铁路尽头线车挡防撞报警系统及方法
技术领域
[0001] 本
发明涉及铁路运输、信息检测及报警技术领域，具体地说涉及一种铁路尽头线车挡防撞报警系统及方法。
背景技术
[0002] 在多种工矿企业，例如
冶金企业、火电企业等，冬季货运列车在运输过程中，含有
水分的
煤炭、
矿石料容易冻结，造成卸车困难，为了保证生产正常进行和加快货运列车的周转利用，往往需要建设解冻库对货运列车及其中的货物解冻。
[0003] 解冻库体量庞大，其中设有多股线路。例如，某一
钢铁企业的一解冻库长156m，宽22.6m，内设4股线路，尽头线均采用车挡限位。由于用于解冻的
蒸汽中常混有煤气，进入解冻库非常危险，为安全起见，在顶送作业时，调车人员不进入解冻库，只在外边数列车数，通过车长和车数换算来判断车辆前端与尽头线车挡的距离，一旦数错车数造成误判，就会出现撞车挡、脱线事故，造成重大损失。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供一种铁路尽头线车挡防撞报警系统及方法，以解决目前调车人员人工计算车辆前端与尽头线车挡的距离容易导致误判的问题。
[0005] 为了解决上述问题，本发明提供一种铁路尽头线车挡防撞报警系统，其包括：距离测量装置，用于设在尽头线车挡的前方，以测量并输出与
机车车辆的距离
信号；报警信号发射装置，与所述距离测量装置连接，用于以
电磁波的形式发送所述距离信号；和报警信号接收装置，与所述报警信号发射装置无线通信连接，用于设在机车车辆的
驾驶室内接收所述距离信号，在所述距离信号小于设定
阈值时，发出报警信号；
开关电源，与所述距离测量装置和所述报警信号发射装置连接，用于向所述距离测量装置和所述报警信号发射装置提供工作电源；所述报警信号发射装置为不包括
电池的对讲机。
[0006] 优选地，所述距离测量装置包括：
探头，用于设在尽头线，以感测与机车车辆的距离；主机，与所述探头连接，用于输出所述距离信号。
[0007] 优选地，所述主机和所述报警信号发射装置组装为一体。
[0008] 优选地，还包括：蜂鸣器，与所述主机连接，用于在机车车辆接近所述探头时报警。
[0009] 优选地，所述距离测量装置为
超声波传感器、红外传感器或者雷达。
[0010] 优选地，所述报警信号接收装置为安装在机车驾驶室内的平面调车设备的车载电台。
[0011] 优选地，所述铁路尽头线车挡防撞报警系统被设置在冶金企业或者火电企业的解冻库中。
[0012] 优选地，所述距离测量装置的所述探头设于距离所述尽头线车挡4m的铁轨中间，并且所述距离测量装置的所述探头斜向上方40度
角安装；所述距离测量装置的所述主机和所述报警信号发射装置固定于高度不低于3m的
位置；在所述尽头线设置的保障机车运行安全的信号机和所述距离测量装置的所述主机、所述报警信号发射装置之间连接所述
开关电源，与微机联
锁系统连接，并受微机联锁系统控制。
[0013] 为了解决上述问题，本发明提供一种铁路尽头线车挡防撞报警方法，其包括以下步骤：利用距离测量装置测量机车车辆距离尽头线车挡的距离信号；利用报警信号发射装置将距离信号以电磁波的形式发送至机车驾驶室内的报警信号接收装置；，所述报警信号发射装置为不包括电池的对讲机。距离测量装置的探头设于距离尽头线车挡4m的铁轨中间，并且距离测量装置的探头斜向上方40度角安装；距离测量装置的主机和报警信号发射装置固定于高度不低于3m的位置；在尽头线保障机车运行安全的信号机和距离测量装置的主机、报警信号发射装置之间连接开关电源，开关电源与微机联锁系统连接，并受微机联锁系统控制。
[0014] 本发明在尽头线车挡处安装距离测量装置，当机车车辆接近探测范围时，发出报警信号至机车驾驶室内的报警装置，当接收到报警信号时，发出报警声，提醒司机及时停车，防止撞车挡、脱线事故的发生。
附图说明
[0015] 图1为本发明的铁路尽头线车挡防撞报警系统
实施例的结构示意图。
具体实施方式
[0016] 下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。
[0017] 需要提前说明的是，为了不至于产生赘述，下面对本发明的系统实施例进行详细描述的同时，也对本发明提供的铁路尽头线车挡防撞报警方法进行详细描述。
[0018] 如图1所示，本发明的系统实施例包括作为距离测量装置的
超声波传感器、报警信号发射装置33、报警信号接收装置34。此外，为了清楚的显示本实施例的应用，图1还包括尽头线的铁轨(钢轨)1、车挡11、信号机5和机车4、机车驾驶室41。
[0019] 再如图1，
超声波传感器包括探头31和主机32，探头31设在尽头线的铁轨1上，并位于车挡11的前方，用于发射、接收超声波，以检测与机车4前端车辆的距离，主机32与探头31连接，用于处理探头31发射、接收的超声波信号，据此计算获得并输出与机车4前端车辆的距离信号。在其他实施例中，距离测量装置还可以为红外传感器、雷达等。报警信号发射装置33与主机32连接，用于以电磁波的形式发送距离信号。优选地，二者同时固定于一盒体(未标记)中，形成一体结构，并将该盒体固定于一杆体2或者一堵墙上，且该盒体距离地面至少3m，以使电磁波信号顺利传播。报警信号接收装置34与报警信号发射装置33无线通信连接，用于设在机车4的机车驾驶室41内接收距离信号，在距离信号小于设定阈值时，发出报警信号。
[0020] 例如，报警信号发射装置33为调频发射机，将主机32获得报警信号或者和主机32连接的蜂鸣器321发出的
音频信号与高频载波调制为调频波，使高频载波的
频率随报警信号或音频信号发生变化，再对所产生的高频信号进行放大、激励、功放和一系列的阻抗匹配，将该高频信号经由其天线发送出去。相应地，报警信号接收装置34具有相应的解调模
块、滤波模块等，将报警信号从高频载波解调之后，发出相应的或声音、或灯光等报警信号。
[0021] 参考图1，本系统实施例还包括开关电源6，开关电源6和主机32、报警信号发射装置33连接，可以向二者提供工作电源，如此不必另行设置直流电源。更优选地，为了节约成本和便于系统组装，可以将报警信号发射装置33设置为不包括电池的对讲机，也即拆除对讲机的电池，使对讲机改造为简易的调频发射机。特别地，可以将开关电源6与保障机车4安全运行的微机联锁系统连接，使开关电源6的开关状态接受微机联锁系统的控制，这样，可以使信号机5的白灯与开关电源6同时运行或关闭，节约
电能。
[0022] 为了节约成本和简化结构，报警信号接收装置34为安装在机车驾驶室41内的平面调车设备的车载电台。
[0023] 更具体而言，同时为制作安装简单和节省成本，充分利用现有设备，本系统实施例直接选用调车员手持机作为报警信号发送装置33，将超声波传感器的主机32和调车员手持机组装在一个盒内，安装在车挡11旁边高度3m以上的墙上，也即图1中，高度h至少为3m，以保证无障碍传输报警信号。超声波传感器选用SB301-8型，其具有8个探头31，探测范围0.3-1.5m，主机32连接的提醒装置为蜂鸣器321，这样，可以将报警声音的发声特点设置为：机车4前端车辆距离探头31越近，蜂鸣声越急促。将探头31安装在距离车挡11前方4m处的铁轨1上，也即探头31与车挡11之间的距离L为4m，探头31斜向上方40度角安装，每股铁轨1上2个探头31，二者均用同轴
电缆连接至超声波传感器的主机32。调车员手持机选用健伍TK378G型。调车员手持机设置在发射状态，工作频率设置在一个固定的频点上，如418.25MHz，作为一个专用频点。取下电池不用，另接开关电源6。从尽头线的信号机5的白灯
电路上接入交流220V电源，经过两个开关电源6(如吉密科技深圳有限公司生产的5W 7.2V 0.8A和5W 12V 0.5A型开关电源)产生7.2V0.8A和12V0.5A直流稳恒
电压(因为手持机和主机32的工作电源不同)，分别作为手持机和主机32的工作电源。开关电源6的开关由微机联锁系统控制。当机车4要进入尽头线路时，微机联锁系统开通该尽头线路信号，白灯点亮，同时接通开关电源6。当关闭白灯时，该开关电源6同时关闭，不损耗电能。当机车4前端车辆进入探头31的探测范围时，蜂鸣器321发出蜂鸣声并通过手持机发射出无线调频报警信号。
[0024] 报警信号接收装置34接收报警信号发射装置33(也即手持机)发出的载波信号，通过解调、放大，推动喇叭发声，让司机听到报警声，提醒司机及时停车。其可以利用安装在机车驾驶室41内的平面调车设备TK868型车载电台。安装时，通过其转换开关对电台设置两个频点:第一个是平面调车用的频点，如410MHz，调车员可以通过携带的手持机进行平面调车。第二个是报警用的频点(如418.25MHz)，当机车4要进入尽头线路时，通过转换开关将电台频率调整到作为报警信号发射装置33的手持机的频点上(第二个频点)，等待接收报警信号。机车4驶出尽头线路后，再将车载电台转换到第一个频点。
[0025] 尽管上述实施例以用于冶金行业解冻库的铁路尽头线车挡防撞报警系统进行了说明，但正如背景技术部分所提及的那样，也可以用于火电企业等其他需要铁路尽头线车挡防撞报警的场合。
[0026] 综上，本发明不但可以为机车和车挡提供安全保障，而且可以充分利用现有平面调车设备，安装简便，成本低廉。更重要的是，可以使报警距离较小的超声波传感器以载波方式传达到较远的距离，实现了远程传输，大大扩展了超声波传感器的功能。司机根据报警信号控制行车，能够有效避免撞车挡、脱线事故的发生，具有很好的使用价值。
[0027] 由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
