CN112153792A - 一种铁路隧道应急照明检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铁路隧道应急照明检测系统，检测装置均匀间隔设置在铁路隧道两侧并进行编号，检测装置包括电源单元、手动按键单元、指示单元、MCU单元、超声波检测单元和以太网通信单元，电源单元与外部电路电性连接，为整个系统进行供电，手动按键单元与按键连接，人为按下按键时，按键将转化信号传递至MCU单元，MCU单元输出端与指示单元输入端电性连接，MCU单元与超声波检测单元通过串口通信连接，MCU单元与以太通信单元通过RMII接口通信连接，检测装置与集控装置模块电性连接，集控装置模块收集编号信息并进行算法处理，本发明整体通信采用光纤进行通信，通信速度快，实时性好，稳定性好，布线成本低。
Description
技术领域
本发明是涉及铁路照明设备技术领域，具体地说是涉及一种铁路隧道应急照明检测系统。
背景技术
铁路隧道是专供火车运输行驶的通道。铁路穿越山岭地区时,由于牵引能力有限和最大限坡要求(小于24％),需要克服高程障碍。开挖隧道穿越山岭是一种合理的选择，其作用是缩短线路减小坡度改善运营条件、提高牵引能力。根据其所在位置可分为三大类：为缩短距离和避免大坡道而从山岭或丘陵下穿越的称为山岭隧道；为穿越河流或海峡而从河下或海底通过的称为水下隧道；为适应铁路通过大城市的需要而在城市地下穿越的称为城市隧道。
照明装置是铁路机车上不可或缺的重要照明设备，其照明程度铁路机车的运行安全有着重要影响，目前铁路隧道应急照明检测装置采用RS485做为通信方式，RS485通信必须在现场布RS485通信线，RS485通信线为铜线，布线成本高。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种铁路隧道应急照明检测系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种铁路隧道应急照明检测系统，包括检测装置和集控装置模块，所述检测装置均匀间隔设置在铁路隧道两侧并进行编号，所述检测装置包括电源单元、手动按键单元、指示单元、MCU单元、超声波检测单元和以太网通信单元，所述电源单元与外部电路电性连接，为整个系统进行供电，所述手动按键单元与按键连接，人为按下按键时，所述按键将转化信号传递至MCU单元，所述MCU单元输出端与指示单元输入端电性连接，所述MCU单元与超声波检测单元通过串口通信连接，所述MCU单元与以太通信单元通过RMII接口通信连接，所述检测装置与集控装置模块电性连接，所述集控装置模块收集编号信息并进行算法处理。
优选地，所述检测装置为相等间距交叉分布于铁路隧道两侧，且同一侧的两组检测装置之间的距离为40米。
优选地，所述检测装置其中一侧的MAC地址进行奇数编号，且奇数编号的一侧与手动按键单元电性连接，另一侧的MAC地址进行偶数编号。所述集控装置模块收集编号信息并进行算法处理的具体内容包括：
S1、当有列车故障信息或者手动按键信息时，集控装置模块收集上报信息，判断是否为手动按键上报；
S2、基于S1，当程序执行“是”命令时，直接观察编号是否为奇数，是奇数则控制打开奇数侧的照明灯具，是偶数则控制打开偶数侧的照明灯具；
S3、基于S1，当程序执行“否”命令时，则在上报的检测装置的数量上加1，若一分钟内上报检测装置数量合计大于等于三，直接观察上报的检测装置编号是否为奇数，是奇数则控制打开奇数侧的照明灯具，是偶数则控制打开偶数侧的照明灯具；
S4、基于S3，若一分钟内上报检测装置数量合计小于三，则继续反馈到集控装置模块重新收集上报信息。
优选地，所述指示单元包括指示单元包括红、绿、黄三个指示灯，红色灯为常亮，指示行人在黑暗中找到该隧道应急照明检测装置，黄色灯为按键成功指示灯，绿色灯为开灯成功指示灯。
优选地，所述MCU单元为Atmel的ARM926EJ-S型号的处理器。所述超声波检测单元包括超声波发送单元和超声波接收单元，其可以检测最大距离为4米。
采用上述技术方案，本发明有以下有益效果：整体通信采用光纤进行通信，通信速度快，实时性好，稳定性好，光纤布线成本低；铁路隧道两侧的检测装置被奇偶编号，奇数编号位于隧道一侧，偶数编号位于隧道另一侧，当有列车故障信息或者手动按键信息时，集控装置可根据上报装置的编号迅速定位故障位于铁路隧道哪一侧，同时打开对应侧的铁路隧道内部照明装置并通知相关管理人员决定是否需要进行应急救援，方便快捷，准确率高。
附图说明
图1为本发明的示意图。
图2为本发明的集控装置模块收集编号信息并进行算法处理的流程图。
图3为本发明的检测装置整体框图。
图4为本发明的检测装置正视图。
图5为本发明的以太网通信单元框图。
图6为本发明的MCU单元框图。
图7为本发明的以太网通信单元电路图。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步说明。
如图1至图7所示，检测装置为相等间距交叉分布于铁路隧道两侧，且同一侧的两组检测装置之间的距离为40米，检测装置具备独立且唯一的MAC地址，检测装置其中一侧的MAC地址进行奇数编号，且奇数编号的一侧与手动按键单元电性连接，另一侧的MAC地址进行偶数编号，检测装置具备检测列车运行故障和停车故障自动上报功能和人工手动按键上报功能(停车故障自动上报功能为市面上常见的控制反馈方式，在本发明中不做具体描述)，在此实施例中，如图1所示，检测装置1与检测装置3之间间距40米，当行人在隧道内行走时，最多走20米就可以找到一个检测装置，其中装置1位于铁路隧道洞口；在隧道二侧装置2和装置4间距40米，装置2距离铁路隧道洞口20米；检测装置包括电源单元、手动按键单元、指示单元、MCU单元、超声波检测单元和以太网通信单元，电源单元与外部电路电性连接，输入电压为220V交流，输出电压为5V直流，给整个铁路隧道应急照明检测装置供电；手动按键单元与按键连接，当有人在隧道内按下该按键后，将按键信号传输给MCU单元，MCU单元输出端与指示单元输入端电性连接，MCU单元与超声波检测单元通过串口通信连接，超声波检测单元包括超声波发送单元和超声波接收单元，其可以检测最大距离为4米，当超过这个距离后，无法检测到运行在隧道内的运行列车，以便于区分被检测到的列车位于铁路隧道的哪一侧。
在本实施例中，如图5和图7所示，MCU单元与以太通信单元通过RMII接口通信连接，以太网通信单元由以太网PHY芯片，以太网收发保护电路、网络变压器、网线和光电转换器组成，光电转换器通过光纤与外网交互，同时将光纤信号装换为以太网电口信号，以太网电口信号通过网络变压器，再经过保护电路后到达以太网PHY芯片，以太网PHY芯片通过RMII接口与主MCU进行通信。
在本实施例中，如图2所示，检测装置与集控装置模块电性连接，集控装置模块收集编号信息并进行算法处理，集控装置模块收集编号信息并进行算法处理的具体内容包括：
S1、当有列车故障信息或者手动按键信息时，集控装置模块收集上报信息，判断是否为手动按键上报；
S2、基于S1，当程序执行“是”命令时，直接观察编号是否为奇数，是奇数则控制打开奇数侧的照明灯具，是偶数则控制打开偶数侧的照明灯具；
S3、基于S1，当程序执行“否”命令时，则在上报的检测装置的数量上加1，若一分钟内上报检测装置数量合计大于等于三，直接观察上报的检测装置编号是否为奇数，是奇数则控制打开奇数侧的照明灯具，是偶数则控制打开偶数侧的照明灯具；
S4、基于S3，若一分钟内上报检测装置数量合计小于三，则继续反馈到集控装置模块重新收集上报信息。
集控装置可根据上报装置的编号迅速定位故障位于铁路隧道哪一侧，同时打开对应侧的铁路隧道内部照明装置并通知相关管理人员决定是否需要进行应急救援。
在本实施例中，如图4所示，指示单元包括指示单元包括红、绿、黄三个指示灯，红色灯为常亮，指示行人在黑暗中找到该隧道应急照明检测装置，黄色灯为按键成功指示灯，绿色灯为开灯成功指示灯，指示行人在黑暗中找到该隧道应急照明检测装置。
在本实施例中，如图6所示，MCU单元为Atmel的ARM926EJ-S型号的处理器，该处理器主频达600MHz，200MHz System/Memory Bus,集成了大量的外设接口，主处理器外挂512Mbit DDR2 SDRAM和1Gbit Nandflash，性能好，稳定性强，工作效率高，MCU单元接收手动按键单元的按键信号，同时控制指示单元的指示灯点亮和熄灭。
上述的实施例仅为本发明的优选实施例，不能以此来限定本发明的权利范围，因此，依本发明申请专利范围所作的修改、等同变化、改进等，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (7)
1.一种铁路隧道应急照明检测系统，其特征在于：包括检测装置和集控装置模块，所述检测装置均匀间隔设置在铁路隧道两侧并进行编号，所述检测装置包括电源单元、手动按键单元、指示单元、MCU单元、超声波检测单元和以太网通信单元，所述电源单元与外部电路电性连接，为整个系统进行供电，所述手动按键单元与按键连接，人为按下按键时，所述按键将转化信号传递至MCU单元，所述MCU单元输出端与指示单元输入端电性连接，所述MCU单元与超声波检测单元通过串口通信连接，所述MCU单元与以太通信单元通过RMII接口通信连接，所述检测装置与集控装置模块电性连接，所述集控装置模块收集编号信息并进行算法处理。
2.根据权利要求1所述的一种铁路隧道应急照明检测系统，其特征在于：所述检测装置为相等间距交叉分布于铁路隧道两侧，且同一侧的两组检测装置之间的距离为40米。
3.根据权利要求1所述的一种铁路隧道应急照明检测系统，其特征在于：所述检测装置其中一侧的MAC地址进行奇数编号，且奇数编号的一侧与手动按键单元电性连接，另一侧的MAC地址进行偶数编号。
4.根据权利要求1所述的一种铁路隧道应急照明检测系统，其特征在于：所述集控装置模块收集编号信息并进行算法处理的具体内容包括：
S1、当有列车故障信息或者手动按键信息时，集控装置模块收集上报信息，判断是否为手动按键上报；
S2、基于S1，当程序执行“是”命令时，直接观察编号是否为奇数，是奇数则控制打开奇数侧的照明灯具，是偶数则控制打开偶数侧的照明灯具；
S3、基于S1，当程序执行“否”命令时，则在上报的检测装置的数量上加1，若一分钟内上报检测装置数量合计大于等于三，直接观察上报的检测装置编号是否为奇数，是奇数则控制打开奇数侧的照明灯具，是偶数则控制打开偶数侧的照明灯具；
S4、基于S3，若一分钟内上报检测装置数量合计小于三，则继续反馈到集控装置模块重新收集上报信息。
5.根据权利要求1所述的一种铁路隧道应急照明检测系统，其特征在于：所述指示单元包括指示单元包括红、绿、黄三个指示灯，红色灯为常亮，指示行人在黑暗中找到该隧道应急照明检测装置，黄色灯为按键成功指示灯，绿色灯为开灯成功指示灯。
6.根据权利要求1所述的一种铁路隧道应急照明检测系统，其特征在于：所述MCU单元为Atmel的ARM926EJ-S型号的处理器。
7.根据权利要求1所述的一种铁路隧道应急照明检测系统，其特征在于：所述超声波检测单元包括超声波发送单元和超声波接收单元，其可以检测最大距离为4米。
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