專利名稱：鐵路施工智能防護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種在鐵路既有線施工過程中確保列車行車安全和施工作業(yè)人員人身安全的防護(hù)裝置，具體地說就是一種鐵路施工智能防護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
在鐵路既有線施工中，為保證列車行車安全和施工作業(yè)人員人身安全，采取的是在車站信號(hào)樓設(shè)有駐站聯(lián)絡(luò)員、施工作業(yè)點(diǎn)外800米處以及施工作業(yè)點(diǎn)設(shè)有安全防護(hù)員等一系列人工防護(hù)措施。列車進(jìn)入施工作業(yè)區(qū)間時(shí)，駐站聯(lián)絡(luò)員用對(duì)講機(jī)告知安全防護(hù)員有列車通過，安全防護(hù)員通過瞭望告知施工作業(yè)人員停止施工作業(yè)下道，待列車通過施工作業(yè)點(diǎn)后，再上道進(jìn)行施工作業(yè)。近年來，列車速度不斷提高，由于列車速度快， 如果等到安全防護(hù)員觀察到列車，再通知施工人員停止施工作業(yè)、下道，已經(jīng)來不急了。由于對(duì)列車何時(shí)通過施工區(qū)間的運(yùn)行情況不能掌握，所以為保證施工作業(yè)人員的人身安全， 在駐站聯(lián)絡(luò)員告知有列車要進(jìn)入施工區(qū)間時(shí)就要求施工作業(yè)人員下道，這樣，有時(shí)需要等待很長(zhǎng)時(shí)間列車才通過施工作業(yè)點(diǎn)，無疑對(duì)施工時(shí)間產(chǎn)生浪費(fèi)；并且，現(xiàn)在的無線對(duì)講機(jī)發(fā)射距離短，需要在施工作業(yè)區(qū)間增加安全防護(hù)員采取接力的方式向施工作業(yè)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)駐站聯(lián)絡(luò)員的指令，在很大程度上增加了施工成本。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于提供一種發(fā)報(bào)預(yù)告時(shí)間準(zhǔn)確及時(shí)合理恰當(dāng)、有效保證施工時(shí)間的鐵路施工智能防護(hù)裝置。該裝置能準(zhǔn)確及時(shí)告知施工作業(yè)人員列車在施工區(qū)間的運(yùn)行情況，便于施工作業(yè)人員掌握停止施工作業(yè)下道時(shí)間，同時(shí)在很大程度上降低了施工成本。本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種鐵路施工智能防護(hù)裝置，其特征在于它包括N個(gè)采集器與至少一臺(tái)語音報(bào)警器；采集器與采集器之間無線信號(hào)連接，語音報(bào)警器與采集器之間無線信號(hào)連接。本實(shí)用新型使用時(shí)，采集器安裝在施工區(qū)間的鋼軌軌腰側(cè)面，每隔1 2KM安裝一個(gè)；語音報(bào)警器放置在施工作業(yè)點(diǎn)或由施工作業(yè)點(diǎn)的安全防護(hù)員攜帶。列車通過時(shí)，遠(yuǎn)離施工區(qū)間的第一個(gè)采集器將振動(dòng)信號(hào)向與第二個(gè)采集器發(fā)射信號(hào)，采集器接力式的傳遞信號(hào)，最終將信號(hào)送至近于施工區(qū)間的第N個(gè)采集器，第N個(gè)采集器將信號(hào)發(fā)送到語音報(bào)警器。語音報(bào)警器發(fā)出報(bào)警聲音，告知施工作業(yè)人員列車在施工區(qū)間的運(yùn)行情況，施工作業(yè)人員掌握停止施工作業(yè)下道時(shí)間，避免施工時(shí)間不當(dāng)浪費(fèi)，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小巧， 使用方便，造價(jià)低廉，與現(xiàn)有技術(shù)相比，使用本實(shí)用新型能大大提高施工效率，降低施工成本。


圖1是本實(shí)用新型系統(tǒng)圖；圖2是本實(shí)用新型語音報(bào)警器電路原理結(jié)構(gòu)圖；圖3是本實(shí)用新型采集器電路原理結(jié)構(gòu)圖。圖中1-語音報(bào)警器，101-AVR處理器，102-數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，103-語音報(bào)警無線收發(fā)模塊，104-LCD顯示屏，105-語音模塊，106-音頻放大器，107-鍵盤，1071-菜單鍵，1072-左移鍵，1073-右移鍵，1074-+鍵，1075—鍵，108-揚(yáng)聲器，109-語音報(bào)警器天線，110-語音報(bào)警器充電插孔，111"電源開關(guān)，112-背帶掛釘，113-語音報(bào)警器外殼，114-電源電路； 2-采集器，201-AT89C2051微處理器，202-采集無線收發(fā)模塊，203-編碼開關(guān)，204-檢測(cè)按鈕，205-檢測(cè)開關(guān)，206-振動(dòng)傳感器，207-A/D轉(zhuǎn)換電路，208-采集器天線，209-充電電池， 210-供電電路，211-電源指示燈，212-工作指示燈，213-采集器充電插孔，214-固定螺孔， 215-采集器外殼。
具體實(shí)施方式
如圖1所示一種鐵路施工智能防護(hù)裝置，它包括N個(gè)采集器2與至少一臺(tái)語音報(bào)警器ι ；采集器2與采集器2之間無線信號(hào)連接，語音報(bào)警器1與采集器2 之間無線信號(hào)連接。語音報(bào)警器1放置在施工作業(yè)點(diǎn)或由施工作業(yè)點(diǎn)的安全防護(hù)員攜帶。N個(gè)采集器安裝在施工區(qū)間鋼軌軌腰側(cè)，每隔1 2公里間距安裝一個(gè)采集器2，采集器2的安裝間距要根據(jù)其無線發(fā)射覆蓋范圍的具體實(shí)際情況確定。因?yàn)椴杉?發(fā)射無線信號(hào)的發(fā)射覆蓋范圍有限，第一個(gè)采集器2與第二個(gè)采集器2之間無線信號(hào)連接，第二個(gè)采集器2與第三個(gè)采集器2之間無線信號(hào)連接，…，第N-I個(gè)采集器2與第N個(gè)采集器2之間無線信號(hào)連接， 第N個(gè)采集器2與語音報(bào)警器1之間無線信號(hào)連接。如圖1所示語音報(bào)警器1包括語音報(bào)警器外殼113，設(shè)置在語音報(bào)警器1面板上的IXD顯示屏104、揚(yáng)聲器108、鍵盤107、語音報(bào)警器充電插孔110和電源開關(guān)111 ；為了攜帶方便，語音報(bào)警器1設(shè)有背帶掛釘112 ；語音報(bào)警器外殼113內(nèi)設(shè)語音報(bào)警天線109、電源電路112及語音報(bào)警電路板，參見圖2 語音報(bào)警電路板包括AVR處理器101、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器102、語音報(bào)警器無線收發(fā)模塊103、語音模塊105、音頻放大器106 ；語音報(bào)警天線109語音與報(bào)警無線收發(fā)模塊103連接，報(bào)警無線收發(fā)模塊103與AVR處理器101連接，IXD顯示屏104、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器102和AVR處理器101連接；AVR處理器101還與語音模塊105輸入端連接，語音模塊105輸出端與音頻放大器106輸入端連接，音頻放大器106輸出端于揚(yáng)聲器 108連接；鍵盤107上設(shè)有菜單鍵1071、左移鍵1072、右移鍵1073、+鍵1074和-鍵1075 ； 菜單鍵1071、左移鍵1072、右移鍵1073、+鍵1074和-鍵1075分別與AVR處理器101連接；電源電路114與語音報(bào)警器充電插孔110連接，通過報(bào)警器充電插孔110為電源電路 114充電，電源電路114是語音報(bào)警電路板的用電電源。如圖1所示采集器2包括采集器外殼215，設(shè)置在采集器外殼215面板上的編碼開關(guān)203、檢測(cè)按鈕204、檢測(cè)開關(guān)205、電源指示燈211、工作指示燈212和采集器充電插孔 213，采集器外殼215設(shè)有用于與鋼軌軌腰側(cè)相連接的固定螺孔214 ；采集器外殼215內(nèi)設(shè)置充電電池209和采集電路板；參見圖3 采集電路板包括AT89C2051微處理器201、采集無線收發(fā)模塊202、編碼開關(guān)203、A/D轉(zhuǎn)換電路207和振動(dòng)傳感器206 ；振動(dòng)傳感器206與 A/D轉(zhuǎn)換電路207輸入端連接，A/D轉(zhuǎn)換電路207輸出端與AT89C2051微處理器201連接； AT89C2051微處理器201輸出端與采集無線收發(fā)模塊202連接，采集無線收發(fā)模塊202與采集器天線208連接，編碼開關(guān)203、檢測(cè)按鈕204、檢測(cè)開關(guān)205與AT89C2051微處理器201 連接；充電電池209連接有為各個(gè)電器元件供電的供電電路210，供電電路210與采集器充電插孔213連接。本實(shí)用新型使用前的準(zhǔn)備工作過程是語音報(bào)警器1的數(shù)據(jù)寫入，將第一個(gè)采集器2安裝在鋼軌軌腰側(cè)，檢測(cè)開關(guān)205與鋼軌軌腰接觸壓下閉合，工作指示燈212點(diǎn)亮，檢測(cè)開關(guān)205的作用是防止采集器2脫落或被人為破壞造成鏈路中斷，同時(shí)方便施工作業(yè)人員及時(shí)掌握采集器2在施工區(qū)間的工作狀態(tài)；檢測(cè)開關(guān)205閉合后，AT89C2051微處理器 201讀取編碼開關(guān)203的編碼，送到采集無線收發(fā)模塊202發(fā)射出去(處在同一施工區(qū)間的采集器2、語音報(bào)警器1的無線收發(fā)模塊頻道相同、每個(gè)采集器2的編碼不同且是唯一的)； 語音報(bào)警無線收發(fā)模塊103接收到采集無線收發(fā)模塊202到編碼后，啟動(dòng)AVR處理器101 讀入數(shù)據(jù)并送到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器102中，編碼存儲(chǔ)后AVR處理器101通過語音報(bào)警無線收發(fā)模塊103送出復(fù)位數(shù)據(jù)給第一個(gè)采集器2 ；第一個(gè)采集器2接收到語音報(bào)警器1發(fā)來的復(fù)位數(shù)據(jù)后AT89C2051微處理器201停止采集無線收發(fā)模塊202對(duì)語言報(bào)警無線收發(fā)模塊103 發(fā)送編碼并處于報(bào)警狀態(tài)，此時(shí)安裝人員通過語音報(bào)警器1面板上的鍵盤107和LCD顯示屏103從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器102中調(diào)出采集器2的編碼設(shè)置第一個(gè)采集器2的安裝公里標(biāo)并存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器102中，第一個(gè)采集器2的編碼和公里標(biāo)要一一對(duì)應(yīng)，設(shè)置完成后再安裝第二個(gè)采集器2 ；第二個(gè)采集器2的安裝、編碼設(shè)置、公里標(biāo)設(shè)置方法和第一個(gè)采集器2的步驟相同，不過第二個(gè)采集器2要多一個(gè)步驟，按下第二個(gè)采集器2的檢測(cè)按鈕204，AT89C2051 微處理器201通過采集無線收發(fā)模塊202向第一個(gè)采集器2發(fā)送呼叫碼，第一個(gè)采集器2 接收到第二個(gè)采集器2發(fā)送的呼叫碼后，AT89C2051微處理器201通過采集無線收發(fā)模塊 202回送應(yīng)答碼，同時(shí)AT89C2051微處理器201自動(dòng)復(fù)位處于報(bào)警狀態(tài)，第二個(gè)采集器2接收到應(yīng)答碼，AT89C2051微處理器201控制工作指示燈212閃爍2次后自動(dòng)復(fù)位。如果工作指示燈212不閃爍，說明第二個(gè)采集器2與第一個(gè)采集器2之間的距離超出采集無線收發(fā)模塊202的覆蓋范圍，就必須移動(dòng)第二個(gè)采集器2，直到第二個(gè)采集器2能接收到第一個(gè)采集器2信號(hào)為止。而后，按照安裝第二個(gè)采集器2的方法依次完成其他采集器2到施工作業(yè)點(diǎn)語言報(bào)警器1無線覆蓋的范圍為止。 本實(shí)用新型的工作過程如下當(dāng)列車通過安裝在出站信號(hào)機(jī)處鋼軌軌腰側(cè)的第一個(gè)采集器2時(shí)，振動(dòng)傳感器206將振動(dòng)信號(hào)送至A/D轉(zhuǎn)換電路207轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)再送至 AT89C2051微處理器201，AT89C2051微處理器201經(jīng)過判斷，確認(rèn)有列車通過后，啟動(dòng)采集無線收發(fā)模塊202將編碼開關(guān)203設(shè)置的編碼送到第二個(gè)采集器2，第二個(gè)采集器2接收到第一個(gè)采集器2發(fā)來的編碼，AT89C2051微處理器201原樣不動(dòng)地傳送到第三個(gè)采集器 2，直到語音報(bào)警器1的語音報(bào)警無線收發(fā)模塊102接收到編碼后將報(bào)警的采集器2的編號(hào)送到AVR處理器101處理，AVR處理器101調(diào)出報(bào)警的采集器2設(shè)置的公里標(biāo)和語音報(bào)警器1所設(shè)置的公里標(biāo)相減(為正數(shù)時(shí)上行通過列車，為負(fù)數(shù)時(shí)下行通過列車)，啟動(dòng)語音模塊104通過揚(yáng)聲器106告知施工人員是上行還是下行有列車通過，并距離施工作業(yè)點(diǎn)還有多少公里后，再送回報(bào)警碼使所有啟動(dòng)的采集器2復(fù)位到報(bào)警狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種鐵路施工智能防護(hù)裝置，其特征是它包括N個(gè)采集器O)與至少一臺(tái)語音報(bào)警器(1)；所述采集器( 與所述采集器( 之間無線信號(hào)連接，所述語音報(bào)警器(1)與所述采集器( 之間無線信號(hào)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鐵路施工智能防護(hù)裝置，其特征是第一個(gè)所述采集器 (2)與第二個(gè)所述采集器( 之間無線信號(hào)連接，第二個(gè)所述采集器( 與第三個(gè)采集器 (2)之間無線信號(hào)連接，…，第N-I個(gè)所述采集器( 與第N個(gè)所述采集器( 之間無線信號(hào)連接，第N個(gè)所述采集器( 與所述語音報(bào)警器(1)之間無線信號(hào)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鐵路施工智能防護(hù)裝置，其特征是所述語音報(bào)警器(1) 包括語音報(bào)警器外殼(113)，設(shè)置在所述語音報(bào)警器(1)面板上的LCD顯示屏(104)、揚(yáng)聲器(108)、鍵盤(107)、語音報(bào)警器充電插孔(110)和電源開關(guān)(111)；所述語音報(bào)警器外殼 (113)內(nèi)設(shè)語音報(bào)警天線(109)、電源電路(114)及語音報(bào)警電路板。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鐵路施工智能防護(hù)裝置，其特征是所述語音報(bào)警電路板包括AVR處理器(101)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(102)、語音報(bào)警器無線收發(fā)模塊(103)、語音模塊 (105)、音頻放大器(106)；所述語音報(bào)警天線(109)語音與所述報(bào)警無線收發(fā)模塊(103) 連接，所述報(bào)警無線收發(fā)模塊(10 與所述AVR處理器(101)連接，所述LCD顯示屏(104)、 所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(10 和所述AVR處理器(101)連接；所述AVR處理器(101)還與所述語音模塊(10 輸入端連接，所述語音模塊(10 輸出端與所述音頻放大器(106)輸入端連接，所述音頻放大器(106)輸出端于所述揚(yáng)聲器(108)連接；所述鍵盤(107)上設(shè)有菜單鍵 (1071)、左移鍵(1072)、右移鍵(1073)、+鍵(1074)和-鍵(1075)；所述菜單鍵(1071)、所述左移鍵(1072)、所述右移鍵(1073)、所述+鍵(1074)和所述-鍵(107 分別與所述AVR 處理器(101)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的一種鐵路施工智能防護(hù)裝置，其特征是所述采集器( 包括采集器外殼015)，設(shè)置在采集器外殼(21 面板上的編碼開關(guān)003)、 檢測(cè)按鈕004)、檢測(cè)開關(guān)005)、電源指示燈011)、工作指示燈(21 和采集器充電插孔 013)，所述采集器外殼015)設(shè)有用于與鋼軌軌腰側(cè)相連接的固定螺孔014)；所述采集器外殼015)內(nèi)設(shè)置充電電池(209)和采集電路板。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種鐵路施工智能防護(hù)裝置，其特征是所述采集電路板包括AT89C2051微處理器Q01)、采集無線收發(fā)模塊002)、編碼開關(guān)Q03)、A/D轉(zhuǎn)換電路 (207)和振動(dòng)傳感器O06)；所述振動(dòng)傳感器(206)與所述A/D轉(zhuǎn)換電路(207)輸入端連接， 所述A/D轉(zhuǎn)換電路(207)輸出端與所述AT89C2051微處理器(201)連接；所述AT89C2051 微處理器(201)輸出端與所述采集無線收發(fā)模塊(20 連接，所述采集無線收發(fā)模塊(202) 與采集器天線(208)連接，所述編碼開關(guān)003)、所述檢測(cè)按鈕004)、所述檢測(cè)開關(guān)(205) 與所述AT89C2051微處理器(201)連接；充電電池209連接有供電電路010)，所述供電電路O10)與所述采集器充電插孔013)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種鐵路施工智能防護(hù)裝置，其特征是所述語音報(bào)警器(1) 設(shè)有背帶掛釘(112)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種在鐵路既有線施工過程中確保列車行車安全和施工作業(yè)人員人身安全的防護(hù)裝置，具體地說是一種鐵路施工智能防護(hù)裝置，它包括N個(gè)采集器與至少一臺(tái)語音報(bào)警器；采集器與采集器之間無線信號(hào)連接，語音報(bào)警器與采集器之間無線信號(hào)連接。使用時(shí)，采集器安裝在施工區(qū)間的鋼軌軌腰側(cè)面，每隔1～2km安裝一個(gè)；語音報(bào)警器放置在施工作業(yè)點(diǎn)或由施工作業(yè)點(diǎn)的安全防護(hù)員攜帶。列車通過時(shí)，遠(yuǎn)離施工區(qū)間的第一個(gè)采集器將振動(dòng)信號(hào)向與第二個(gè)采集器發(fā)射信號(hào)，采集器接力式的傳遞信號(hào)，最終將信號(hào)送至近于施工區(qū)間的第N個(gè)采集器，第N個(gè)采集器將信號(hào)發(fā)送到語音報(bào)警器。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小巧，使用方便，造價(jià)低廉，大大提高施工效率，降低施工成本。
文檔編號(hào)G08B21/02GK202058273SQ201020586909
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2010年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月30日
發(fā)明者張?zhí)焓? 李朝宏, 楊曉軍 申請(qǐng)人:中鐵二十一局集團(tuán)有限公司