列車接近報警系統及報警方法
2023-06-11 05:52:21
專利名稱：列車接近報警系統及報警方法
技術領域：
本發明涉及鐵路施工防護設備，具體是一種鐵路軌道施工現場使用的列車接近報 警系統及報警方法，用於當列車接近鐵路軌道施工現場時，向鐵路施工人員發出列車接近 的信號。
背景技術：
鐵路通車線路改造、維修、施工一直都是鐵路部門的一項很重要的工作。了解這一 工作的人都知道，鐵路通車線路施工現場安全保障是很重要的問題。正常的規定是在施工 前施工單位都要對施工需要的時間進行合理的估算，然後向上級管理部門提出申請，待上 級批覆後在指定的時間施工作業。但是由於鐵路線運輸任務繁忙，多數的情況下，上級批覆 的時間都少於施工所需的時間。這樣施工就與列車的通行就有一段並行的時間，在這段時 間內施工人員的安全問題就成為了一個非常重要的問題。尤其是近年來，隨著電氣化鐵路 列車大提速步伐的加快，各主要鐵路線都在進行大幅度的施工改造。為確保提速後機車的 安全、正點運行，鐵路電務、工務、供電、公安等職能部門必須長期活躍在線路上實施沿線信 號設備、基礎設施、接觸網工程等的建設與維護工作，頻繁的施工及養護工作，必然帶來大 量人群在鐵路線路上的聚集，這樣很容易造成列車運行中的人身傷亡事故。為避免此類事故發生，現在這個問題的解決一般是安排人員在一定的距離，通過 對講機或手機或純人工的方法，通知施工現場列車接近。這種方法存在的問題是通知人員 勞動強度大，對通知人員的人數要求、責任心要求比較高。在這種情況下，許多鐵路研究部 門以及許多從事專業通訊的單位對此進行了大量研究，並且有了一些這方面的成果及產 品，比如90221702. χ公開的三功能對講機、87208767公開的防護報警器、200820011367. 3 公開的一種可攜式車輛接近防護報警器以及類似200510025576. 4公開的鐵路道口機車臨 近信號觸發報警裝置等等的鐵路道口防護報警專利。再比如海能達通訊股份有限公司的 安全施工防護通訊系統、深圳好易通(HYT)公司的安全施工防護通訊系統及解決方案、河 南輝煌科技的800MHz列尾和列車安全預警綜合系統。然而，上述的這些方法與產品都具有一個共同的特徵就是它們都使用了自己的 無線或有線專用通訊方法及網絡。因為這個原因，它們具體實施時帶來了成本高的嚴重問 題，尤其是在無線通訊受阻的環境下，它們或是不能實現報警功能或是要單獨架設通訊網 從而帶來極高的成本。比如天氣惡劣能見度低、夜間巡查、山體遮擋無線信號、隧道內等情 況。大家都知道中國鐵道部作為國際鐵路聯盟(UlC)的成員國，從20世紀90年代末 開始跟蹤GSM-R技術。經多年的認真考察和可行性研究，最終於2002年決定在中國鐵路全 面採用GSM-R技術建設鐵路綜合移動通信網絡。目前GSM-R在中國的應用已經起步，主要用在青藏鐵路、大秦鐵路、膠濟鐵路等， 武廣線高速鐵路在建，而2008年8月1日通車的京津高速的GSM-R已成功運行，成為中國 GSM-R高速鐵路成功應用的第一案例。根據規劃和當前鐵路建設提速的形勢，GSM-R即將覆蓋3 5萬公裡的鐵路網，為我國鐵路尤其是越來越多的高速鐵路安全運行發揮巨大作用。本發明是在上述背景下，出於鐵路通車線路施工現場安全保障的目的，利用GSM-R 網路為鐵路通車線路施工現場的通知人員提供一種成本低廉、自動化程度比較高、具有故 障導向安全功能、可降低勞動強度的通知報警輔助設備和方法。
發明內容
本發明的目的在於提供的一種鐵路列車接近報警系統及報警方法，該報警系統及 報警方法能最大程度地滿足鐵路設備所需的「故障導向安全」原則，成本低廉、自動化程度 比較高、具有故障導向安全功能、可降低勞動強度，不僅適用於GSM-R網路覆蓋的鐵道路線 也適用於普通手機網路已覆蓋的鐵路沿線。為了實現上述目的，本發明提供的一種鐵路列車接近報警系統，包括設置在報警 點的報警信號觸發單元、「已報警」信號接受單元，和設置在施工現場的報警信號接受及驅 動單元、報警單元、「已報警」信號觸發單元；報警信號觸發單元通過GSM-R網路與報警信號 接受及驅動單元連接，報警信號接受及驅動單元與報警單元連接，報警單元通過報警鐘聲 與「已報警」信號觸發單元連接，「已報警」信號觸發單元通過GSM-R網路與「已報警」信號 接受單元連接；報警點報警信號觸發單元由GSM紅外及圖像移動雙重偵測裝置、通用攝像頭、直 流電源組成；直流電源連接GSM紅外及圖像移動雙重偵測裝置，GSM紅外及圖像移動雙重偵 測裝置連接通用攝像頭；該單元通過紅外、攝像頭雙路檢測行進的列車，檢測到列車後，通 過GSM-R網路發出報警信號給施工現場的報警信號接受及驅動單元；報警信號接受及驅動單元由GSM模塊為核心的報警信號接受及驅動電路組成；該 單元接受到報警點報警信號觸發單元的報警信號後發出驅動信號給報警單元；報警單元由鐘聲報警器、喇叭、直流電源組成；直流電源連接鐘聲報警器，鐘聲報 警器連接喇叭；該單元接受施工現場報警信號接受及驅動單元的驅動信號實現鐘聲報警。現場「已報警」信號觸發單元由鐘聲識別電路和GSM模塊觸發報警電路組成；鐘聲 識別電路與GSM模塊觸發報警電路連接，該單元在檢測到報警單元的報警鐘聲後向報警點 「已報警」信號接受單元通過GSM-R網路發出「已報警」信號；報警點「已報警」信號接受單元為一部GSM-R網路手機，該單元接受施工現場「已 報警」信號觸發單元發出的「已報警」信號。設置在報警點的「已報警」信號接受單元接受到「已報警」信號，說明系統工作正 常並完成報警。若整套報警系統中任何的設備或GSM-R網路發生故障，則報警點工作人員 的手機收不到「已報警「信號，則報警點工作人員知道設備有了故障，便即刻採取其它的輔 助方法報警。本發明提供的一種列車接近報警方法，步驟為設置在報警點的報警信號觸發單 元檢測到行進的列車時，即刻通過GSM-R網路發送信號給施工現場的GSM模塊為核心的報 警信號接受及驅動電路；GSM模塊為核心的報警信號接受及驅動電路接受信號後驅動鐘聲 報警器，鐘聲報警器便輸出鐘聲信號給喇叭，向施工人員發出列車接近的報警鐘聲；鐘聲識 別電路識別到報警鐘聲便向GSM模塊觸發報警電路發出「已報警」信號，GSM模塊觸發報警 電路通過GSM-R網路將「已報警」信號發送到報警點工作人員的GSM-R網路手機上。此時工作人員知道已經報警，說明系統報警正常。若報警點工作人員的手機收不到「已報警「信號， 則報警點工作人員知道設備有了故障，便即刻採取其它的輔助方法報警。本發明利用GSM-R 網絡、鐘聲報警器與鐘聲識別電路，形成以報警點工作人員為主節點的閉環報警方法，最大 程度地滿足了 「故障導向安全」的原則。與現有技術相比，本發明利用GSM-R網絡、鐘聲報警器與鐘聲識別電路，形成以報 警點工作人員為主節點的閉環報警系統，能最大程度地滿足「故障導向安全」的原則。該系 統設計合理、成本低廉、自動化程度比較高、具有故障導向安全功能、可降低勞動強度；它不 僅適用於GSM-R網路覆蓋的鐵道路線也適用於普通手機網路已覆蓋的鐵路沿線。說明書附1 一種鐵路列車接近報警系統及報警方法示意圖
具體實施例方式一種鐵路列車接近報警系統，包括設置在報警點的報警信號觸發單元、「已報警」 信號接受單元，和設置在施工現場的報警信號接受及驅動單元、報警單元、「已報警」信號觸 發單元；報警信號觸發單元通過GSM-R網路與報警信號接受及驅動單元連接，報警信號接 受及驅動單元與報警單元連接，「已報警」信號觸發單元通過GSM-R網路與「已報警」信號 接受單元連接；報警點報警信號觸發單元由G90產品(深圳巡鷹公司生產的GSM紅外及圖 像移動雙重偵測裝置，即GSM彩信防盜報警器)一臺、通用攝像頭一個、12v直流電源一臺 組成；直流電源連接G90，G90連接通用攝像頭；該單元通過紅外、攝像頭雙路檢測行進的列 車，檢測到列車後，通過GSM-R網路發出報警信號給施工現場的報警信號接受及驅動單元； 報警信號接受及驅動單元由GSM模塊為核心的報警信號接受及驅動電路組成；該單元接受 到報警點報警信號觸發單元的報警信號後發出驅動信號給報警單元；報警單元由鐘聲報警 器、喇叭、直流電源組成；直流電源連接鐘聲報警器，鐘聲報警器連接喇叭；該單元接受施 工現場報警信號接受及驅動單元的驅動信號實現鐘聲報警；現場「已報警」信號觸發單元由 鐘聲識別電路和GSM模塊觸發報警電路組成；鐘聲識別電路與GSM模塊觸發報警電路連接， 該單元在檢測到報警單元的報警鐘聲後通過GSM-R網路向報警點「已報警」信號接受單元 發出「已報警」信號；報警點「已報警」信號接受單元為一部GSM-R網路手機，該單元接受現 場「已報警」信號觸發單元發出的「已報警」信號。本發明可有多種實施方式，比如所述報警點報警信號觸發單元可以是由各類能識 別列車通過的傳感裝置如軌道電路、壓力傳感、遮擋原理的紅外識別裝置等構成。本發明中所採用的深圳巡鷹公司的G90產品、通用攝像頭、12v直流電源、喇叭、手 機等都是現有產品。GSM模塊為核心的報警信號接受及驅動電路、GSM模塊觸發報警電路、 鐘聲報警器、等都屬於現有技術。鐘聲識別電路是通過定時採集、模數轉換、頻率識別等技 術實現的，這些技術均屬於現有技術。
權利要求
1.一種鐵路列車接近報警系統，其特徵在於，包括設置在報警點的報警信號觸發單元、 「已報警」信號接受單元，和設置在施工現場的報警信號接受及驅動單元、報警單元、「已報 警」信號觸發單元；報警信號觸發單元通過GSM-R網路與報警信號接受及驅動單元連接，報 警信號接受及驅動單元與報警單元連接，報警單元通過報警鐘聲與「已報警」信號觸發單元 連接，「已報警」信號觸發單元通過GSM-R網路與「已報警」信號接受單元連接；所述的報警點報警信號觸發單元由GSM紅外及圖像移動雙重偵測裝置、通用攝像頭、 直流電源組成；直流電源連接GSM紅外及圖像移動雙重偵測裝置，GSM紅外及圖像移動雙重 偵測裝置連接通用攝像頭；所述的報警信號接受及驅動單元由GSM模塊為核心的報警信號接受及驅動電路組成；所述的報警單元由鐘聲報警器、喇叭、直流電源組成；直流電源連接鐘聲報警器，鐘聲 報警器連接喇叭；所述的「已報警」信號觸發單元由鐘聲識別電路和GSM模塊觸發報警電路組成；鐘聲識 別電路與GSM模塊觸發報警電路連接；所述的「已報警」信號接受單元為一部GSM-R網路手機。
2.如權利要求1所述的一種鐵路列車接近報警系統，其特徵在於，所述的GSM紅外及圖 像移動雙重偵測裝置為深圳巡鷹公司生產的紅外及圖像移動雙重偵測G90產品。
3.一種列車接近報警方法，其特徵在於步驟為設置在報警點的報警信號觸發單元檢 測到行進的列車時，即刻通過GSM-R網路發送信號給施工現場的GSM模塊為核心的報警信 號接受及驅動電路；GSM模塊為核心的報警信號接受及驅動電路接受信號後驅動鐘聲報警 器，鐘聲報警器便輸出鐘聲信號給喇叭，向施工人員發出列車接近的報警鐘聲；鐘聲識別電 路識別到報警鐘聲便向GSM模塊觸發報警電路發出「已報警」信號，GSM模塊觸發報警電路 通過GSM-R網路將「已報警」信號發送到報警點工作人員的GSM-R網路手機上。
全文摘要
本發明提供了一種鐵路列車接近報警系統及報警方法。該系統包括設置在報警點的報警信號觸發單元、「已報警」信號接受單元，和設置在施工現場的報警信號接受及驅動單元、報警單元、「已報警」信號觸發單元。本發明利用GSM-R網絡、鐘聲報警器與鐘聲識別電路，形成以報警點工作人員為主節點的閉環報警系統和方法，最大程度地滿足了「故障導向安全」的原則。本發明報警系統成本低廉、自動化程度比較高、具有故障導向安全功能、可降低勞動強度。不僅適用於GSM-R網路覆蓋的鐵道路線也適用於普通手機網路已覆蓋的鐵路沿線。
文檔編號G08B25/10GK102054329SQ201010534430
公開日2011年5月11日 申請日期2010年11月4日 優先權日2010年11月4日
發明者唐忠國, 張福增, 李健成, 梁吉業, 陳紅星 申請人:中鐵建電氣化局集團第二工程有限公司, 山西大學