專利名稱：高原環(huán)境下的軌道交通乘客安全保障系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于軌道交通安全保障領域，特別是一種高原環(huán)境下的軌道交通乘客 安全保障系統(tǒng)。
背景技術：
高原環(huán)境下容易使人體產(chǎn)生各種"高原反應"癥狀，嚴重的高原反應對人體 的傷害是比較嚴重的，甚至威脅到乘客生命安全；各種用于緩解、消除高原反應 的醫(yī)療救護手段己經(jīng)比較成熟，但是這些技術不能保證24小時不間斷大范圍實 時監(jiān)控；特別是在軌道交通中仍沒有有效的可靠的易操作的裝置，實現(xiàn)在高原條 件下的乘客安全預警與保障技術，在世界仍未得到解決。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了克服列車乘客在高原環(huán)境下，身體不適，容易產(chǎn)生"高原反映" 的情況，提供了一種高原環(huán)境下的軌道交通乘客安全保障系統(tǒng)，通過對乘客的血 壓、脈搏進行監(jiān)控獲得對單個及全體乘客人身安全狀況的評估、預警及救援預案 支持，并能夠將監(jiān)控數(shù)據(jù)上傳到整車數(shù)據(jù)處理中心為列車運營決策者提供決策支 持。
本發(fā)明的技術方案是系統(tǒng)包括整車數(shù)據(jù)檢測處理中心、單車數(shù)據(jù)監(jiān)測處理 中心和嵌入式設備；所述三個部分通過二級互聯(lián)網(wǎng)形成桌面系統(tǒng)和嵌入式設備構 成的網(wǎng)絡實現(xiàn)數(shù)據(jù)的上傳和處理。
所述血壓、脈搏數(shù)值采集裝置采用基于ARM (32位嵌入式處理器)的處理器
和MOTOROLA的MPX5050GP壓力傳感器進行血壓、脈搏模擬信號的采集，通過模/ 數(shù)轉換器和噪音數(shù)據(jù)過濾器將采集數(shù)據(jù)以數(shù)字信號上傳至單車數(shù)據(jù)監(jiān)測處理中 心。血壓、脈搏數(shù)值采集裝置采用多"探頭"配置，允許2名或3名乘客同時使 用；車廂內(nèi)各個血壓、脈搏數(shù)值采集裝置以基于TCP/IP協(xié)議的嵌入式以太網(wǎng)星 形網(wǎng)絡方式與單車數(shù)據(jù)監(jiān)測處理中心相連，自動完成定時血壓、脈搏信號采集， 實現(xiàn)24小時不間斷監(jiān)控，自動上傳有效采集數(shù)據(jù)。
所述單車數(shù)據(jù)監(jiān)測處理中心采用嵌入式設備實現(xiàn)，主要功能是存儲本地采集
數(shù)據(jù)，建立統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫進行管理；對所有血壓、脈搏采集裝置編碼，建立維護數(shù) 據(jù)與設備映射表；并與整車數(shù)據(jù)監(jiān)測處理中心通過USB數(shù)據(jù)線連接，以TCP/IP 協(xié)議實時上傳監(jiān)測數(shù)據(jù)至整車數(shù)據(jù)監(jiān)測處理中心。
所述整車數(shù)據(jù)監(jiān)測處理中心統(tǒng)一對各個單車數(shù)據(jù)監(jiān)測處理中心上傳數(shù)據(jù)進 行儲存，并實時了解高原條件下全體乘客的血壓、脈搏等人身安全狀況；通過與 高原環(huán)境下人體安全狀況經(jīng)驗值對比，實時對每個乘客的安全狀況進行評估和預 警，為決策者提供決策支持。
本發(fā)明的優(yōu)點是具有良好的實時性特點，能夠完成對乘客人身安全的實時 數(shù)據(jù)采集；能夠完成24小時不間斷數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測與預警；乘客操作簡單，僅 需將血壓、脈搏數(shù)值采集裝置的采集探頭套于手腕上即可；形成互聯(lián)網(wǎng)絡，可以 在整車范圍內(nèi)對乘客的人身安全進行評估；為列車駕駛員/決策者提供可視化界 面和可選救援預案； 一方面不僅可以提供面向決策者的全體乘客人身安全狀況評
估，還可以提供對單個乘客人身安全的預警。該方法針對雪域高原下軌道交通乘 客安全保障問題提出的整車一體化解決方案為高原環(huán)境下的軌道交通發(fā)展提供
了重要的前提保障。


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圖l:系統(tǒng)結構圖
其中101為列車決策人員，102為整車數(shù)據(jù)監(jiān)測處理中心，103為互聯(lián)網(wǎng)，
104為單車數(shù)據(jù)監(jiān)測處理中心，105為血壓、脈搏數(shù)值采集裝置，106為乘客
圖2:血壓、脈搏采集嵌入式設備內(nèi)部結構圖
其中201為血壓及脈搏模擬信號采集器，202為模擬轉換器，203為血壓及 脈搏數(shù)字信號，204.為噪音數(shù)據(jù)過濾器，205為屏幕顯示，206為數(shù)據(jù)上傳模塊， 207為采集器探頭，208為處理器
圖3:單車嵌入式網(wǎng)絡結構圖
具體實施例方式
下面結合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細描述。 參照圖l，高原環(huán)境下的軌道交通乘客安全保障系統(tǒng)，主要分為三個層次
整車數(shù)據(jù)監(jiān)測處理中心102、單車數(shù)據(jù)監(jiān)測處理中心104和血壓、脈搏數(shù)值采集 裝置105。這三個部分通過二級互聯(lián)網(wǎng)絡103形成桌面系統(tǒng)與嵌入式設備105構 成的網(wǎng)絡，以實現(xiàn)實時采集的乘客106的血壓、脈搏數(shù)據(jù)提高互聯(lián)網(wǎng)103上傳至 單車數(shù)據(jù)監(jiān)測處理中心104處理。單車數(shù)據(jù)監(jiān)測處理中心104將處理后數(shù)據(jù)上傳 至整車數(shù)據(jù)監(jiān)測處理中心102，并由列車決策人員101對全體乘客的人身安全狀 況進行監(jiān)控、評估與預警。該系統(tǒng)所采用的結構能夠保證數(shù)據(jù)傳輸與處理的實時 性，并且能夠實現(xiàn)列車高速運行條件下的數(shù)據(jù)采集、傳輸與處理。
參照圖2，基于嵌入式技術的血壓、脈搏數(shù)值采集裝置105，由于采用 Motorola的MPX5050GP為采集探頭207、采用嵌入式車載(壁掛式)血壓、脈搏 的數(shù)據(jù)采集器201實現(xiàn)血壓、脈搏模擬信號的獲取，實時通過模數(shù)轉換器202將
模擬信號轉換成血壓及脈搏數(shù)字信號203,血壓及脈搏數(shù)字信號203輸送至基于 ARM的處理器208，并且經(jīng)由噪音數(shù)據(jù)過濾器204去除無效的數(shù)據(jù)，同時在屏幕 顯示205上顯示數(shù)字信號的數(shù)據(jù)值，并經(jīng)過數(shù)據(jù)上傳模塊206實時將采集數(shù)據(jù)上 傳。采集探頭207為多探頭配置，可以支持2-3名乘客同時使用。
參照圖3，嵌入式血壓、脈搏數(shù)值釆集裝置105以星形網(wǎng)絡方式與單車數(shù)據(jù) 監(jiān)測處理中心104互聯(lián)，單車內(nèi)嵌入式設備網(wǎng)絡采用嵌入式以太網(wǎng)技術組建，通 信協(xié)議為TCP/IP;由于各個采集設備之間不需要進行數(shù)據(jù)交換，因此星形網(wǎng)絡結 構能夠滿足數(shù)據(jù)上傳功能，并能有效保證嵌入式網(wǎng)絡的實時性和可靠性。
安全保障系統(tǒng)通過整車數(shù)據(jù)監(jiān)測處理中心、單車數(shù)據(jù)監(jiān)測處理中心和血壓、 脈搏采集裝置三大部分，根據(jù)逐級上傳的血壓、脈搏采集數(shù)據(jù)以及運行區(qū)域的氣
壓、氣候等數(shù)據(jù)對整車運行狀態(tài)進行評估，為決策者實時提供列車內(nèi)每位乘客的 身體狀況，發(fā)現(xiàn)問題，以便及時進行相應措施。
權利要求
1、一種高原環(huán)境下的軌道交通乘客安全保障系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)包括整車數(shù)據(jù)檢測處理中心、單車數(shù)據(jù)監(jiān)測處理中心和嵌入式設備；所述三個部分通過二級互聯(lián)網(wǎng)形成桌面系統(tǒng)和嵌入式設備構成的網(wǎng)絡，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時上傳、監(jiān)測和處理。
2 、根據(jù)權利要求1所述的一種高原環(huán)境下的軌道交通乘客安全保障系統(tǒng)， 其特征在于嵌入式設備為血壓、脈搏數(shù)值采集裝置，該裝置采用基于ARM的 處理器和MOTOROLA的MPX5050GP壓力傳感器進行血壓、脈搏模擬信號的采 集，通過模/數(shù)轉換器和噪音數(shù)據(jù)過濾器將采集數(shù)據(jù)以數(shù)字信號上傳至單車數(shù)據(jù)監(jiān) 測處理中心。
3、 根據(jù)權利要求2所述的一種高原環(huán)境下的軌道交通乘客安全保障系統(tǒng)， 其特征在于所述血壓、脈搏數(shù)值采集裝置采用多"探頭"設置，允許2名或3 名乘客同時使用，車廂內(nèi)各個血壓、脈搏采集裝置以基于TCP/IP協(xié)議的嵌入式 以太網(wǎng)星形網(wǎng)絡方式與單車數(shù)據(jù)監(jiān)測處理中心相連。
4、 根據(jù)權利要求1所述的一種高原環(huán)境下的軌道交通乘客安全保障系統(tǒng)， 其特征在于單車數(shù)據(jù)監(jiān)測處理中心存儲本地采集數(shù)據(jù)，建立統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫進行管 理；對所有血壓、脈搏數(shù)值采集裝置編碼，建立維護數(shù)據(jù)與設備映射表；并與整 車數(shù)據(jù)監(jiān)測處理中心通過USB數(shù)據(jù)線連接，以TCP/IP協(xié)議實時上傳監(jiān)測數(shù)據(jù)至 整車數(shù)據(jù)監(jiān)測處理中心。
5、 根據(jù)權利要求1所述的一種高原環(huán)境下的軌道交通乘客安全保障系統(tǒng)， 其特征在于整車數(shù)據(jù)監(jiān)測處理中心統(tǒng)一對各個單車數(shù)據(jù)監(jiān)測處理中心上傳數(shù)據(jù) 進行儲存，并通過與經(jīng)驗值對比，進行數(shù)據(jù)分析、預警和管理。
全文摘要
本發(fā)明屬于軌道交通安全保障領域，公開了一種高原環(huán)境下的軌道交通乘客安全保障系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括整車數(shù)據(jù)檢測處理中心、單車數(shù)據(jù)監(jiān)測處理中心和血壓、脈搏數(shù)值采集裝置。所述三個部分通過二級互聯(lián)網(wǎng)形成桌面系統(tǒng)和嵌入式設備構成的網(wǎng)絡實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時上傳、監(jiān)測和處理。該系統(tǒng)通過對乘客的血壓、脈搏進行監(jiān)控獲得對單個及全體乘客人身安全狀況的評估、預警及救援預案支持，并能夠將監(jiān)控數(shù)據(jù)上傳到整車數(shù)據(jù)處理中心為列車運營決策者提供決策支持。
文檔編號B61D49/00GK101108123SQ200710120818
公開日2008年1月23日 申請日期2007年8月27日 優(yōu)先權日2007年8月27日
發(fā)明者張尊棟, 柴園園, 王艷輝, 勇 秦, 蔡國強, 賈利民 申請人:北京交通大學