CN106080673B - 一种用于列车接近的预警系统和预警方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于列车接近的预警系统和预警方法，预警系统包括主机和副机，主机包括线路Ⅰ、线路Ⅱ和线路Ⅲ，线路Ⅰ包括限速发射单元，线路Ⅱ包括故障发射单元，线路Ⅲ包括区间发射单元、调车发射单元、限速接收单元、故障接收单元、GPS定位系统和蜂鸣器Ⅰ，副机包括区间接收单元、调车接收单元、蜂鸣器Ⅱ和副机指示灯，采用该预警系统和预警方法能同时应用于列车运行、调车、限速及故障停车的预警，主机向副机发射区间、调车信号，副机接收信号蜂鸣，提醒作业人员及时撤离施工区，本主机可接收其他主机发射的限速、故障信号，其他主机也可接收本主机发射的限速、故障信号，主机接收信号后蜂鸣，提醒司机限速或刹车，保证列车运行安全。

Description

一种用于列车接近的预警系统和预警方法

技术领域

本发明涉及铁路报警设备及其应用方法，具体的说就是一种用于列车接近的预警系统和预警方法。

背景技术

随着铁路事业的飞速发展，列车运行速度的不断提升，在铁路运输生产过程中，各种各样的事故频发，不仅造成重大的人员伤亡，而且对国家的经济造成巨大损失，特别是铁路工作人员的伤亡事故，行车安全和人身安全成为铁路运输安全管理的重中之重。

列车在区间内运行遇到限速地点要限速，遇到事故故障地点要停车，列车到达施工作业地点前要提前通知施工作业人员及时撤出以保证作业人员的安全，站场内列车调车前也需要提前通知以保证作业人员的安全，铁路报警设备是组织指挥列车运行,提高运输效率,保障铁路运输安全、施工作业人员安全的关键所在。目前，在铁路上工作人员使用的联系方式大多是无线或有线通讯人工呼叫通知，而很多事故的发生主观上是因为防护人员的疏忽、走神、忘记，客观上还因为设备存在故障,而目前的报警设备功能也比较单一，一般只能用于限速报警、故障停车报警、调车报警的其中一种情况，不能同时应用于列车运行、调车、限速及故障停车的报警。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，为了适应铁路工作人员的安全需求，一个目的是提供一种能同时应用于列车运行、调车、限速及故障停车的预警系统。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种用于列车接近的预警系统，包括主机和副机，其特征在于：

主机包括三条通过切换开关Ⅰ进行切换的并联线路：

线路Ⅰ，包括限速发射单元，限速发射单元包括限速信号发射器和限速指示灯；

线路Ⅱ，包括故障发射单元，故障发射单元包括故障信号发射器和故障指示灯；以及

线路Ⅲ，包括相互并联的区间发射单元、调车发射单元、限速接收单元、故障接收单元、GPS定位系统和蜂鸣器Ⅰ，区间发射单元、调车发射单元各自所在的线路通过切换开关Ⅱ进行切换，区间发射单元包括相互并联的区间信号发射器和区间指示灯，调车发射单元包括相互并联的调车信号发射器和调车指示灯，限速接收单元包括限速信号接收器和与之相连的限速信号接收指示灯，故障接收单元包括故障信号接收器和与之相连的故障信号接收指示灯，GPS定位系统包括相互并联的GPS定位显示屏及语音播报装置；

副机包括相互并联的区间接收单元、调车接收单元、蜂鸣器Ⅱ和与所述区间接收单元、调车接收单元及蜂鸣器Ⅱ串联的副机指示灯，区间接收单元、调车接收单元各自所在的线路通过切换开关Ⅲ进行切换；

其中，副机的区间信号接收器只对应接收主机的区间信号发射器发射的信号；

副机的调车信号接收器只对应接收主机的调车信号发射器发射的信号；

本主机的限速信号接收器只对应接收其他主机的限速信号发射器发射的信号，接收不到本主机的限速信号发射器发射的信号；

本主机的故障信号接收器只对应接收其他主机的故障信号发射器发射的信号，接收不到本主机的故障信号发射器发射的信号。

上述的主机的外壳顶部上设置开关Ⅰ，开关Ⅰ作为主机总开关，主机外壳一侧面上设置区间按钮、区间指示灯、调车按钮、调车指示灯、限速按钮、限速指示灯、故障按钮、故障指示灯、限速信号接收指示灯、故障信号接收指示灯和GPS定位显示屏，主机外壳另一侧面上还设置蜂鸣器Ⅰ，其中，区间按钮与区间发射单元连接，调车按钮与调车发射单元连接，限速按钮与限速发射单元连接，故障按钮与故障发射单元连接；

上述的副机的外壳顶部上设置副机指示灯，副机外壳一侧面上设置开关Ⅱ、区间位、关闭位和调车位，副机外壳另一侧面上设置蜂鸣器Ⅱ，开关Ⅱ可切换到区间位、关闭位和调车位中的任一位点，切换到区间位实现所述区间接收单元的开启，切换到调车位实现所述调车接收单元的开启，切换到关闭位实现副机关闭。

本发明的另一个目的是提供一种用于列车接近的预警方法，用于列车运行、调车、限速及故障停车这四种情况的预警方法如下：

主机设置在站场、列车、限速地点、事故故障地点、施工作业点，施工作业人员和铁路巡查人员如巡山工、巡守工、巡道工、钢轨探伤人员、巡线工、护网工及道口工等同时佩戴主机和副机，佩戴副机的施工作业人员在区间施工时，将开关Ⅱ切换到区间位，使副机的区间信号接收器开启。

a.区间运行预警方法：列车在区间正常运行时，按下本列车上的主机的区间按钮，使列车在区间内运行时，本列车上的主机区间信号发射器一直工作，区间信号发射器向前呈扇形发射信号，范围最大可达10km，这样，可接收到该信号的施工作业人员佩戴的副机的区间信号接收器接收到区间信号后，副机上的蜂鸣器Ⅱ蜂鸣，其中，蜂鸣器Ⅱ的蜂鸣声音提示按距离分为三种，由缓到急，当列车上的主机与施工作业人员的副机距离为10km时, 蜂鸣器Ⅱ开始工作,距离为5-10km时，蜂鸣器Ⅱ蜂鸣声为嘟、嘟、嘟，距离为2-5km时，蜂鸣器Ⅱ蜂鸣声为嘟嘟、嘟嘟、嘟嘟，距离为0-2km时，蜂鸣器Ⅱ蜂鸣声为持续长鸣，提醒施工作业人员及时撤离施工区至安全位置，保证作业人员的安全；

b.限速地段预警方法：在限速地点设置主机，按下限速按钮，限速信号发射器向四周发射限速信号，范围最大可达5km，列车运行到限速地点发射的限速信号范围内时，列车上的主机的限速信号接收器接收到限速信号后，限速信号接收指示灯闪烁、蜂鸣器Ⅰ蜂鸣、GPS定位显示屏显示报警地点的距离，并播报语音：“前方XXX米限速”，提醒列车司机及时限速行驶，保证列车运行安全，限速地段小于1km时，限速地段中央设置一个主机即可，限速地段大于1km时，限速地段两端分别设置一个主机，主机显示两个限速地点时，两者的距离之差即为限速地段的长度；

c.故障地段预警方法：当施工单位、巡山工、巡守工、巡道工、钢轨探伤人员、巡线工及道口工等铁路巡守人员发现事故故障地点时，在该处放置主机并按下故障按钮，故障地点的主机的故障信号发射器向四周发射故障信号，范围最大可达10km，列车运行到故障地点发射的故障信号范围内时，列车上的主机的故障信号接收器接收到故障信号后，故障信号接收指示灯闪烁、蜂鸣器Ⅰ蜂鸣、GPS定位显示屏显示报警地点的距离，并播报语音：“前方XXX米故障”，提醒列车司机减速并注意瞭望前方路线，防止列车到达事故故障地点时发生事故，保证列车运行安全, 故障地段小于1km时，故障地段中央设置一个主机即可，故障地段大于1km时，故障地段两端分别设置一个主机，主机显示两个故障地点时，两者的距离之差即为故障地段的长度，另外，当本列车因设备故障等原因临时停车时，应立即按下故障按钮，再用电话、无线电、电台等方式联系车站请求救援，尾随的列车上的主机的故障信号接收器接收到故障信号后，发出报警提醒，防止发生追尾事故；

d.调车作业预警方法：在站场内有调车作业、钢轨探伤作业、线路维修和保养作业，站场工作人员因工作需要横越铁路、清扫道岔时，如不知正在调车会很危险，每个作业人员佩戴两台副机施工，其中一台副机将开关Ⅱ切换到调车位，使副机的调车信号接收器开启，当列车在站场内调车前，按下列车上的主机的调车按钮，本列车上的主机调车信号发射器开始向四周发射信号，范围最大可达2km，该区域内作业人员佩戴的副机的调车信号接收器接收到调车信号后，副机上的蜂鸣器Ⅱ蜂鸣，蜂鸣声为持续长鸣，提醒作业人员及时撤离施工区至安全位置并注意瞭望，保证作业人员的安全，而另一台副机将开关Ⅱ切换到区间位，防止列车通过发生事故，其工作原理同上述的列车区间运行时提醒施工作业人员及时撤离施工区至安全位置的情况。

本发明具有的有益效果为：

与现有技术相比，本发明通过在主机上设置区间按钮、调车按钮实现向副机发射区间信号、调车信号，主机上设置限速按钮、故障按钮实现向另一台主机发射限速信号、故障信号；在主机上设置限速信号接收指示灯、故障信号接收指示灯用于显示接收到另一台主机发射的限速信号、故障信号；GPS定位系统用于定位信号发射点距离本主机的距离及语音播报，蜂鸣器Ⅰ用于主机报警，提醒列车司机限速或刹车，保证列车运行安全；通过在副机上设置区间位和调车位，开关Ⅱ切换到区间位和调车位时，副机分别可接收到主机的区间信号和调车信号，蜂鸣器Ⅱ用于副机报警，提醒作业人员及时撤离施工区至安全位置，保证作业人员的安全。针对列车运行、调车、限速及故障停车采用不同的预警措施，为铁路运输、人员安全做好辅助工作，从而减少人为或设备因素造成的事故发生，让铁路安全再上升一个台阶，并减少国家经济损失。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明作示意性的说明和解释，并不限于本发明的范围。其中，

图1为本发明的主机结构示意图；

图2为本发明的副机结构示意图；

图3为本发明的主机电路示意图；

图4为本发明的副机电路示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的、效果以及实施例有更加清楚的理解，现结合附图说明本发明的具体实施方式。

如图1-图4所示，一种用于列车接近的预警系统，包括主机和副机，其特征在于：

主机包括三条通过切换开关Ⅰ进行切换的并联线路：

线路Ⅰ，包括限速发射单元，限速发射单元包括限速信号发射器和限速指示灯61；

线路Ⅱ，包括故障发射单元，故障发射单元包括故障信号发射器和故障指示灯71；以及

线路Ⅲ，包括相互并联的区间发射单元、调车发射单元、限速接收单元、故障接收单元、GPS定位系统和蜂鸣器Ⅰ21，区间发射单元、调车发射单元各自所在的线路通过切换开关Ⅱ进行切换，区间发射单元包括相互并联的区间信号发射器和区间指示灯41，调车发射单元包括相互并联的调车信号发射器和调车指示灯51，限速接收单元包括限速信号接收器和与之相连的限速信号接收指示灯9，故障接收单元包括故障信号接收器和与之相连的故障信号接收指示灯8，GPS定位系统包括相互并联的GPS定位显示屏3及语音播报装置（图中未示出）；

副机包括相互并联的区间接收单元、调车接收单元、蜂鸣器Ⅱ22和与所述区间接收单元、调车接收单元及蜂鸣器Ⅱ22串联的副机指示灯10，区间接收单元、调车接收单元各自所在的线路通过切换开关Ⅲ进行切换；

其中，副机的区间信号接收器只对应接收主机的区间信号发射器发射的信号；

副机的调车信号接收器只对应接收主机的调车信号发射器发射的信号；

由于并联的线路Ⅰ、线路Ⅱ和线路Ⅲ可通过切换开关Ⅰ进行切换，使得本主机的限速信号发射器或故障信号发射器开启时，本主机的限速信号接收器、故障信号接收器均是关闭的，这样，本主机的限速信号接收器只对应接收其他主机的限速信号发射器发射的信号，接收不到本主机的限速信号发射器发射的信号；本主机的故障信号接收器只对应接收其他主机的故障信号发射器发射的信号，接收不到本主机的故障信号发射器发射的信号，不会产生本主机的限速信号发射器、故障信号发射器发射的信号干扰本主机的限速信号接收器、故障信号接收器的情况。

上述的主机的外壳顶部上设置开关Ⅰ11，开关Ⅰ11作为主机总开关，主机外壳一侧面上设置区间按钮42、区间指示灯41、调车按钮52、调车指示灯51、限速按钮62、限速指示灯61、故障按钮72、故障指示灯71、限速信号接收指示灯9、故障信号接收指示灯8和GPS定位显示屏3，主机外壳另一侧面上还设置蜂鸣器Ⅰ21，其中，区间按钮42与区间发射单元连接，调车按钮52与调车发射单元连接，限速按钮62与限速发射单元连接，故障按钮72与故障发射单元连接。

上述的副机的外壳顶部上设置副机指示灯10，副机外壳一侧面上设置开关Ⅱ12、区间位121、关闭位122和调车位123，副机外壳另一侧面上设置蜂鸣器Ⅱ22，开关Ⅱ12可切换到区间位121、关闭位122和调车位123中的任一位点，切换到区间位121实现所述区间接收单元的开启，切换到调车位123实现所述调车接收单元的开启，切换到关闭位122实现副机关闭。

本发明用于列车运行、调车、限速及故障停车这四种情况的预警方法具体如下：主机设置在站场、列车、限速地点、事故故障地点、施工作业点，施工作业人员和铁路巡查人员如巡山工、巡守工、巡道工、钢轨探伤人员、巡线工、护网工及道口工等同时佩戴主机和副机，佩戴副机的施工作业人员在区间施工时，将开关Ⅱ12切换到区间位121，使副机的区间信号接收器开启。

a.区间运行预警方法：列车在区间正常运行时，按下本列车上的主机的区间按钮42，使列车在区间内运行时，本列车上的主机区间信号发射器一直工作，区间信号发射器向前呈扇形发射信号，范围最大可达10km，这样，可接收到该信号的施工作业人员佩戴的副机的区间信号接收器接收到区间信号后，副机上的蜂鸣器Ⅱ22蜂鸣，其中，蜂鸣器Ⅱ22的蜂鸣声音提示按距离分为三种，由缓到急，当列车上的主机与施工作业人员的副机距离为10km时, 蜂鸣器Ⅱ22开始工作,距离为5-10km时，蜂鸣器Ⅱ22蜂鸣声为嘟、嘟、嘟，距离为2-5km时，蜂鸣器Ⅱ22蜂鸣声为嘟嘟、嘟嘟、嘟嘟，距离为0-2km时，蜂鸣器Ⅱ22蜂鸣声为持续长鸣，提醒施工作业人员及时撤离施工区至安全位置，保证作业人员的安全；

b.限速地段预警方法：在限速地点设置主机，按下限速按钮62，限速信号发射器向四周发射限速信号，范围最大可达5km，列车运行到限速地点发射的限速信号范围内时，列车上的主机的限速信号接收器接收到限速信号后，限速信号接收指示灯9闪烁、蜂鸣器Ⅰ21蜂鸣、GPS定位显示屏3显示报警地点的距离，并播报语音：“前方XXX米限速”，提醒列车司机及时限速行驶，保证列车运行安全，限速地段小于1km时，限速地段中央设置一个主机即可，限速地段大于1km时，限速地段两端分别设置一个主机，主机显示两个限速地点时，两者的距离之差即为限速地段的长度；

c.故障地段预警方法：当施工单位、巡山工、巡守工、巡道工、钢轨探伤人员、巡线工及道口工等铁路巡守人员发现事故故障地点时，在该处放置主机并按下故障按钮72，故障地点的主机的故障信号发射器向四周发射故障信号，范围最大可达10km，列车运行到故障地点发射的故障信号范围内时，列车上的主机的故障信号接收器接收到故障信号后，故障信号接收指示灯8闪烁、蜂鸣器Ⅰ21蜂鸣、GPS定位显示屏3显示报警地点的距离，并播报语音：“前方XXX米故障”，提醒列车司机减速并注意瞭望前方路线，防止列车到达事故故障地点时发生事故，保证列车运行安全, 故障地段小于1km时，故障地段中央设置一个主机即可，故障地段大于1km时，故障地段两端分别设置一个主机，主机显示两个故障地点时，两者的距离之差即为故障地段的长度，另外，当本列车因设备故障等原因临时停车时，应立即按下故障按钮72，再用电话、无线电、电台等方式联系车站请求救援，尾随的列车上的主机的故障信号接收器接收到故障信号后，发出报警提醒，防止发生追尾事故；

d.调车作业预警方法：在站场内有调车作业、钢轨探伤作业、线路维修和保养作业，站场工作人员因工作需要横越铁路、清扫道岔时，如不知正在调车会很危险，每个作业人员佩戴两台副机施工，其中一台副机将开关Ⅱ12切换到调车位123，使副机的调车信号接收器开启，当列车在站场内调车前，按下列车上的主机的调车按钮52，本列车上的主机调车信号发射器开始向四周发射信号，范围最大可达2km，该区域内作业人员佩戴的副机的调车信号接收器接收到调车信号后，副机上的蜂鸣器Ⅱ22蜂鸣，蜂鸣声为持续长鸣，提醒作业人员及时撤离施工区至安全位置并注意瞭望，保证作业人员的安全，而另一台副机将开关Ⅱ12切换到区间位121，防止列车通过发生事故，其工作原理同上述的列车区间运行时提醒施工作业人员及时撤离施工区至安全位置的情况。

上述方案中，若分别按下主机的区间按钮42、调车按钮52、限速按钮62和故障按钮72后，区间指示灯41、调车指示灯51、限速指示灯61和故障指示灯71分别能亮起，则表示主机处于正常工作状态；若指示灯不能亮起，则表示主机没电或存在故障，应及时充电或检修。

上述方案中，若开关Ⅱ12切换到区间位121和调车位123中的任一位点时，副机指示灯10都亮起，则表示副机处于正常工作状态；若副机指示灯10不能亮起，则表示副机没电或存在故障，应及时充电或检修。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，并不脱离本发明的精神，均应属于本发明保护的范围。

Claims (2)

1.一种用于列车接近的预警系统，包括主机和副机，其特征在于：

主机包括三条通过切换开关Ⅰ进行切换的并联线路：

线路Ⅰ，包括限速发射单元，限速发射单元包括限速信号发射器和限速指示灯；

线路Ⅱ，包括故障发射单元，故障发射单元包括故障信号发射器和故障指示灯；以及

线路Ⅲ，包括相互并联的区间发射单元、调车发射单元、限速接收单元、故障接收单元、GPS定位系统和蜂鸣器Ⅰ，区间发射单元、调车发射单元各自所在的线路通过切换开关Ⅱ进行切换，区间发射单元包括相互并联的区间信号发射器和区间指示灯，调车发射单元包括相互并联的调车信号发射器和调车指示灯，限速接收单元包括限速信号接收器和与之相连的限速信号接收指示灯，故障接收单元包括故障信号接收器和与之相连的故障信号接收指示灯，GPS定位系统包括相互并联的GPS定位显示屏及语音播报装置；

副机包括相互并联的区间接收单元、调车接收单元、蜂鸣器Ⅱ和与区间接收单元、调车接收单元及蜂鸣器Ⅱ串联的副机指示灯，区间接收单元、调车接收单元各自所在的线路通过切换开关Ⅲ进行切换；

其中，副机的区间信号接收器只对应接收主机的区间信号发射器发射的信号；

副机的调车信号接收器只对应接收主机的调车信号发射器发射的信号；

本主机的限速信号接收器只对应接收其他主机的限速信号发射器发射的信号；

本主机的故障信号接收器只对应接收其他主机的故障信号发射器发射的信号。

2.根据权利要求1所述的一种用于列车接近的预警系统，其特征在于：

主机外壳顶部上设置开关Ⅰ，开关Ⅰ作为主机总开关，主机外壳一侧面上设置区间按钮、区间指示灯、调车按钮、调车指示灯、限速按钮、限速指示灯、故障按钮、故障指示灯、限速信号接收指示灯、故障信号接收指示灯和GPS定位显示屏，主机外壳另一侧面上还设置蜂鸣器Ⅰ，其中，区间按钮与区间发射单元连接，调车按钮与调车发射单元连接，限速按钮与限速发射单元连接，故障按钮与故障发射单元连接；

副机外壳顶部上设置副机指示灯，副机外壳一侧面上设置开关Ⅱ、区间位、关闭位和调车位，副机外壳另一侧面上设置蜂鸣器Ⅱ，开关Ⅱ可切换到区间位、关闭位和调车位中的任一位点，切换到区间位实现所述区间接收单元的开启，切换到调车位实现所述调车接收单元的开启，切换到关闭位实现副机关闭。