工況機車行車安全控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種工況機車行車安全控制系統(tǒng)，包括控制單元和多個便攜單元，所述的控制單元包括第一射頻模塊、第一控制芯片，以及第一收發(fā)天線，所述的第一控制芯片與工況機車的聲光報警裝置及剎車裝置電連接，所述的便攜單元包括電源、由所述的電源供能的第二射頻模塊和第二控制芯片，以及第二收發(fā)天線以及報警裝置。同時還公開了其控制方法。本實用新型的工況機車行車安全控制系統(tǒng)采用射頻信號作為感測信號，即通過各控制芯片驅(qū)動相應(yīng)的聲光或者振動報警機構(gòu)，提示工況機車及施工者注意，注意躲避進而避免危險發(fā)生。
【專利說明】工況機車行車安全控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及工況機車控制【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種工況機車行車安全控制 系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 在國鐵中，列車行車預(yù)警系統(tǒng)是比較完善的，列車信息采集模塊通過GPS用于收 集本列車狀態(tài)信息，列車狀態(tài)信息包括列車行駛線路、位置、車速、安全等級等；無線通信模 塊用于無線廣播本列車狀態(tài)信息和無線接收其它列車廣播的列車狀態(tài)信息；CPU控制處理 模塊用于接收和處理列車信息采集模塊和無線通信模塊發(fā)來的本列車和其它列車的列車 狀態(tài)信息。無線通信模塊將本列車當(dāng)前的列車狀態(tài)信息對周邊進行無線廣播，同時接收其 它列車無線廣播的列車狀態(tài)信息，CPU控制處理模塊根據(jù)本列車與其它列車的相互關(guān)系，判 斷行車安全距離和速度，向司機、列車自動駕駛系統(tǒng)發(fā)出預(yù)警信號。
[0003] 工礦機車有軌運輸是一種環(huán)保的，高效的運輸方式，在鐵路，引水，地鐵，公路 施工以及礦山開采，由于作業(yè)的臨時性，司機普遍素質(zhì)低，同時國內(nèi)外沒有關(guān)于地下工況 機車的遠(yuǎn)程預(yù)警系統(tǒng)，導(dǎo)致機車撞車，機車傷人，機車司機疲勞等造成的安全事故頻繁。 實用新型內(nèi)容
[0004] 本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，而提供一種工況機車行車 安全控制系統(tǒng)。
[0005] 為實現(xiàn)本實用新型的目的所采用的技術(shù)方案是：
[0006] -種工況機車行車安全控制系統(tǒng)，包括控制單元和多個便攜單元，所述的控制單 元包括第一射頻模塊、第一控制芯片，以及第一收發(fā)天線，所述的第一控制芯片與工況機車 的聲光報警裝置及剎車裝置電連接，所述的便攜單元包括電源、由所述的電源供能的第二 射頻模塊和第二控制芯片，以及第二收發(fā)天線以及報警裝置，當(dāng)所述的第一射頻模塊和第 二射頻模塊能相互檢測到時，第一控制芯片驅(qū)動工況機車的聲光報警裝置，第二控制芯片 驅(qū)動報警裝置。
[0007] 所述的便攜單元為腰挎式結(jié)構(gòu)，其包括殼體，掛鉤以及與所述的第二控制芯片可 控連接的振動單元。
[0008] 所述的便攜單元為安全帽式結(jié)構(gòu)，所述的電源設(shè)置在安全帽帽體后部，所述的第 二收發(fā)天線設(shè)置在安全帽帽體頂部。
[0009] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：
[0010] 本實用新型的工況機車行車安全控制系統(tǒng)采用射頻信號作為感測信號，隧道內(nèi)環(huán) 境限定了射頻信號傳播距離一般在3公里左右，當(dāng)控制單元和便攜單元通過射頻信號完成 溝通時，即兩者能互相感測到射頻信號后，即通過各控制芯片驅(qū)動相應(yīng)的聲光或者振動報 警機構(gòu)，提示工況機車及施工者注意，注意躲避進而避免危險發(fā)生。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 圖1所示為本實用新型的工況機車行車安全控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0012] 以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所 描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0013] 如圖1所示，本實用新型的工況機車行車安全控制系統(tǒng)包括控制單元10和多個便 攜單元20,所述的控制單元包括第一射頻模塊11、與所述的第一射頻模塊11信號連接的第 一控制芯片12,以及與所述的第一射頻模塊信號連接的第一收發(fā)天線13,所述的第一控制 芯片與工況機車的聲光報警裝置及剎車裝置電連接，即所述的第一控制芯片可直接驅(qū)動工 況機車的聲光報警裝置，也可直接驅(qū)動剎車裝置動作，其中第一射頻模塊和第一控制芯片 的信號連接與現(xiàn)有技術(shù)類似，在此不再贅述。具體地說，所述的第一控制單元可由工況機車 自帶電源供能，在不改變工況機車機體的情況下可有效提高可控制性。
[0014] 所述的便攜單元包括電源24、由所述的電源供能的第二射頻模塊21和與所述的 第二射頻模塊信號連接的第二控制芯片22,所述的第二射頻模塊信號連接的第二收發(fā)天線 23以及報警裝置25,如便攜聲光報警或者振動報警等形式，所述的報警裝置由電源功能并 可在第二控制芯片的驅(qū)動下動作，同時，還可在便攜單元上設(shè)置開關(guān)按鍵，在起到警示效果 后可有操作者選擇關(guān)閉報警，當(dāng)然，還可在開關(guān)按鍵上設(shè)置計時器等，以便在間隔預(yù)定時間 后再次報警避免遺忘疏忽造成危險。
[0015] 具體控制方法為：第一射頻模塊和第二射頻模塊供能后在各自天線的輔助下搜索 射頻信號，當(dāng)所述的第一射頻模塊和第二射頻模塊能相互檢測到時，即建立通訊時，第一控 制芯片驅(qū)動工況機車的聲光報警裝置，第二控制芯片驅(qū)動便攜單元上的報警裝置，分別給 工況機車操作者和施工人員提供報警，促使雙方采取避讓措施。若預(yù)定時間內(nèi)，如15S或 30s，工況機車操作者未關(guān)閉工況機車的聲光報警裝置，則可認(rèn)為當(dāng)前操作者出現(xiàn)意外狀 況，如睡著或者脫離崗位，則第一控制芯片直接驅(qū)動剎車裝置動作將工況機車剎停，以避免 災(zāi)害發(fā)生。
[0016] 進一步地，在所述的便攜單元上還設(shè)置有遠(yuǎn)程停車按鍵，所述的第二射頻模塊接 收第一射頻模塊發(fā)射的停車指令并驅(qū)動剎車裝置進行遠(yuǎn)程剎車的步驟，指令信息的傳輸與 語音信息的傳輸類似，在此不再描述。
[0017] 具體來說，所述的便攜單元為腰挎式結(jié)構(gòu)，其包括殼體，掛鉤以及與所述的第二控 制芯片可控連接的振動單元。同時，所述的便攜單元為安全帽式結(jié)構(gòu)，所述的電源設(shè)置在安 全帽帽體后部，所述的第二收發(fā)天線設(shè)置在安全帽帽體頂部。當(dāng)然，還可采用基臺式設(shè)計以 便方式在關(guān)鍵場所，其設(shè)計形狀均可采用現(xiàn)有式樣，在此不再展開描述。
[0018] 工礦機車遠(yuǎn)程機車的第一射頻模塊和第二射頻模塊可采用SR_ FRS_lW(400-470MHz)無線對講、數(shù)據(jù)收發(fā)模塊，第一控制芯片和第二控制芯片可分別采用 數(shù)據(jù)處理采用ST (意法半導(dǎo)體）STM32F103RC高性能32位MCU控制芯片，采用ST (意法半 導(dǎo)體）STM32F103RC高性能32位MCU控制芯片，ARM32位的Cortex-M3CPU，最高72MHZ工作 頻率，具有高于1. 25DMisp MHZ(DhrySt0Ne2· 1)處理能力，在惡劣條件下穩(wěn)定可靠的工作， 輕松實現(xiàn)設(shè)備互聯(lián)；SR_FRS_lW(400-470MHz)無線對講、數(shù)據(jù)收發(fā)模塊，具有語音、短信長 距離呼叫，控制信號使用加密技術(shù)，抗干擾強；同時，在控制單元和便攜單元上還可分別設(shè) 置液晶顯示屏，采用12864點陣白黑液晶屏顯示工作信息，信息清晰明了，人機界面友好， 相關(guān)參數(shù)都可以在液晶屏幕上明確顯示，利用各射頻模塊的地址信息，可通過控制芯片解 碼后直接顯示各設(shè)備的名稱，當(dāng)出現(xiàn)報警后，用戶可直觀獲知即將到來者的身份。即，所述 的控制方法還包括所述的第二控制芯片根據(jù)接收到的所述的第一射頻模塊的射頻信號并 分析其地址信息以在顯示屏上顯示工況機車信息的步驟，通過顯示信息可進一步提高信息 的交互效果，提高警惕性。同時，所述的第一控制芯片還可接收多個便攜單元的射頻信號， 并分析其數(shù)量和身份信息，通過判斷其人數(shù)和施工者身份進行相應(yīng)的操作，提高操作的目 的性。
[0019] 因為受礦山隧道內(nèi)施工工具、巖石、軌道拐彎等各種干擾因素的阻擋，同時，復(fù)雜 的工況導(dǎo)致隧道視野受影響，僅靠人眼觀察范圍有限且容易產(chǎn)生疲勞，當(dāng)發(fā)現(xiàn)危險時還會 因為距離過近導(dǎo)致無法采取相應(yīng)的措施導(dǎo)致?lián)p傷出現(xiàn)本實用新型的工況機車行車安全控 制系統(tǒng)采用射頻信號作為感測信號，隧道內(nèi)環(huán)境限定了射頻信號傳播距離一般在3公里左 右，當(dāng)控制單元和便攜單元通過射頻信號完成溝通時，即兩者能互相感測到射頻信號后，即 通過各控制芯片驅(qū)動相應(yīng)的聲光或者振動報警機構(gòu)，提示工況機車及施工者注意，注意躲 避進而避免危險發(fā)生。進一步地，還可在便攜單元上增加緊急停止按鍵，利用射頻信號傳導(dǎo) 控制信息，對工況機車進行遙控緊急停車，當(dāng)然，對于不同的施工場所，中間還可增加中繼 天線等提高射頻信號傳播距離，提高安全警戒的范圍。
[0020] 當(dāng)然，所述的便攜單元不止可以由作業(yè)人員攜帶，還可設(shè)置在線路道岔處，各作 業(yè)點如掘進機關(guān)鍵區(qū)段，襯砌臺車等施工點處，進入安全警示區(qū)域內(nèi)即提醒工況機車操作 者注意，避免危險發(fā)生。同時，各控制芯片還安裝了數(shù)據(jù)存儲，與機車自帶傳感器連接可以 作為機車黑匣子使用，紀(jì)錄行車數(shù)據(jù)，行車信號不正常時可以自動聲光報警直至機車自動 停車.
[0021] 以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普 通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改 進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種工況機車行車安全控制系統(tǒng)，其特征在于，包括控制單元和多個便攜單元，所述 的控制單元包括第一射頻模塊、第一控制芯片，以及第一收發(fā)天線，所述的第一控制芯片與 工況機車的聲光報警裝置及剎車裝置電連接，所述的便攜單元包括電源、由所述的電源供 能的第二射頻模塊和第二控制芯片，以及第二收發(fā)天線以及報警裝置，當(dāng)所述的第一射頻 模塊和第二射頻模塊能相互檢測到時，第一控制芯片驅(qū)動工況機車的聲光報警裝置，第二 控制芯片驅(qū)動報警裝置。
2. 如權(quán)利要求1所述的工況機車行車安全控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的便攜單元為 腰挎式結(jié)構(gòu)，其包括殼體，掛鉤以及與所述的第二控制芯片可控連接的振動單元。
3. 如權(quán)利要求1所述的工況機車行車安全控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的便攜單元為 安全帽式結(jié)構(gòu)，所述的電源設(shè)置在安全帽帽體后部，所述的第二收發(fā)天線設(shè)置在安全帽帽 體頂部。
4. 如權(quán)利要求2或3所述的工況機車行車安全控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的便攜單元 還包括與所述的第二控制芯片信號連接的顯示屏。
【文檔編號】B61L23/00GK203876781SQ201420296118
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月5日
【發(fā)明者】丁永哲, 齊建峰, 高振宅, 吳昊, 周勤茶 申請人:天津亨通利鐵道工程機械配件有限公司