（29）。

2.根据权利要求1所述的智能电子响墩，其特征是：所述地标装置包括托架（5）和三脚架（6），所述托架（5）后方连接有支架（7），支架（7）顶端装有太阳能电池板（1），所述托架（5）上方设有警示灯（2），警示灯（2）底部装有锂电池（4），警示灯（2）前方设有RFID有源电子标签（3）；所述太阳能电池板（1）与锂电池（4）相连，为锂电池（4）充电；所述锂电池（4）与警示灯（2）相连，为警示灯（2）供电。

3.根据权利要求2所述的智能电子响墩，其特征是：所述地标装置分为告警地标和制动地标，所述告警地标在前，制动地标在后安装在地面上；所述告警地标与制动地标的区别在于RFID有源电子标签（3）的标码不同。

4.根据权利要求1所述的智能电子响墩，其特征是：所述传感器组件由中央处理器模块（8），无线数据传输模块（9），电子标签连接指示灯（10），主机联网、发送指示灯（11），RFID读卡器模块（12），外部存储器模块（13），电源模块（14）组成，所述无线数据传输模块（9），电子标签连接指示灯（10），主机联网、发送指示灯（11），RFID读卡器模块（12），外部存储器模块（13），电源模块（14）均与中央处理器模块（8）连接；所述RFID读卡器模块（12）连接有RFID读卡器天线（15），所述无线数据传输模块（9）连接有无线数据传输天线（16）。

5.根据权利要求4所述的智能电子响墩，其特征是：所述电源模块（14）输入电压为5V，输出电压为3.3V。

6.根据权利要求1所述的智能电子响墩，其特征是：所述电源模块（22）输入电压为24V，输出电压为3.3V/5V；其中5V输出电压连接到气压传感器（27），模数转换模块（26）和蜂鸣器（31），为其供电；3.3V输出电压则连接到主机其余模块，为其供电。

7.根据权利要求1所述的智能电子响墩的使用方法，其特征是包括以下步骤：

A）放置在需封锁区间前方的地标装置中，RFID有源电子标签（3）以3次/秒的频率发送编码信号；用磁钢吸附在列车行驶方向的前端的传感器组件，其RFID读卡器处（12）于持续读卡状态；安装在内部驾驶位的主机与传感器组件实现连接后，传感器组件上的主机联网、发送指示灯（11）点亮；

B）当列车或车辆意外冒进封锁区间前告警地标位置时，告警地标的警示灯（2）和电子标签连接指示灯（10）点亮，RFID读卡器处（12）读取RFID有源电子标签（3）发来的编码信号；读取的数据送入中央处理器模块（8）分析，处理，编码后通过无线数据传输模块（9）向外发送编码数据；传感器组件读取和发送的数据都保存在外部存储器模块（13）中；主机上的无线数据传输模块（23）接收到传感器组件发来的数据后，送入中央处理器模块（17）分析，处理后在LCD触摸屏模块（19）显示告警信息；同时，告警驱动模块（21）打开蜂鸣器（31）、告警灯（32）分别发出声、光告警，提醒司乘人员及时制动停车；

C）列车继续前行至制动地标位置时，制动地标的警示灯（2）点亮，告警驱动模块（21）打开蜂鸣器（31）、告警灯（32）继续发出声、光告警，中央处理器模块（17）根据传感器组件发来的数据发出整车制动指令，经制动继电器驱动模块（20）打开继电器（30），施行列车排气制动；LCD触摸屏模块（19）显示告警信息，高精度时钟模块（25）记录进入制动地标的准确时间，备查；并通过短信发送模块（18）向指定的手机发送短信；主机读取和发送的数据以及信息都保存在外部存储器模块（24）中；声、光及LCD触摸屏模块（19）显示的告警信息可通过点击LCD触摸屏模块（19）取消。

8.根据权利要求7所述的智能电子响墩的使用方法，其特征是：所述步骤B）中，LCD触摸屏模块（19）告警信息内容为“注意！车列已进入告警区段！”；所述步骤C）中，LCD触摸屏模块（19）告警信息内容为“车列已被强制停车！”，短信内容为“XXX号车组于XXXX年XX月XX日XX时XX分接近封锁区间被强制停车”。

9.根据权利要求1所述的智能电子响墩的使用方法，其特征是：列车组运行过程中，主机的气压传感器（27）实时将测得的列车组风缸压力的模拟信号传输到模数转换模块（26），模数转换模块（26）将模拟信号转换为数字信号并传输到中央处理器模块（17）；当列车组的风缸压力低于0.7MPa时，中央处理器模块（17）分析，处理后LCD触摸屏模块（19）显示“风压不足”，同时，告警驱动模块（21）打开蜂鸣器（31）、告警灯（32）分别发出声、光告警，提醒司乘人员及时补压。