CN110789574A - 一种列车障碍物检测及综合预警防护系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种列车障碍物检测及综合预警防护系统,包括安装在列车车头的无线电波通讯测距装置、激光雷达探测装置、视觉检测分析装置以及安装在列车车头底部的接触式障碍物及脱轨检测装置,无线电波通讯测距装置、激光雷达探测装置、视觉检测分析装置和接触式障碍物及脱轨检测装置将采集或探测的数据发送至系统主机,系统主机接收数据经过智能分析后传输至人机交互终端。本发明一种列车预警防护系统,采用非接触式和接触式相结合的多种传感通信检测手段,从远距离到近距离再到接触后全方位对其他列车、障碍物和人进行检测,可以在其中一种检测方式失效的情况下由其他方式继续检测,保障列车的运行安全。
Description
技术领域
本发明涉及列车防撞预警领域,具体涉及一种列车障碍物检测及综合预警防护系统。
背景技术
随着国家经济的飞速发展,轨道交通运输需求越来越大。伴随着运输效率要求的提高,实际运营中有时必须对ATP自动保护系统进行切除。该种情况下传统闭塞方式无法确保运输安全。对于列车防撞,当前出现了一些解决方案,但其多为单一信号源预警方式。因为当前轨道交通运输环境复杂,而且会经常性出现进出隧道卫星定位不准确,传统通信信号覆盖不全面。所以采用单一预警方式必然会存在诸多盲区;而对于障碍物检测,当前已有的检测方式多为接触式检测方式,当检测到障碍物时,事故已经发生,并不是一种把损失减少到最低的方式。。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有对于列车防撞多为单一信号源预警方式,存在诸多盲区,而对于障碍物检测为接触式检测方式,当检测到障碍物时,事故已经发生,目的在于提供一种列车障碍物检测及综合预警防护系统,采用了非接触式和接触式相结合的多种传感通信检测手段,从远距离到近距离再到接触后全方位对其他列车、障碍物和人进行检测,可以在其中一种检测方式失效的情况下由其他方式继续检测,保障了列车的运行安全,亦可在列车出现脱轨时及时发现并处理。
本发明通过下述技术方案实现:
本发明一种列车障碍物检测及综合预警防护系统,包括安装在列车车头的无线电波通讯测距装置、激光雷达探测装置、视觉检测分析装置以及安装在列车车头底部的接触式障碍物及脱轨检测装置,无线电波通讯测距装置、激光雷达探测装置、视觉检测分析装置和接触式障碍物及脱轨检测装置将采集或探测的数据发送至系统主机,系统主机接收数据经过智能分析后传输至人机交互终端。
本发明一种列车预警防护系统,采用了非接触式和接触式相结合的多种传感通信检测手段,从远距离到近距离再到接触后全方位对其他列车、障碍物和人进行检测,可以在其中一种检测方式失效的情况下由其他方式继续检测,保障了列车的运行安全,亦可在列车出现脱轨时及时发现并处理。将本发明的系统当列车行驶时可通过无线电波通讯测距装置不间断探测前方,当前方设定距离内出现同样安装有本信号设备的其他车辆时两车通讯连接。通过通讯相互了解两车间距及车速,并将结果传输至主机,主机通过人机交互终端告知车上工作人员并保存数据;在视觉检测分析装置有效范围内出现其他车辆、障碍物及人时,视觉系统通过摄像机采集图像,将图像传输至系统主机,系统主机对图像进行智能分析,结合其他途径的交互确认可判断出该对象是否会造成危险,若具有危险通过人机交互终端告知车上工作人员并保持录像数据;当激光雷达探测装置在探测范围内识别到其他车辆、障碍物或人时,通过探测探测装置将3D数据传输至系统主机,系统主机接收数据后经过智能分析判断出该对象是否具有危险以及该对象与列车当前距离,然后系统主机智能做出相应的处理或告知车上工作人员;列车在行驶过程中当障碍物接触到接触式障碍物检测装置时或列车出现脱轨时,接触式障碍物及脱轨检测装置被触发,装置立即将检测结果告知主机,系统主机根据撞击力大小做出相应的应急处理并保存事故数据及命令。
本发明先通过远距离的无线电波通讯测距装置、视觉检测分析装置再到近距离的激光雷达探测装置最后到接触式的接触式障碍物及脱轨检测装置从而能够全方位对其他列车、障碍物和人进行检测,可以保证在其中一种检测方式失效的情况下由其他方式继续检测保障列车运行安全。
人机交互终端具有显示模块和声光报警功能,系统主机具有强大的运算能力和数据采集调度能力,其与车载其他系统通讯可实现车况信号采集,实现各子系统数据采集和运算处理,并将结果通过含声光报警的人机交互终端告知车上工作人员。
激光雷达探测装置具有激光雷达立体成像和3D智能分析功能,可实现中等距离的车辆识别,可实现中等距离人和障碍物的立体识别,可智能的判断前方人或障碍物具体危险程度从而让主动监测方更及时更精确的做出判断处理;视觉检测分析装置具有视频录像、视频智能分析功能和长距离夜视功能,可实现远距离直线和弯道车辆的识别,可实现远距离人和障碍物识别。加上其具有长距离夜视功能,能适应隧道内外,白天黑夜等多种环境。
系统主机还具有WIFI和3G/4G/5G无线通讯功能,可将车上状况传输至调度指挥中心,调度指挥中心亦可通过无线网络下达命令和通知到当前列车。
接触式障碍物及脱轨检测装置具有接触碰撞检测功能、碰撞冲击处理门限设定功能和脱轨检测及制动处理功能,其适用于解决非接触式障碍物检测装置漏检测的补救情况,其脱轨检测功能可在遇列车脱轨后及时发现并发起制动,可在碰撞和脱轨发生时做出最为及时最为有效的防护。
无线电波通讯测距装置具有车车通讯功能和车地通讯功能,可实现远距离车距评估,实现试车线防护,实现复杂线路及上下行智能识别,实现机破及溜车情况处理。
人机交互终端具有距离显示、速度显示、手动车况设置、防护系统参数设置及声光报警功能,其可在检测装置检测到异常情况后立即提示相应工作人员异常情况的发生及紧急程度,工作人员也可通过交互界面及按钮做处理确认;使用前工作人员可通过本终端进行门限及参数设定历史数据备份拷贝。
本发明中提到的无线电波通讯测距装置、激光雷达探测装置、视觉检测分析装置、接触式障碍物及脱轨检测装置各自的工作实现原理均为现有技术。
本发明与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:
1、本发明一种列车障碍物检测及综合预警防护系统,采用了非接触式和接触式相结合的多种传感通信检测手段,从远距离到近距离再到接触后全方位对其他列车、障碍物和人进行检测,可以在其中一种检测方式失效的情况下由其他方式继续检测,保障了列车的运行安全,亦可在列车出现脱轨时及时发现并处理;
2、本发明一种列车障碍物检测及综合预警防护系统,可实现中等距离和远距离的车辆识别和障碍物立体识别,可智能的判断前方人或障碍物具体危险程度,能适应隧道内外,白天黑夜等多种环境;
3、本发明一种列车障碍物检测及综合预警防护系统,具有接触碰撞检测功能、碰撞冲击处理门限设定功能、脱轨检测及制动处理功能,适用于解决非接触式障碍物检测装置漏检测的补救情况,其脱轨检测功能可在遇列车脱轨后及时发现并发起制动,可在碰撞和脱轨发生时做出最为及时最为有效的防护。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:
图1为本发明结构示意图;
图2为本发明工作原理示意图。
附图中标记及对应的零部件名称:
1-系统主机,2-无线电波通讯测距装置,3-激光雷达探测装置,4-视觉检测分析装置,5- 接触式障碍物及脱轨检测装置,6-人机交互终端,7-车载其他系统。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。
实施例1
如图1和图2所示,本发明一种列车障碍物检测及综合预警防护系统,包括安装在列车车头的无线电波通讯测距装置2、激光雷达探测装置3、视觉检测分析装置4以及安装在列车车头底部的接触式障碍物及脱轨检测装置5,无线电波通讯测距装置2、激光雷达探测装置3、视觉检测分析装置4和接触式障碍物及脱轨检测装置5将采集或探测的数据发送至系统主机 1,系统主机1接收数据经过智能分析后传输至人机交互终端6。
本发明一种列车预警防护系统,采用了非接触式和接触式相结合的多种传感通信检测手段,从远距离到近距离再到接触后全方位对其他列车、障碍物和人进行检测,可以在其中一种检测方式失效的情况下由其他方式继续检测,保障了列车的运行安全,亦可在列车出现脱轨时及时发现并处理。将本发明的系统当列车行驶时可通过无线电波通讯测距装置不间断探测前方,当前方设定距离内出现同样安装有本信号设备的其他车辆时两车通讯连接。通过通讯相互了解两车间距及车速,并将结果传输至主机,主机通过人机交互终端告知车上工作人员并保存数据;在视觉检测分析装置有效范围内出现其他车辆、障碍物及人时,视觉系统通过摄像机采集图像,将图像传输至系统主机,系统主机对图像进行智能分析,结合其他途径的交互确认可判断出该对象是否会造成危险,若具有危险通过人机交互终端告知车上工作人员并保持录像数据;当激光雷达探测装置在探测范围内识别到其他车辆、障碍物或人时,通过探测探测装置将3D数据传输至系统主机,系统主机接收数据后经过智能分析判断出该对象是否具有危险以及该对象与列车当前距离,然后系统主机智能做出相应的处理或告知车上工作人员;列车在行驶过程中当障碍物接触到接触式障碍物检测装置时或列车出现脱轨时,接触式障碍物及脱轨检测装置被触发,装置立即将检测结果告知主机,系统主机根据撞击力大小做出相应的应急处理并保存事故数据及命令。
本发明先通过远距离的无线电波通讯测距装置、视觉检测分析装置再到近距离的激光雷达探测装置最后到接触式的接触式障碍物及脱轨检测装置从而能够全方位对其他列车、障碍物和人进行检测,可以保证在其中一种检测方式失效的情况下由其他方式继续检测保障列车运行安全。
优选的,人机交互终端具有显示模块和声光报警功能,系统主机具有强大的运算能力和数据采集调度能力,其与车载其他系统7通讯可实现车况信号采集,实现各子系统数据采集和运算处理,并将结果通过含声光报警的人机交互终端告知车上工作人员,此处的车载其他系统指得是现有列车本身自带的系统。
优选的,激光雷达探测装置具有激光雷达立体成像和3D智能分析功能,可实现中等距离的车辆识别,可实现中等距离人和障碍物的立体识别,可智能的判断前方人或障碍物具体危险程度从而让主动监测方更及时更精确的做出判断处理;视觉检测分析装置具有视频录像、视频智能分析功能和长距离夜视功能,可实现远距离直线和弯道车辆的识别,可实现远距离人和障碍物识别。加上其具有长距离夜视功能,能适应隧道内外,白天黑夜等多种环境。
优选的,系统主机还具有WIFI和3G/4G/5G无线通讯功能,可将车上状况传输至调度指挥中心,调度指挥中心亦可通过无线网络下达命令和通知到当前列车。
优选的,接触式障碍物及脱轨检测装置具有接触碰撞检测功能、碰撞冲击处理门限设定功能和脱轨检测及制动处理功能,其适用于解决非接触式障碍物检测装置漏检测的补救情况,其脱轨检测功能可在遇列车脱轨后及时发现并发起制动,可在碰撞和脱轨发生时做出最为及时最为有效的防护。
优选的,无线电波通讯测距装置具有车车通讯功能和车地通讯功能,可实现远距离车距评估,实现试车线防护,实现复杂线路及上下行智能识别,实现机破及溜车情况处理。
优选的,人机交互终端具有距离显示、速度显示、手动车况设置、防护系统参数设置及声光报警功能,其可在检测装置检测到异常情况后立即提示相应工作人员异常情况的发生及紧急程度,工作人员也可通过交互界面及按钮做处理确认;使用前工作人员可通过本终端进行门限及参数设定历史数据备份拷贝。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种列车障碍物检测及综合预警防护系统,其特征在于,包括安装在列车车头的无线电波通讯测距装置(2)、激光雷达探测装置(3)、视觉检测分析装置(4)以及安装在列车车头底部的接触式障碍物及脱轨检测装置(5),无线电波通讯测距装置(2)、激光雷达探测装置(3)、视觉检测分析装置(4)和接触式障碍物及脱轨检测装置(5)将采集或探测的数据发送至系统主机(1),系统主机(1)接收数据经过智能分析后传输至人机交互终端(6)。
2.根据权利要求1所述的一种列车障碍物检测及综合预警防护系统,其特征在于,人机交互终端(6)具有显示模块和声光报警功能。
3.根据权利要求1所述的一种列车障碍物检测及综合预警防护系统,其特征在于,激光雷达探测装置(3)具有激光雷达立体成像和3D智能分析功能;视觉检测分析装置(4)具有视频录像、视频智能分析功能和长距离夜视功能。
4.根据权利要求1所述的一种列车障碍物检测及综合预警防护系统,其特征在于,系统主机(1)还具有WIFI和3G/4G/5G无线通讯功能。
5.根据权利要求1所述的一种列车障碍物检测及综合预警防护系统,其特征在于,接触式障碍物及脱轨检测装置(5)具有接触碰撞检测功能、碰撞冲击处理门限设定功能和脱轨检测及制动处理功能。
6.根据权利要求1所述的一种列车障碍物检测及综合预警防护系统,其特征在于,无线电波通讯测距装置(2)具有车车通讯功能和车地通讯功能。
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