CN1554551A - 铁路道口施工安全装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种铁路道口施工安全装置，包括：天线，用于接收一特定频段的射频信号和发送载有告警码的射频信号；双工器，连接天线，用于分隔行车数据收发射频频率和列调通话录音射频频率；收发单元，包括接收单元和发送单元，分别连接双工器，接收单元用于将接收的射频信号进行解调，发送单元用于将接收的告警码进行调制、功率放大后发送至天线；解码器，连接接收单元，用于将解调后的信号解码还原成行车数据；微处理器，分别连接所述解码器和收发单元，用于控制接收行车数据，控制警示警报装置，且接收输入单元置入信号控制发送告警码；数字录音模块，连接双工器，对列调通话进行模数转换编码压缩后存储在SMC卡上。构成了地面终端和车载机之间双向数据传输的安全保障系统。

Description

铁路道口施工安全装置

技术领域

本发明涉及一种应用在铁路道口和铁路施工现场的通信装置，尤其是应用在铁路预警预告系统中的铁路道口施工安全装置。

背景技术

在1996年第4期“信号+导线”(88)公开了一种安装在铁路道口的安全装置，它包括一个管理通行信号的计算单元、一个控制和监测道路交通信号的计算单元和一个控制和监测拦木设备的计算单元，这些计算单元构成控制单元逻辑电路，位于列车上的车载机持续发出红外信号，该控制单元逻辑电路接收该红外信号，控制接通或断开色灯信号以及抬起或放下拦木，达到控制铁路道口安全的目的。

然而，随着现代建设的突飞猛进，铁路、公路运输量的增加，列车运行速度也在大幅度提高。通常在铁路的道口都设有用于告示列车接近的警示警告装置。当道口出现险情，如机动车行驶到道口当中时熄火停车、机动车在道口发生翻车事故，在这些情况下，道口的工作人员无法及时通报正驶向该道口的列车司机，也无法将道口内的车辆及时清除至道口外，就会造成重大的安全事故。

在申请号为03109408.2、发明名称为“铁路无人看守道口自动安全阻车和清障系统及其使用方法”的中国发明专利申请中，公开了一种设置在铁路无人看守道口的一种装置，包括控制机构、警示警报机构、阻车器和传送机构，当列车驶近道口时，控制机构发出指令，使警示警报机构发出声、光等信号向车辆和行人提示，阻车器启动后呈阻车状态，阻止道口外的车辆和行人进入道口，传送带机构启动后将道口内车辆等物体移开，由此达到安全阻车和清障的目的，避免事故隐患。但是，该装置的结构复杂，制作成本高，并且通过传送带机构将物体移开，在实际操作过程中，效果不佳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铁路道口施工安全装置，不仅能接收运行列车上车载机发送的行车数据，并向通过道口的司机、行人和施工现场的施工人员发出列车接近的报警信号，而且当道口或施工现场出现险情时，能向列车上的车载机发出紧急告警信号及时提醒司机采取措施，该装置结构简单、制作成本低且效果佳。

为解决上述问题，本发明提供了一种铁路道口施工安全装置，包括：天线，用于接收一特定频率的射频信号和发送载有告警码的射频信号至所述车载机；收发单元，包括接收单元和发送单元，分别连接所述天线，所述接收单元用于将接收到的射频信号进行解调，所述发送单元用于将接收到的告警码进行调制、功率放大后发送至所述天线；解码器，连接所述接收单元，用于将解调后的信号解码还原成行车数据；微处理器，分别连接所述解码器和所述收发单元，用于控制是否接收到是的行车数据，如果是控制警示警报装置进行警报，且接收输入单元置入信号控制发送告警码。

相应地，本发明还包括双工器，连接所述天线和所述收发单元，用于分隔行车数据收发射频频率和列调通话录音射频频率。所述天线接收的工作频段在450MHZ-470MHZ，其中，所述行车数据收发射频频率和所述列调通话录音射频频率位于所述工作频段的不同频率上。

所述输入单元包括键盘。

所述警示警报装置包括灯光报警装置。警示警报装置包括语音报警装置。

本发明还包括和所述双工器连接的通话录音处理模块，所述数字录音处理模块包括：语音接收单元，连接所述双工器，用于解调列调通话射频信号，还原出话音信号；模数转换器，连接语音接收单元，用于将解调后的模拟语音进行模数转换；语音处理单元，连接微处理器和所述模数转换器，用于将转换后的数字信号进行压缩；存储单元，连接语音处理单元，用于存储编码处理压缩后的语音数据。所述存储单元包括SMC卡。并且存储的通话录音能进行滚动循环录音。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明的铁路道口施工安全装置，设置在铁路道口或施工现场，通过天线接收车载机传送的载有列车行车数据的射频信号，通过收发单元解调成数字信号，又通过解码单元还原出与发送端一样的行车数据，微处理器发出控制信号，使警示警报机构发出声、光等信号向车辆和行人提示。更重要地是，当道口或施工现场遇到险情时，能及时发送告警码信息通知列车司机，在铁路道口施工安全装置和列车的车载机之间建立起双向通信，保证了行车的安全。

在铁路道口施工安全装置中还设置了通话录音处理模块，实时记录了调度电话数字信息，万一道口发生事故时，能对事故的调查提供档案，更重要的是及时地分析事故发生的原因，从事故中吸取教训。

附图说明

图1是安装于列车上的车载机的结构示意图。

图2是本发明的铁路道口施工安全装置的结构示意图。

图3为本发明铁路道口施工安全装置的供电示意图。

具体实施方式

请参阅图2，本申请人在2003年11月26日申请的发明名称为“车载通信装置”中公开了一种用于列车接近预警预告中的车载机。该车载机设置在运行列车上，它包括行车数据采集箱(TAX)1、数据转换平台2、编码单元3、收发单元4、高频功率合成器5、天线6和告警器8。行车数据采集箱1采集列车上的行车数据，如列车车次、公里标、实速等，通过数据转换平台2处理后发送至编码单元3进行POCSAG编码，编码后的数字信号传送至收发单元4，调制、放大成一定功率的射频信号通过天线6发送，天线6还可接收到载有告警码的射频信号，经过收发单元4的解调处理后传送至告警器8，对其进行解码、发出语音告警。本发明的工作频段在450MHZ-470MHZ，本实施例中，车载机的射频频率为467MHZ左右。

本发明的铁路道口施工安全装置可以和上述的车载机一起配合工作。请参阅图2，图2为本发明的铁路道口施工安全装置的结构示意图。铁路道口施工安全装置包括天线21、双工器22、行车数据接收处理模块23、通话数据录音模块24。其中：

天线21，用于接收从车载机发送的载有行车数据或通话录音的射频信号和发送载有告警码的射频信号至车载机，在本发明中，天线接收450MHZ-470MHZ的射频信号；

双工器22，连接天线21和行车数据接收处理模块23及通话录音处理模块24，用于分隔行车数据收发射频频率和列车调度电话数字录音射频频率。在本发明的具体实施例中，行车数据收发射频频率和列调通话录音射频频率是位于450MHZ-470MHZ的工作频段中的不同的频率，比如，行车数据收发射频频率在467MHZ，而列调通话录音射频频率位于457MHZ，它们相差10MHZ。

行车数据接收处理模块23，连接双工器22，用于将接收到载有列车行车数据的射频信号进行解调、解码，发出警告信号以提示行人、司机，和当道口或施工现场出现险情时向双工器22传送载有告警码的射频信号，它包括：

收发单元231，包括接收单元231a和发送单元231b，它们分别连接双工器22，接收单元231a用于将接收到载有列车行车数据的射频信号进行解调处理，发送单元231b用于将载有告警码的数据调制到工作频率上，通过天线向周围发送射频信号，使得车载机的天线6能及时收到，进行告警码解码处理发出语音提示。本发明将该告警数据调制高频信号，并在车载机发送列车数据信号的间隙发送出去，尽量避免上、下行发生碰撞。

解码器232，和收发单元231连接。本发明采用的是对接收单元231a发送的数字信号POCSAG解码，(由于车载机采用的是POCSAG码的编码器，所以道口机采用相应的解码器)，列车行车数据，应包括车次、公里标、实速等。

微处理器233，它可以采用韩国三星公司生产的ARMT芯片，23位的RISC微处理器，如S3C44BOX。它连接解码器232和收发单元231，用于控制整个装置的工作。它还连接存储器236、显示器237、灯光报警装置238和语音提示装置239。

微处理器233将接收到数据中取出相应的识别地址码，并和存储在存储器236中的地址码进行比较，如果相同，继续接收下面的数据信息，将收到的数据传送至存储器236存储和驱动显示单元237显示接收到的数据信息，否则丢弃该信息。车载机的一端，在编码单元3进行编码时，将行车数据和地址码按照一定的编码格式编码成POCSAG码，该POCSAG码包含有前置码、地址码、同步码和载有行车信息的信息码，并把编好的POCSAG码通过发射单元发射出来。在便携式接收机这一端，经过解码器解码后发送至微处理器，微处理器从POCSAG码中取出识别地址码，并和存储器上的本机地址码进行比较，如果是一致，可以继续接收，否则不是需要的行车数据，而作为干扰信号不被接收，从而提高了抗干扰能力。其中该接收地址和保存在道口施工安全装置的存储器236上的地址码在出厂时预先已设置好，存储器则采用电可擦除可编程的只读存储器。

微处理器233对将收的列车数据进行分析，判断运行列车是否已接近道口，如果是发出控制信号至灯光报警装置238和语音提示装置239，使得灯光报警装置238发出灯光报警信号和语音提示装置239发出声音报警信号，使得维护人员或车辆下道避让。微处理器233可控制从解码器232输出的列车行车数据传送至存储器236进行存储，也可将列车行车数据传送至显示器237进行显示。

例如车载机发出的列车行车数据中包括车次、公里标、实速、和时间，微处理器233可根据列车行车数据的公里标和自身的ID号，判断运行列车距道口或施工现场分别为3Km、2Km、1Km时，灯光报警装置238和语音提示装置239，发出相应报警信号。特别是在列车离道口或施工现场仅为1km时，声音提示装置239发出急促和强烈的警告信号。

输入单元234，连接所述微处理器233，用于接收操作者的指令并传送至微处理器233。当道口或施工现场出现险情时，道口或施工现场负责人通过输入装置234如键盘、鼠标发送指令，微处理器233接收到该指令将告警码发送至收发单元231，通过发送单元231b调制成射频信号，通过天线21发送射频信号，为了尽量避免上、下行发生碰撞，可重复几次将告警码发送至收发单元231。本发明中车载机和道口施工安全装置之间建立了车--地双向通信，充分保证了人车的安全。

通话数字录音模块24，包括语音接收单元241、模数转换器242、语音处理单元243和SMC卡244，其中，

语音接收单元241，连接双工器22，用于将接收到的双工器22传送的列车调度电话射频信号进行接收解调，还原出话音信号；

模数转换器242，连接语音接收单元241，用于将解调后的模拟语音转换成语音数字数据；

语音处理单元243，连接微处理器233和模拟转换器242，在微处理器233的控制下，将语音数字数据编码压缩后送入SMC卡244进行存储。当需要对所录话音进行回放时，可以将SIM卡244内的语音数据进行解码解压，经过数模转换后还原出语音，对日后调查处理事件提供依据。本发明中SMC卡的存储容量很大，能实时滚动存储通话录音，当SIM卡存储满后，可取下保存同时换上空卡。

请参阅图3，该铁路道口施工安全装置提供二种供电方式，(1)交流220V供电(2)外挂蓄电池供电，在有220V交流供电时，它处于浮充工作状态，当无220V交流电时，蓄电池可维持8小时以上工作时间；所以本发明并非仅仅局限于铁路道口，还可以是铁路施工现场。

以下简单介绍该铁路道口施工安全装置的工作流程。

天线21接收到射频信号，双工器22根据射频信号的频率决定传送到行车数据接收处理模块23还是通话录音处理模块24，当收发单元231接收到该射频信号时解调出数字信号，送到解码单元232解码还原出发送端一样的行车数据，此数据在微处理器233的控制下，存储在存储器236中，并送到显示器237中显示，同时微处理器233分别在列车接近3km、2km、1km时向灯光报警单元238、语音提示单元239发出控制信号使它们发出报警信号。当语音接收单元241接收到列调射频信号时解调出语音信号，对其进行语音编码压缩保存在SMC卡上以备后用。

当道口或施工现场遇上险情时，通过输入装置如键盘立即输入信号至微处理器233，微处理器233控制向车载机发送警告码，车载机收到该警告码后，提示列车司机及时采取应对措施，尽力减少或避免事故发生。

以上所述仅为本发明的一个具体实施例，但并非局限于此，任何本领域的技术人员在此基础上能思之的改动都应落入本发明的保护范围内。

Claims (8)

1、一种铁路道口施工安全装置，其特征在于，包括：

天线，用于接收一特定频段的射频信号和发送载有告警码的射频信号至所述车载机；

收发单元，包括接收单元和发送单元，分别连接所述天线，所述接收单元用于将接收到的射频信号进行解调，所述发送单元用于将接收到的告警码进行调制、功率放大后发送至所述天线；

解码器，连接所述接收单元，用于将解调后的信号解码还原成行车数据；

微处理器，分别连接所述解码器和所述收发单元，用于控制是否接收到是的行车数据，如果是控制警示警报装置进行警报，且接收输入单元置入信号控制发送告警码。

2、如权利要求1所述的铁路道口施工安全装置，其特征在于，还包括双工器，连接所述天线和所述收发单元，用于分隔行车数据收发射频频率和列调通话录音射频频率。

3、如权利要求2所述的铁路道口施工安全装置，其特征在于，所述天线接收的工作频段在450MHZ-470MHZ，其中，所述行车数据收发射频频率和所述列调通话录音射频频率位于所述工作频段的不同频率上。

4、如权利要求1所述的铁路道中通信装置，其特征在于，所述输入单元包括键盘。

5、如权利要求1或2所述的铁路道口施工安全装置，其特征在于，所述警示警报装置包括灯光报警装置。

6、如权利要求1或2所述的铁路道口施工安全装置，其特征在于，所述警示警报装置包括语音报警装置。

7、如权利要求2所述的铁路道口施工安全装置，其特征在于，还包括和所述双工器连接的通话录音处理模块，所述数字录音处理模块包括：

语音接收单元，连接所述双工器，用于接收列调通话射频信号、解调出话音信号；

模数转换器，连接语音接收单元，用于将解调后的模拟语音进行模数转换；

语音处理单元，连接微处理器和所述模数转换器，用于将转换后的数字信号进行编码压缩处理；

存储单元，连接语音处理单元，用于存储编码压缩后的语音数据。

8、如权利要求7所述的铁路道口施工安全装置，其特征在于，所述存储单元包括SMC卡。

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