CN202916970U - 一种在途安全监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种在途安全监测系统，所述系统包括：置于车厢内并采集车厢内烟雾浓度值的至少一个烟感传感器、置于车厢内并采集车厢车门开关状态的至少一个门禁传感器、置于车厢内的至少一个数据采集设备和置于车厢内的控制设备，控制设备在烟雾浓度值、温度值、湿度值、车厢车门的开关状态和/或倾斜度达到预设条件时，发出蜂鸣音并显示。本实用新型由于使用各种传感器对影响在途运输安全的安全参数进行了采集，并在安全参数异常时，发出蜂鸣音，因此，可以取得较好的安全监控效果，能够及时准确的发现车厢内的异常情况，进而及时的进行相应的处理，确保货物在途中的安全。

Description

一种在途安全监测系统

技术领域

本实用新型涉及交通运输技术领域，尤其涉及一种在途安全监测系统。

背景技术

随着铁路运输行业的不断发展，火车运行速度的不断提高，货物在运输过程中的安全问题越来越受到铁路部门的关注。通常，为了保证货物在运输过程中的安全性，需要对装载货物的车厢内的安全状况进行监控，现有技术中采用在车厢内安装视频监控器，利用传回的视频画面对车厢内的状况进行监控，然而，此种监控措施需要人眼视觉观察，一方面仅依靠视觉观察画面难以发现车厢内细微的异常情况，另一方面，需要耗费大量的人力、物力，因此，存在监控效果较差的问题，进而导致不能对出现的影响货物安全的因素进行及时处理，难以确保货物在途中的安全。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种在途安全监测系统，用以解决现有技术对在途货物的安全状况的监控效果较差的问题。

一种在途安全监测系统，包括：置于车厢内并采集车厢内烟雾浓度值的至少一个烟感传感器、置于车厢内并采集车厢车门开关状态的至少一个门禁传感器、置于车厢内的至少一个数据采集设备和置于车厢内的控制设备，其中：

所述数据采集设备包括：

第一处理器和均与该第一处理器相连的第一车内通信模块、采集车厢内温度值和湿度值的温湿度传感器及开关量接口；

所述控制设备包括：

第二处理器和均与该第二处理器相连的第二车内通信模块、蜂鸣器、显示器及惯性传感器；

所述烟感传感器和门禁传感器通过电缆与数据采集设备的开关量接口相连，将采集的烟雾浓度值和车厢车门开关状态经由所述开关量接口传输至所述第一处理器；

所述温湿度传感器，将采集的温度值和湿度值传输至第一处理器；

所述第一处理器，对接收到的烟雾浓度值、车厢车门开关状态、温度值和湿度值进行处理，并将得到的第一处理结果经由第一车内通信模块发送至控制设备；

所述第二车内通信模块，与所述第一车内通信模块相连，将来自第一车内通信模块的第一处理结果传输至第二处理器；

所述惯性传感器，将采集到的车厢相对于水平面的倾斜度传输至第二处理器；

所述第二处理器，在烟雾浓度值、温度值、湿度值、车厢车门的开关状态和/或倾斜度达到预设条件时，触发蜂鸣器发出蜂鸣音，并将得到的第二处理结果传输至显示器显示。

本实用新型实施例由于使用各种传感器对影响在途运输安全的安全参数进行了采集，并在安全参数异常时，发出蜂鸣音，因此，可以取得较好的安全监控效果，能够及时准确的发现车厢内的异常情况，进而及时的进行相应的处理，确保货物在途中的安全。

附图说明

图1为本实用新型实施例的在途安全监测系统结构示意图；

图2为本实用新型实施例的数据采集设备的内部结构示意图；

图3为本实用新型实施例的控制设备的内部结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，为本实用新型实施例提供的在途安全监测系统，包括：置于车厢内并采集车厢内烟雾浓度值的至少一个烟感传感器11、置于车厢内并采集车厢车门开关状态的至少一个门禁传感器12、置于车厢内的控制设备14和置于车厢内的至少一个数据采集设备13，其中：所述数据采集设备13的内部结构示意图如图2所示，包括：

第一处理器131和均与该第一处理器相连的第一车内通信模块132、采集车厢内温度值和湿度值的温湿度传感器133及开关量接口134。

所述控制设备14的内部结构示意图如图3所示，包括：

第二处理器141和均与该第二处理器141相连的第二车内通信模块142、蜂鸣器143、显示器144及惯性传感器145。

所述烟感传感器11和门禁传感器12通过电缆与数据采集设备13的开关量接口134相连，将采集的烟雾浓度值和车厢车门开关状态经由所述开关量接口134传输至所述第一处理器131；

所述温湿度传感器133，将采集的温度值和湿度值传输至第一处理器131；

所述第一处理器131，对接收到的烟雾浓度值、车厢车门开关状态、温度值和湿度值进行处理，并将得到的第一处理结果经由第一车内通信模块132发送至控制设备14；

所述第二车内通信模块142，与所述第一车内通信模块132相连，将来自第一车内通信模块132的第一处理结果传输至第二处理器141；

所述惯性传感器145，将采集到的车厢相对于水平面的倾斜度传输至第二处理器141；

所述第二处理器141，在烟雾浓度值、温度值、湿度值、车厢车门的开关状态和/或倾斜度达到预设条件时，触发蜂鸣器143发出蜂鸣音，并将得到的第二处理结果传输至显示器144显示。

具体的，所述第二处理141器将烟雾浓度值与预设的烟雾浓度值相比较，在接收到的烟雾浓度值大于预设的烟雾浓度阈值时，触发蜂鸣器发出蜂鸣音；将温度值与预设的温度上限值和预设的温度下限值相比较，在温度值大于预设的温度上限值或小于预设的温度下限值时，触发蜂鸣器发出蜂鸣音；将湿度值与预设的湿度上限值和预设的湿度下限值相比较，在湿度值大于预设的湿度上限值或小于预设的湿度下限值时，触发蜂鸣器发出蜂鸣音；将车厢车门的开关状态与预设的状态相比较、在车厢车门的开关状态不为预设的状态时，触发蜂鸣器发出蜂鸣音；将车厢相对于水平面的倾斜度与预设的倾斜度阈值相比较，在车厢相对于水平面的倾斜度大于预设的倾斜度阈值时，触发蜂鸣器发出蜂鸣音，所述预设的温度上限值大于预设的温度下限值，所述预设的湿度上限值大于预设的湿度下限值。

具体的，所述烟雾传感器11可以为离子电极式烟雾传感器或半导体气体传感器。由于离子电极式烟雾传感器具有功耗低、成本低的优点，考虑远距离运输的货物在途时间较长，本实用新型采用离子电极式烟雾传感器。

所述门禁传感器12可以为光电开关传感器，利用红外探测方式来监控车厢车门的开关状态，当列车车门关闭时，门禁传感器通过红外反射接收到其发送的红外信号的反射信号，此时判断车门关闭；当车门打开时，门禁传感器接收不到其发送的红外信号的反射信号，此时判断车门打开。

所述温湿度传感器133可以为数字温湿度传感器或模拟温湿度传感器。考虑到数字温湿度传感器测量温湿度的精确度较高，本实用新型采用数字温湿度传感器。例如：采用SHT11。

所述惯性传感器145可以使用CS-GV-05型倾斜仪，该CS-GV-05型倾斜仪具有可靠性高、接口简单、成本低等优点，可测量载体在运动状态下相对于水平面的倾斜度，其上的两个敏感轴分别感受载体横滚角和俯仰角的变化。

上述烟雾浓度值、温度值、湿度值、车厢车门的开关状态、倾斜度可称作安全参数。

具体实施时，所述车厢的车门状态可以用数字或其他代码来表示，例如：用1表示车门状态为开，用0表示车门状态为关，进而可以根据接收到的代码对车厢的车门状态进行确定。

具体实施时，可针对不同的安全参数设置不同的蜂鸣音，以便于列车员根据蜂鸣音的不同，较快的识别出具体是哪一个安全参数出现了异常情况，不符合安规要求，进而进行相应的处理。

具体实施时，上述第一处理器对对接收到的烟雾浓度值、车厢车门开关状态、温度值和湿度值进行的处理可以是为所述烟雾浓度值、车厢车门开关状态、温度值和湿度值添加该烟雾浓度值、车厢车门开关状态、温度值和湿度值所对应的车厢编号（也即在哪一个车厢采集到的安全参数），以便于第二处理器对安全参数进行处理发现异常时，能根据安全参数所对应的车厢编号来准确的得到出现异常状况的车厢，并在显示器上进行显示，进而列车上的相关人员可以迅速对出现异常状态的车厢进行定位，及时到异常车厢现场进行相应的处理。

需要说明的是，上述第一处理器及第二处理器对烟雾浓度值、温度值、湿度值、车厢车门的开关状态及倾斜度的处理过程可以通过现有技术来实现。

具体实施时，所述显示器可以采用触摸式显示器，方便列车人员对所述控制设备发送用户控制指令，并通过控制设备控制数据采集设备采集数据的时间，方便实时或定时查看安全参数。

上述第一处理器可以采用NXPLPC1114为控制其来实现、第二处理器可以采用Stellaris LM3S8962微控制器来实现。第一车内通信模块和第二车内通信模块可采用nRF2401作为射频收发芯片，采用LPC1113作为无线收发控制器。

通过上述方案，使得在出现异常情况时（也即接收到的各安全参数的值达到预设条件时），可以准确定为该异常情况所出现的位置，进而可以为快速查找到异常情况的车厢，并采取相应的处理措施，确保车厢的安全。

为了实现地面人员对车厢内的控制设备进行控制和管理，获取车厢内的安全参数信息，较优的，所述控制设备14还包括：与所述第二处理器141相连的远程通信模块146，所述系统还包括：地面监控管理服务器15；

所述第二处理器141将第二处理结果通过所述远程通信模块发送至地面监控管理服务器；

为了方便对安全参数进行统计及对系统异常进行数据备份，较优的，所述控制设备还包括：存储器147；

所述第二处理器141还将接收到的烟雾浓度值、温度值、湿度值、车厢车门开关状态、车厢相对于水平面的倾斜度输出至存储器147；

所述存储器147对烟雾浓度值、温度值、湿度值、车厢车门开关状态、车厢相对于水平面的倾斜度进行存储。

所述存储器147可采用安全数码卡（Secure Digital Memory Card，SD），它是一种基于半导体快闪记忆器的新一代记忆设备，具有体积小，重量轻，但拥有高记忆容量、快速数据传输率、极大的移动灵活性以及很好的安全性。

考虑到货车车厢上条件的局限性，不能够提供电源，较优的，所述控制设备还包括：电源模块148，分别连接第二处理器141、第二车内通信模块142、蜂鸣器143、显示器144、远程通信模块146和惯性传感器145，为第二处理器141、第二车内通信模块142、蜂鸣器143、显示器144、远程通信模块146和惯性传感器145供电。

所述数据采集设备还包括：电源模块135，分别与第一处理器131、第一车内通信模块132和温湿度传感器133相连，

所述电源模块可以为采用锂电池，也可以采用为铅蓄电池，在采用铅蓄电池时，该电源模块采用转换效率较高的直流-直流（DC-DC）电压转换芯片为控制设备或数据采集设备中的其他器件提供需要的电压。

考虑到紫峰ZigBee网络具有低功耗、成本低、时延短、网络容量大、可靠性高、通信安全性高等优点，较优的，所述第一车内通信模块和第二车内通信模块分别包括紫峰ZigBee收发器，该在途安全监测系统的在车厢中的通信（也即现场通信）也采用ZigBee网络进行数据传输。

所述远程通信模块146包括通用分组无线业务GPRS收发器。

GPRS收发器有双频、三频、四频，在本实用新型中采用双频的低功耗GPRS收发器。

为了精确检测每个车厢内的安全参数，较优的，每个车厢内放置一个控制设备14、至少一个数据采集设备13、至少一个烟感传感设备11和至少一个门禁传感器12。

本实用新型实施例由于使用各种传感器对影响货物在途安全的安全参数进行检测，并将安全参数与预设条件相比较，在达到预设条件（也即出现异常），进行安全告警，发出蜂鸣音并在显示器上进行显示，因此，可以取得较好的安全监控效果，能够及时准确的发现车厢内的异常情况，进而及时的进行相应的处理，确保货物在途中的安全。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为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单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元可以采用硬件的形式实现。

以上对本实用新型所提供的一种在途安全监测系统进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种在途安全监测系统，其特征在于，包括：置于车厢内并采集车厢内烟雾浓度值的至少一个烟感传感器、置于车厢内并采集车厢车门开关状态的至少一个门禁传感器、置于车厢内的至少一个数据采集设备和置于车厢内的控制设备，其中：

所述数据采集设备包括：

第一处理器和均与该第一处理器相连的第一车内通信模块、采集车厢内温度值和湿度值的温湿度传感器及开关量接口；

所述控制设备包括：

第二处理器和均与该第二处理器相连的第二车内通信模块、蜂鸣器、显示器及惯性传感器；

所述烟感传感器和门禁传感器通过电缆与数据采集设备的开关量接口相连，将采集的烟雾浓度值和车厢车门开关状态经由所述开关量接口传输至所述第一处理器；

所述温湿度传感器，将采集的温度值和湿度值传输至第一处理器；

所述第一处理器，对接收到的烟雾浓度值、车厢车门开关状态、温度值和湿度值进行处理，并将得到的第一处理结果经由第一车内通信模块发送至控制设备；

所述第二车内通信模块，与所述第一车内通信模块相连，将来自第一车内通信模块的第一处理结果传输至第二处理器；

所述惯性传感器，将采集到的车厢相对于水平面的倾斜度传输至第二处理器；

所述第二处理器，在烟雾浓度值、温度值、湿度值、车厢车门的开关状态和/或倾斜度达到预设条件时，触发蜂鸣器发出蜂鸣音，并将得到的第二处理结果传输至显示器显示。

2.如权利要求1所述的在途安全监测系统，其特征在于：

所述控制设备还包括：与所述第二处理器相连的远程通信模块，所述系统还包括：地面监控管理服务器；

所述第二处理器将第二处理结果通过所述远程通信模块发送至地面监控管理服务器；

所述地面监控管理服务器与远程通信模块相连，接收第二处理结果。

3.如权利要求2所述的在途安全监测系统，其特征在于，所述控制设备还包括：存储器；

所述第二处理器还将接收到的烟雾浓度值、温度值、湿度值、车厢车门开关状态、车厢相对于水平面的倾斜度输出至存储器；

所述存储器对烟雾浓度值、温度值、湿度值、车厢车门开关状态、车厢相对于水平面的倾斜度进行存储。

4.如权利要求3所述的在途安全监测系统，其特征在于，所述控制设备还包括：电源模块，分别连接第二处理器、第二车内通信模块、蜂鸣器、显示器、远程通信模块和惯性传感器，为第二处理器、第二车内通信模块、蜂鸣器、显示器、远程通信模块和惯性传感器供电。

5.如权利要求3所述的在途安全监测系统，其特征在于，所述数据采集设备还包括：电源模块，分别连接第一处理器、第一车内通信模块和温湿度传感器，为第一处理器、第一车内通信模块和温湿度传感器供电。

6.如权利要求1所述的在途安全监测系统，其特征在于，所述第一车内通信模块和第二车内通信模块分别包括紫峰ZigBee收发器。

7.如权利要求2所述的在途安全监测系统，其特征在于，所述远程通信模块包括通用分组无线业务GPRS收发器。

8.如权利要求1-7任一所述的在途安全监测系统，其特征在于，每个车厢内放置一个控制设备、至少一个数据采集设备、至少一个烟感传感器和至少一个门禁传感器。

Images