CN203888830U - 一种列车防撞预警装置 - Google Patents

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李莹
刘三明
潘志刚
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Abstract

本实用新型公开了一种列车防撞预警装置，包括：一距离探测器，设置在列车车头或列车车尾处；所述距离探测器包括一第一单片机和与所述第一单片机电连的超声波距离传感器；所述超声波距离传感器包括发射探头和接收探头；所述发射探头和接收探头分别与一发射电路和一接收电路相连，所述发射电路和接收电路与所述第一单片机相连；一信号处理器，设置在列车控制室的操作台内部，所述信号处理器与所述第一单片机相连；一紧急制动器，与所述信号处理器相连；一告警终端，设置在列车车头。

Description

一种列车防撞预警装置
技术领域
本实用新型涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种列车防撞预警装置。
背景技术
目前，在我国的大部分列车已安装有防撞预警装置，以减小或保证列车本体损伤而设计的。然而，对于列车行驶前方障碍物，尤其是对路人的保护装置设计仍然比较少。当路人主动或被动地出现在列车即将到来的轨道上，甚至在列车倒车的轨道上时，极容易因为列车的“忽视”而酿成不可弥补的损失和事故。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，提供一种列车防撞预警装置，其通过距离探测器有效及时地判断碰撞风险，并且相应地做出告警提示或发出紧急制动指令，以提高列车行驶安全性，并且减少路人伤亡事故的发生率。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案。
一种列车防撞预警装置，包括：一距离探测器，设置在列车车头或列车车尾处；所述距离探测器包括一第一单片机和与所述第一单片机电连的超声波距离传感器；所述超声波距离传感器包括发射探头和接收探头；所述发射探头和接收探头分别与一发射电路和一接收电路相连，所述发射电路和接收电路与所述第一单片机相连；一信号处理器，设置在列车控制室的操作台内部，所述信号处理器与所述第一单片机相连；一紧急制动器，与所述信号处理器相连；一告警终端，设置在列车车头。
作为可选的技术方案，所述第一单片机采用AT89C51型单片机。
作为可选的技术方案，所述超声波距离传感器采用LDM301型传感器。
作为可选的技术方案，所述信号处理器采用TMS320C6X处理器。
作为可选的技术方案，所述列车防撞预警装置进一步包括一LED显示屏，所述显示屏包括一8155型显示芯片。
作为可选的技术方案，所述告警终端包括一F007芯片的告警器。
作为可选的技术方案，所述超声波距离传感器为三个，且分别设置在列车车头的左侧、中间和右侧。
作为可选的技术方案，所述列车防撞预警装置进一步包括一蓄电池，所述蓄电池分别连接至距离探测器、信号处理器和告警终端；所述蓄电池包括第一电池和第二电池，交替使用。
作为可选的技术方案，所述列车防撞预警装置进一步包括一开关按钮，所述开关按钮设置在列车控制室的操作台上，并且与所述距离探测器电连。
本实用新型的优点在于，
（1）通过距离探测器和信号处理器的配合使用，有效及时地判断碰撞风险，并且相应地做出告警提示或发出紧急制动指令，以提高列车行驶安全性，并且减少路人伤亡事故的发生率；
（2）设计合理，结构比较简单；
（3）实用性强，成本较低，适合于交通运输部门推广使用。
附图说明
图1是本实用新型一种列车防撞预警装置的架构图。
图2是本实用新型一种列车防撞预警装置的工作原理示意图。
图中的标号分别表示：
100、距离探测器；110、第一单片机；120、超声波距离传感器；
121、发射探头；122、接收探头；123、发射电路；124、接收电路；
200、信号处理器；300、紧急制动器；
400、告警终端；500、LED显示屏；
600、蓄电池。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型提供的一种列车防撞预警装置的具体实施方式做详细说明。
参见图1所示，一种列车防撞预警装置包括：一距离探测器100、一信号处理器200、一紧急制动器300和一告警终端400。
所述距离探测器100，设置在列车车头或列车车尾处。所述距离探测器100包括一第一单片机110和与所述第一单片机110电连的超声波距离传感器120。在本实施方式中，所述第一单片机110采用AT89C51型单片机，其具有处理能力强，运行稳定，低功耗且经济实用，另外该单片机4K的存储器。
所述超声波距离传感器120采用LDM301型传感器，其量程为3000米。其原理是在工作时向目标射出一束很细的激光，由光电元件接收目标反射的激光束，计时器测定激光束从发射到接收的时间，从而计算出从列车到障碍物之间的距离。所述超声波距离传感器120包括发射探头121和接收探头122。在本实施方式中，所述超声波距离传感器120为三个，且分别设置在列车头的左侧、中间和右侧，这样能够有效准确地检测到障碍物，及时收到反馈信号，而且利用一个超声波距离传感器120所测得的距离与另外两个超声波距离传感器120所测得的距离是否相同来排除弯道干扰。所述发射探头121和接收探头122分别与发射电路123和接收电路124相连，所述发射电路123和接收电路124与所述第一单片机110相连。通过第一单片机110控制所述超声波距离传感器120的发射接收以及对超声波自发射至接收往返时间的计时，从而获得列车与障碍物之间的当前距离值。
所述信号处理器200，设置在列车控制室的操作台内部，所述信号处理器200与所述第一单片机110相连。所述信号处理器采用TMS320C6X处理器，其根据距离探测器100所提供与障碍物之间的当前距离值，与一设定的安全制动距离值进行比较。其中所述安全制动距离值是根据当前列车车速而确定。若判断出当前距离值小于等于安全制动距离值时，所述信号处理器200发送一第一控制指令至紧急制动器300和第一告警指令至告警终端400。若判断出当前距离值大于安全制动距离值时，所述信号处理器200发送一第二告警指令，并且通过列车的调速装置对列车的当前车速进行调整，从而安全制动距离值相应的发生改变，从而使得列车能够逐渐地减速，以此来达到安全行驶的目的，避免列车碰撞或与路人的碰撞情况的发生。
所述紧急制动器300，与所述信号处理器200相连。所述紧急制动器300为现有列车上所采用的紧急制动器DN20。当紧急制动器300接收到第一控制指令后，对列车执行紧急制动操作，以使列车在最短时间内停止行驶。
所述告警终端400，设置在列车车头。所述告警终端400包括一F007芯片的告警器。当所述告警终端400接收到第一告警指令时，进行鸣笛告警。当所述告警终端400接收到第二告警指令时，发出提示告警。
在本实施方式中，所述列车防撞预警装置进一步包括一LED显示屏500，所述显示屏包括一8155型显示芯片。所述LED显示屏500与所述信号处理器200相连，用于显示所述信号处理器200所获得的当前距离值。
所述列车防撞预警装置还包括一蓄电池600，所述蓄电池600分别连接至距离探测器100、信号处理器200和告警终端400；所述蓄电池600包括第一电池和第二电池，交替使用，于是能够有效保证距离探测器100、信号处理器200以及告警终端400的正常工作。
作为可选的技术方案，所述列车防撞预警装置进一步包括一开关按钮（图中未示），所述开关按钮设置在列车控制室的操作台上，并且与所述距离探测器100电连接。
作为可选的技术方案，所述列车防撞预警装置进一步包括一GPS定位装置（图中未示）。其配合信号处理器，获得列车的当前位置坐标，以判断列车的当前位置坐标和预先标识的弯道坐标是否一致。
参考图2，以下将进一步说明所述列车防撞预警装置的工作原理。
首先对列车行驶轨道建立直角坐标系，从而能够对列车所经过的所有弯道进行坐标标识。
当列车启动后，开启开关按钮，以使所述距离探测器100初始化，并开始工作。距离探测器100对列车前方或后方的障碍物发送超声波，以获取与障碍物之间的距离值。信号处理器200在获得距离值后，以及根据当前列车的坐标位置（通过GPS定位）对障碍物位置进行计算，若列车的当前位置坐标和预先标识的弯道坐标为一致，就不作中断处理（或者通过三个超声波距离传感器120中的其中一个超声波距离传感器120所测得的距离与另外两个超声波距离传感器所测得的距离120是否相同来排除弯道干扰），否则执行距离分析判断操作，即结合当前列车的车速而得到安全制动距离值，然后再比较分析，当判断出当前距离值小于等于安全制动距离值（例如为2000米）时，所述信号处理器200发送一第一控制指令至紧急制动器300和第一告警指令至告警终端400。若判断出当前距离值大于安全制动距离值时，所述信号处理器200发送一第二告警指令，并且通过列车的调速装置对列车的当前车速进行调整，同时重新计算安全制动距离值，从而再次判断当前距离值是否大于安全制动距离值。
通过距离探测器100和信号处理器200的配合使用，有效及时地判断碰撞风险，并且相应地做出告警提示或发出紧急制动指令，以提高列车行驶安全性，并且减少路人伤亡事故的发生率。
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，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。    

Claims (9)

1.一种列车防撞预警装置，其特征在于，包括：
一距离探测器，设置在列车车头或列车车尾处；所述距离探测器包括一第一单片机和与所述第一单片机电连的超声波距离传感器；所述超声波距离传感器包括发射探头和接收探头；所述发射探头和接收探头分别与一发射电路和一接收电路相连，所述发射电路和接收电路与所述第一单片机相连；
一信号处理器，设置在列车控制室的操作台内部，所述信号处理器与所述第一单片机相连；
一紧急制动器，与所述信号处理器相连；
一告警终端，设置在列车车头。
2.根据权利要求1所述的一种列车防撞预警装置，其特征在于，所述第一单片机采用AT89C51型单片机。
3.根据权利要求1所述的一种列车防撞预警装置，其特征在于，所述超声波距离传感器采用LDM301型传感器。
4.根据权利要求1所述的一种列车防撞预警装置，其特征在于，所述信号处理器采用TMS320C6X处理器。
5.根据权利要求1所述的一种列车防撞预警装置，其特征在于，所述列车防撞预警装置进一步包括一LED显示屏，所述显示屏包括一8155型显示芯片。
6.根据权利要求1所述的一种列车防撞预警装置，其特征在于，所述告警终端包括一F007芯片的告警器。
7.根据权利要求1所述的一种列车防撞预警装置，其特征在于，所述超声波距离传感器为三个，且分别设置在列车车头的左侧、中间和右侧。
8.根据权利要求1所述的一种列车防撞预警装置，其特征在于，所述列车防撞预警装置进一步包括一蓄电池，所述蓄电池分别连接至距离探测器、信号处理器和告警终端；所述蓄电池包括第一电池和第二电池，交替使用。
9.根据权利要求1所述的一种列车防撞预警装置，其特征在于，所述列车防撞预警装置进一步包括一开关按钮，所述开关按钮设置在列车控制室的操作台上，并且与所述距离探测器电连。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106740459A (zh) * 2016-12-14 2017-05-31 上海电机学院 一种红外线汽车防撞系统
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CN107351865A (zh) * 2017-06-07 2017-11-17 成都川通达科技有限公司 一种地铁列车的间隔检测装置

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