CN112153790A - 铁路隧道应急照明检测装置 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种铁路隧道应急照明检测装置，包括：超声波装置，用以发射第一超声波信号至铁路隧道内，并接收反射回的第二超声波信号；处理单元与超声波装置通信连接；电力线载波通信单元与处理单元通信连接，且通过耦合器与电力线耦合，该电力线用以与集控器耦合；无线通信单元与处理单元通信连接，用以与集控器无线通信连接；处理单元用以执行以下操作：基于超声波装置传输来的第一超声波信号和第二超声波信号检测确定铁路隧道内当前是否有列车运行通过；在确定铁路隧道内当前有列车运行通过时生成上报信息；将上报信息通过电力线载波通信单元和无线通信单元同时传输至集控器，以使集控器控制开启铁路隧道内的应急照明设备。

Description

铁路隧道应急照明检测装置
技术领域
本公开实施例涉及铁路隧道设备技术领域，尤其涉及一种铁路隧道应急照明检测装置。
背景技术
铁路隧道应急照明设备通常会在列车通过时开启照明。目前的铁路隧道应急照明设备检测装置在检测到列车通过铁路隧道时，上报检测结果至集控器，以便集控器控制打开应急照明设备。但是，目前铁路隧道应急照明检测装置的检测结果上报方式的可靠性较差，可能导致无法及时打开隧道内应急照明设备。
发明内容
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种铁路隧道应急照明检测装置。
本公开实施例提供一种铁路隧道应急照明检测装置，包括：
超声波装置，用以发射第一超声波信号至铁路隧道内，并接收反射回的第二超声波信号；
处理单元，与所述超声波装置通信连接；
电力线载波通信单元，与所述处理单元通信连接，且通过耦合器与电力线耦合，该电力线用以与集控器耦合；
无线通信单元，与所述处理单元通信连接，且用以与所述集控器无线通信连接；
其中，所述处理单元用以执行以下操作：基于所述超声波装置传输来的第一超声波信号和第二超声波信号检测确定铁路隧道内当前是否有列车运行通过；在确定铁路隧道内当前有列车运行通过时生成上报信息；将所述上报信息通过所述电力线载波通信单元和无线通信单元同时传输至所述集控器，以使所述集控器控制开启所述铁路隧道内的应急照明设备。
在本公开的一些实施例中，所述无线通信单元包括无线通信芯片，通过SPI接口与所述处理单元通信连接；所述无线通信芯片还依次连接发射匹配滤波电路、射频开关、阻抗匹配电路和通信天线；所述射频开关与所述无线通信芯片之间还连接有接收滤波Balun电路；所述通信天线用以与所述集控器无线通信连接。
在本公开的一些实施例中，所述处理单元是MCU单元，所述MCU单元与所述电力线载波通信单元通过串口通信连接，且与所述超声波装置通过串口通信连接。
在本公开的一些实施例中，所述处理单元基于所述第一超声波信号和第二超声波信号检测确定铁路隧道内当前是否有列车运行通过，具体为：
所述处理单元基于所述第一超声波信号和第二超声波信号确定移动物体的移动速度；
在所述移动速度满足预设速度条件时，确定所述铁路隧道内当前有列车运行通过。
在本公开的一些实施例中，还包括设置于所述铁路隧道的轨道区段内的枕木处的测距传感器连接；
所述测距传感器，用以实时检测所述轨道区段内的枕木到列车底部的距离值；
所述处理单元，与所述测距传感器连接，用以判断所述距离值是否在预设距离范围内，若是，则确定所述铁路隧道内当前有列车运行通过并生成所述上报信息。
在本公开的一些实施例中，所述测距传感器有多个，该多个测距传感器与所述处理单元连接，且间隔预设距离在所述轨道区段内的枕木处沿轨道长度方向设置。
在本公开的一些实施例中，所述测距传感器包括反射式红外测距传感器和激光测距传感器中的一个或多个。
在本公开的一些实施例中，还包括电源单元，与所述处理单元、电力线载波通信单元、无线通信单元以及超声波装置分别电连接。
在本公开的一些实施例中，所述电源单元包括AC-DC电路和DC-DC电路；所述AC-DC电路与所述应急照明设备电连接；所述DC-DC电路与所述处理单元、电力线载波通信单元、无线通信单元以及超声波装置分别电连接。
本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
本公开实施例的方案中，超声波装置发射第一超声波信号至铁路隧道内，并接收反射回的第二超声波信号。处理单元基于所述超声波装置传输来的第一超声波信号和第二超声波信号检测确定铁路隧道内当前是否有列车运行通过；在确定铁路隧道内当前有列车运行通过时生成上报信息；将所述上报信息通过所述电力线载波通信单元和无线通信单元同时传输至所述集控器，以使所述集控器控制开启所述铁路隧道内的应急照明设备。这样，采用电力线载波和无线通信方式同步传输进行上报信息的上报，可更好的保证列车检测结果即上报信息上报的及时性和成功率，可靠性更高，避免单种通信方式出现通信间断导致检测结果无法及时上报集控器，不能及时打开隧道内应急照明设备。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本公开实施例铁路隧道应急照明检测装置示意图；
图2为本公开实施例中的无线通信单元的示意图；
图3为本公开实施例中的铁路隧道应急照明检测装置示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。
图1为本公开实施例示出的铁路隧道应急照明检测装置示意图，该铁路隧道应急照明检测装置可以包括：超声波装置101，用以发射第一超声波信号至铁路隧道内，并接收反射回的第二超声波信号；处理单元102与所述超声波装置101通信连接；电力线载波通信单元103与所述处理单元102通信连接，且通过耦合器与电力线耦合，该电力线用以与集控器耦合(图未示)；无线通信单元104与所述处理单元102通信连接，且用以与所述集控器无线通信连接(图未示)。其中，所述处理单元102用以执行以下操作：基于所述超声波装置101传输来的第一超声波信号和第二超声波信号检测确定铁路隧道内当前是否有列车运行通过；在确定铁路隧道内当前有列车运行通过时生成上报信息；将所述上报信息通过所述电力线载波通信单元103和无线通信单元104同时传输至所述集控器，以使所述集控器控制开启所述铁路隧道内的应急照明设备。
本公开实施例的上述铁路隧道应急照明检测装置，采用电力线载波和无线通信方式同步传输进行上报信息的上报，可更好的保证列车检测结果即上报信息上报的及时性和成功率，可靠性更高，避免单种通信方式出现通信间断导致检测结果无法及时上报集控器，不能及时打开隧道内应急照明设备。
由于铁路隧道环境特殊，可能会对基于无线信号传输应急照明检测结果有所影响，为了提高铁路隧道应急照明检测结果上报的可靠性，以便及时打开隧道内应急照明设备。在本公开的一些实施例中，结合图2中所示，所述无线通信单元104可以包括无线通信芯片，无线通信芯片通过SPI接口与所述处理单元102通信连接；所述无线通信芯片还依次连接发射匹配滤波电路、射频开关、阻抗匹配电路和通信天线；所述射频开关与所述无线通信芯片之间还连接有接收滤波Balun电路；所述通信天线用以与所述集控器无线通信连接(图未示)。本实施例中不是单纯采用无线通信芯片进行应急照明检测结果的传输，而是基于无线通信芯片，对其配置相适应的发射匹配滤波电路、射频开关、阻抗匹配电路和通信天线等，如此可以进一步提高铁路隧道应急照明检测结果上报的可靠性，以便及时打开隧道内应急照明设备。
在本公开的一些实施例中，所述处理单元102是MCU单元。示例性的，MCU单元可以采用恩智浦公司的MK20DX128VLL7芯片，外挂64Mbit Flash和128Mbit SRAM，但也不限于此。所述MCU单元与所述电力线载波通信单元103通过串口通信连接，且与所述超声波装置101通过串口通信连接。
在本公开的一些实施例中，所述处理单元102基于所述第一超声波信号和第二超声波信号检测确定铁路隧道内当前是否有列车运行通过，具体为：所述处理单元102基于所述第一超声波信号和第二超声波信号确定移动物体的移动速度；在所述移动速度满足预设速度条件时，确定所述铁路隧道内当前有列车运行通过。
示例性的，由于铁路隧道通常情况下无人通过，即便通过人的移动速度和列车速度通常会有差别。因此，本实施例中可以基于超声波测速方式测量移动物体的移动速度，具体超声波速度测量确定方式可参考现有技术。在移动速度满足预设速度条件时，例如移动速度大于等于预设列车速度阈值，则可以确定所述铁路隧道内当前有列车运行通过。示例性的，该预设列车速度阈值可以是通常列车通过该铁路隧道时的平均速度，本领域技术员可以根据需要设置。
本实施例中基于超声波方式可更加有效地检测到列车通过铁路隧道，以便及时生成上报信息并通过电力线载波通信单元103和无线通信单元104同时更可靠地传输至集控器，从而使集控器及时控制打卡所述铁路隧道内的应急照明设备。
为了进一步提高铁路隧道应急照明检测结果上报的可靠性，以便及时打开隧道内应急照明设备。在上述任一实施例的基础上，本公开的另一些实施例中，结合图3中所示，该铁路隧道应急照明检测装置还可以包括设置于所述铁路隧道的轨道区段内的枕木处的测距传感器106连接。所述测距传感器106，用以实时检测所述轨道区段内的枕木到列车底部的距离值。所述处理单元102与所述测距传感器106连接，用以判断所述距离值是否在预设距离范围内，若是，则确定所述铁路隧道内当前有列车运行通过并生成所述上报信息。示例性的，所述预设距离范围可以是列车通过时列车底部与枕木之间的距离，列车未通过轨道区段时，该距离值是无限大的，基于此可以确定铁路隧道内当前是否有列车运行通过。本实施例在上述实施例的基础上，可以再通过测距传感器106确定列车是否正在运行通过铁路隧道，如此可以进一步更加有效地检测到列车通过铁路隧道，以便及时生成上报信息并通过电力线载波通信单元103和无线通信单元104同时更可靠地传输至集控器，从而使集控器及时控制打卡所述铁路隧道内的应急照明设备。
可选的，为了进一步提高铁路隧道应急照明检测结果上报的可靠性，以便及时打开隧道内应急照明设备。在本公开的一些实施例中，所述测距传感器106可以有多个，该多个测距传感器106与所述处理单元102通过例如通信线缆或者无线通信连接，且间隔预设距离在所述轨道区段内的枕木处沿轨道长度方向设置(图未示)。所述间隔预设距离可以是3～10厘米，但也不限于此。本实施例中处理单元102可以通过多个测距传感器106检测的距离值确定所述铁路隧道内当前是否有列车运行通过，例如测距传感器106有10个，如果超过5个测距传感器106检测的距离值均在预设距离范围内，则可以更可靠地检测到列车通过铁路隧道。当有一个测距传感器106故障或者检测结果不准确时，依然可以更有效地检测到列车通过铁路隧道，以便处理单元102及时生成上报信息并通过电力线载波通信单元103和无线通信单元104同时更可靠地传输至集控器，从而使集控器及时控制打卡所述铁路隧道内的应急照明设备。
示例性的，在本公开的一些实施例中，所述测距传感器106可以包括但不限于反射式红外测距传感器和激光测距传感器中的一个或多个。
在本公开的一些实施例中，还可以包括电源单元105，与所述处理单元102、电力线载波通信单元103、无线通信单元104以及超声波装置101分别电连接。示例性的，在本公开的一些实施例中，所述电源单元105可以包括AC-DC电路和DC-DC电路(图未示)。所述AC-DC电路与所述应急照明设备电连接(图未示)。所述DC-DC电路与所述处理单元102、电力线载波通信单元103、无线通信单元104以及超声波装置101分别电连接。具体的，作为示例，电源单元的DC-DC电路可以提供12V和3.3V供电，其中12V给电力线载波通信单元103供电，3.3V给处理单元102、无线通信单元104等其他部分供电。
尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。作为模块或单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现木公开方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种铁路隧道应急照明检测装置，其特征在于，包括：
超声波装置，用以发射第一超声波信号至铁路隧道内，并接收反射回的第二超声波信号；
处理单元，与所述超声波装置通信连接；
电力线载波通信单元，与所述处理单元通信连接，且通过耦合器与电力线耦合，该电力线用以与集控器耦合；
无线通信单元，与所述处理单元通信连接，且用以与所述集控器无线通信连接；
其中，所述处理单元用以执行以下操作：基于所述超声波装置传输来的第一超声波信号和第二超声波信号检测确定铁路隧道内当前是否有列车运行通过；在确定铁路隧道内当前有列车运行通过时生成上报信息；将所述上报信息通过所述电力线载波通信单元和无线通信单元同时传输至所述集控器，以使所述集控器控制开启所述铁路隧道内的应急照明设备。
2.根据权利要求1所述的铁路隧道应急照明检测装置，其特征在于，所述无线通信单元包括无线通信芯片，通过SPI接口与所述处理单元通信连接；所述无线通信芯片还依次连接发射匹配滤波电路、射频开关、阻抗匹配电路和通信天线；所述射频开关与所述无线通信芯片之间还连接有接收滤波Balun电路；所述通信天线用以与所述集控器无线通信连接。
3.根据权利要求2所述的铁路隧道应急照明检测装置，其特征在于，所述处理单元是MCU单元，所述MCU单元与所述电力线载波通信单元通过串口通信连接，且与所述超声波装置通过串口通信连接。
4.根据权利要求3所述的铁路隧道应急照明检测装置，其特征在于，所述处理单元基于所述第一超声波信号和第二超声波信号检测确定铁路隧道内当前是否有列车运行通过，具体为：
所述处理单元基于所述第一超声波信号和第二超声波信号确定移动物体的移动速度；
在所述移动速度满足预设速度条件时，确定所述铁路隧道内当前有列车运行通过。
5.根据权利要求1～4任一项所述的铁路隧道应急照明检测装置，其特征在于，还包括设置于所述铁路隧道的轨道区段内的枕木处的测距传感器连接；
所述测距传感器，用以实时检测所述轨道区段内的枕木到列车底部的距离值；
所述处理单元，与所述测距传感器连接，用以判断所述距离值是否在预设距离范围内，若是，则确定所述铁路隧道内当前有列车运行通过并生成所述上报信息。
6.根据权利要求5所述的铁路隧道应急照明检测装置，其特征在于，所述测距传感器有多个，该多个测距传感器与所述处理单元连接，且间隔预设距离在所述轨道区段内的枕木处沿轨道长度方向设置。
7.根据权利要求6所述的铁路隧道应急照明检测装置，其特征在于，所述测距传感器包括反射式红外测距传感器和激光测距传感器中的一个或多个。
8.根据权利要求7所述的铁路隧道应急照明检测装置，其特征在于，还包括电源单元，与所述处理单元、电力线载波通信单元、无线通信单元以及超声波装置分别电连接。
9.根据权利要求8所述的铁路隧道应急照明检测装置，其特征在于，所述电源单元包括AC-DC电路和DC-DC电路；所述AC-DC电路与所述应急照明设备电连接；所述DC-DC电路与所述处理单元、电力线载波通信单元、无线通信单元以及超声波装置分别电连接。
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