CN205661464U - 轨道来车预警装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型一种轨道来车预警装置，该装置包括震动传感器、电荷转换电路、信号放大器、信号采集器、FPGA高速缓存电路、DSP信号处理器、声光联合报警器、高音喇叭、LED报警灯、智能电源管理器，电池单元；震动传感器通过单芯屏蔽导线与电荷转换电路连接，电荷转换电路与信号放大器连接，信号放大器与信号采集器连接，信号采集器与FPGA高速缓存电路连接，FPGA高速缓存电路与DSP信号处理器连接，DSP信号处理器分别与声光联合报警器和智能电源管理器连接。本实用新型具有结构简单，使用方便，且无需提前在来车方向远距离处设置来车检测点，布设便捷，随布随测，安全性高，可靠性好，不影响火车正常行驶安全。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种预警装置，尤其是一种适用轨道交通的轨道来车预警装置。
背景技术
现代高速铁路由于采用无缝钢轨，并通过采用针对铁轨地基和钢轨底座等的多种有效的减震降噪措施，在提高火车形车速度的同时，极大的降低了火车行驶造成的地面震动和噪声，给原有基于火车震动进行来车预警探测技术发展和应用带来了挑战。
原有技术和设备，一般采用5~1000Hz频段内的振动传感器接收通过路基和钢轨传导过来的火车振动信号，并通过判断其能量强度进行火车目标检测。但随着钢轨无缝化改造和对铁轨地基和钢轨底座等的多种有效的减震降噪措施的采用，列车行驶过程中产生的低频、周期性冲击噪声减弱，特别是在车头和车尾方向上的可探测距离急剧缩短，导致对火车探测距离缩短到500米以内。同时，原有低频振动能力探测技术和设备，不能适应在复杂的噪声环境，容易受到铁路周边公路行车、施工和城市生活噪声的干扰，虚警概率急剧增大。
发明内容
为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种结构简单，使用方便，相比于传统预警设备，无需提前在来车方向远距离处设置来车检测点，布设便捷，随布随测，安全性高，可靠性好，不影响火车正常行驶安全的轨道来车预警装置。
本实用新型的技术方案是：一种轨道来车预警装置，该装置包括震动传感器、电荷转换电路、信号放大器、信号采集器、FPGA高速缓存电路、DSP信号处理器、声光联合报警器、高音喇叭、LED报警灯、智能电源管理器，电池单元；
其中，所述震动传感器通过单芯屏蔽导线与所述电荷转换电路连接，所述电荷转换电路与所述信号放大器连接，所述信号放大器与所述信号采集器连接，所述信号采集器与所述FPGA高速缓存电路连接，所述FPGA高速缓存电路与所述DSP信号处理器连接，所述DSP信号处理器分别与声光联合报警器和智能电源管理器连接，所述声光联合报警器分别与高音喇叭和LED报警灯连接，智能电源管理器与所述电池单元连接。
进一步，该轨道来车预警装置还包括电量显示灯和防水充电插口，所述电量显示灯和防水充电插口均与所述智能电源管理器连接。
进一步，所述放大器为LMV722M LMV722 SOIC-8放大器。
进一步，所述DSP信号处理器采用TMS320 C5510芯片。
进一步，所述震动传感器检测5~1000Hz频段内的的振动信号。
进一步，所述信号采集器为ADS1278数模转换器。
进一步，所述电池单元为可充电铝电池。
本实用新型的有益效果是：由于采用上述技术方法，本实用新型具有结构简单，使用方便，且无需提前在来车方向远距离处设置来车检测点，布设便捷，随布随测，安全性高，可靠性好，不影响火车正常行驶安全。
附图说明
图1为本实用新型一种轨道来车预警装置的逻辑结构框图。
具体实施方式
下面结合具体附图对本实用新型的技术方案作进一步说明。
如图1所示，本实用新型一种轨道来车预警装置，该装置包括震动传感器、电荷转换电路、信号放大器、信号采集器、FPGA高速缓存电路、DSP信号处理器、声光联合报警器、高音喇叭、LED报警灯、智能电源管理器、电池单元、电量显示灯和防水充电插口；
所述放大器为LMV722M LMV722 SOIC-8放大器。
所述DSP信号处理器采用TMS320 C5510芯片。
其中，所述震动传感器通过单芯屏蔽导线与所述电荷转换电路连接，所述电荷转换电路与所述LMV722M LMV722 SOIC-8放大器连接，所述信号放大器与所述信号采集器连接，所述ADS1278数模转换器与所述FPGA高速缓存电路连接，所述FPGA高速缓存电路与所述DSP信号处理器连接，所述DSP信号处理器分别与声光联合报警器和智能电源管理器连接，所述声光联合报警器分别与高音喇叭和LED报警灯连接，智能电源管理器与所述可充电铝电池连接。所述电量显示灯和防水充电插口均与所述智能电源管理器连接。所述震动传感器检测5~1000Hz频段内的振动信号。
本实用新型的工作原理是：
使用时，将轨道来车预警装置的振动传感器置于铁轨上，当振动传感器接收到通过铁轨传来的振动信号，形成电荷输出，经过电荷转换电路将电荷信号转变为电压信号，基于LMV722的带通滤波电路完成信号滤波，排除噪声干扰后，由放大电路进行放大，FPGA高速缓存电路控制AD转换电路将模拟信号进行数字采样，变为数字信号，发送给FPGA高速缓存电路，DSP信号处理器读取FPGA高速缓存电路接收到的数字信号发，并进行处理，完成火车振动信号的检测和识别，发现目标后通过声光联合报警器控制高音喇叭和LED闪光灯发出声光报警信号，进行火车临近预警。
以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
Claims (7)
1.一种轨道来车预警装置，其特征在于，该装置包括震动传感器、电荷转换电路、信号放大器、信号采集器、FPGA高速缓存电路、DSP信号处理器、声光联合报警器、高音喇叭、LED报警灯、智能电源管理器，电池单元；
其中，所述震动传感器通过单芯屏蔽导线与所述电荷转换电路连接，所述电荷转换电路与所述信号放大器连接，所述信号放大器与所述信号采集器连接，所述信号采集器与所述FPGA高速缓存电路连接，所述FPGA高速缓存电路与所述DSP信号处理器连接，所述DSP信号处理器分别与声光联合报警器和智能电源管理器连接，所述声光联合报警器分别与高音喇叭和LED报警灯连接，智能电源管理器与所述电池单元连接。
2.根据权利要求1所述的轨道来车预警装置，其特征在于，该轨道来车预警装置还包括电量显示灯和防水充电插口，所述电量显示灯和防水充电插口均与所述智能电源管理器连接。
3.根据权利要求1所述的轨道来车预警装置，其特征在于，所述放大器为LMV722MLMV722 SOIC-8放大器。
4. 根据权利要求1所述的轨道来车预警装置，其特征在于，所述DSP信号处理器采用TMS320 C5510芯片。
5.根据权利要求1所述的轨道来车预警装置，其特征在于，所述震动传感器检测5~1000Hz频段内的的振动信号。
6.根据权利要求1所述的轨道来车预警装置，其特征在于，所述信号采集器为ADS1278数模转换器。
7.根据权利要求1所述的轨道来车预警装置，其特征在于，所述电池单元为可充电铝电池。
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|---|---|---|---|---|
| CN107458423A (zh) * | 2017-07-10 | 2017-12-12 | 吉林市盈冲科技有限公司 | 沿线作业人身安全预警系统 |
| CN110341760A (zh) * | 2019-07-24 | 2019-10-18 | 郑州市华铁电子技术有限公司 | 车挡防撞预警装置 |
| CN111238632A (zh) * | 2020-01-15 | 2020-06-05 | 西安交通大学 | 一种高精度振动信号采集及处理系统 |
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| CN111238632B (zh) * | 2020-01-15 | 2021-04-20 | 西安交通大学 | 一种高精度振动信号采集及处理系统 |
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