工况机车行车安全控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种工况机车行车安全控制系统，包括控制单元和多个便携单元，所述的控制单元包括第一射频模块、第一控制芯片，以及第一收发天线，所述的第一控制芯片与工况机车的声光报警装置及刹车装置电连接，所述的便携单元包括电源、由所述的电源供能的第二射频模块和第二控制芯片，以及第二收发天线以及报警装置。同时还公开了其控制方法。本实用新型的工况机车行车安全控制系统采用射频信号作为感测信号，即通过各控制芯片驱动相应的声光或者振动报警机构，提示工况机车及施工者注意，注意躲避进而避免危险发生。
【专利说明】工况机车行车安全控制系统
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及工况机车控制【技术领域】，特别是涉及一种工况机车行车安全控制 系统。
【背景技术】
[0002] 在国铁中，列车行车预警系统是比较完善的，列车信息采集模块通过GPS用于收 集本列车状态信息，列车状态信息包括列车行驶线路、位置、车速、安全等级等；无线通信模 块用于无线广播本列车状态信息和无线接收其它列车广播的列车状态信息；CPU控制处理 模块用于接收和处理列车信息采集模块和无线通信模块发来的本列车和其它列车的列车 状态信息。无线通信模块将本列车当前的列车状态信息对周边进行无线广播，同时接收其 它列车无线广播的列车状态信息，CPU控制处理模块根据本列车与其它列车的相互关系，判 断行车安全距离和速度，向司机、列车自动驾驶系统发出预警信号。
[0003] 工矿机车有轨运输是一种环保的，高效的运输方式，在铁路，引水，地铁，公路 施工以及矿山开采，由于作业的临时性，司机普遍素质低，同时国内外没有关于地下工况 机车的远程预警系统，导致机车撞车，机车伤人，机车司机疲劳等造成的安全事故频繁。 实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种工况机车行车 安全控制系统。
[0005] 为实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：
[0006] -种工况机车行车安全控制系统，包括控制单元和多个便携单元，所述的控制单 元包括第一射频模块、第一控制芯片，以及第一收发天线，所述的第一控制芯片与工况机车 的声光报警装置及刹车装置电连接，所述的便携单元包括电源、由所述的电源供能的第二 射频模块和第二控制芯片，以及第二收发天线以及报警装置，当所述的第一射频模块和第 二射频模块能相互检测到时，第一控制芯片驱动工况机车的声光报警装置，第二控制芯片 驱动报警装置。
[0007] 所述的便携单元为腰挎式结构，其包括壳体，挂钩以及与所述的第二控制芯片可 控连接的振动单元。
[0008] 所述的便携单元为安全帽式结构，所述的电源设置在安全帽帽体后部，所述的第 二收发天线设置在安全帽帽体顶部。
[0009] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
[0010] 本实用新型的工况机车行车安全控制系统采用射频信号作为感测信号，隧道内环 境限定了射频信号传播距离一般在3公里左右，当控制单元和便携单元通过射频信号完成 沟通时，即两者能互相感测到射频信号后，即通过各控制芯片驱动相应的声光或者振动报 警机构，提示工况机车及施工者注意，注意躲避进而避免危险发生。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 图1所示为本实用新型的工况机车行车安全控制系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012] 以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所 描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0013] 如图1所示，本实用新型的工况机车行车安全控制系统包括控制单元10和多个便 携单元20,所述的控制单元包括第一射频模块11、与所述的第一射频模块11信号连接的第 一控制芯片12,以及与所述的第一射频模块信号连接的第一收发天线13,所述的第一控制 芯片与工况机车的声光报警装置及刹车装置电连接，即所述的第一控制芯片可直接驱动工 况机车的声光报警装置，也可直接驱动刹车装置动作，其中第一射频模块和第一控制芯片 的信号连接与现有技术类似，在此不再赘述。具体地说，所述的第一控制单元可由工况机车 自带电源供能，在不改变工况机车机体的情况下可有效提高可控制性。
[0014] 所述的便携单元包括电源24、由所述的电源供能的第二射频模块21和与所述的 第二射频模块信号连接的第二控制芯片22,所述的第二射频模块信号连接的第二收发天线 23以及报警装置25,如便携声光报警或者振动报警等形式，所述的报警装置由电源功能并 可在第二控制芯片的驱动下动作，同时，还可在便携单元上设置开关按键，在起到警示效果 后可有操作者选择关闭报警，当然，还可在开关按键上设置计时器等，以便在间隔预定时间 后再次报警避免遗忘疏忽造成危险。
[0015] 具体控制方法为：第一射频模块和第二射频模块供能后在各自天线的辅助下搜索 射频信号，当所述的第一射频模块和第二射频模块能相互检测到时，即建立通讯时，第一控 制芯片驱动工况机车的声光报警装置，第二控制芯片驱动便携单元上的报警装置，分别给 工况机车操作者和施工人员提供报警，促使双方采取避让措施。若预定时间内，如15S或 30s，工况机车操作者未关闭工况机车的声光报警装置，则可认为当前操作者出现意外状 况，如睡着或者脱离岗位，则第一控制芯片直接驱动刹车装置动作将工况机车刹停，以避免 灾害发生。
[0016] 进一步地，在所述的便携单元上还设置有远程停车按键，所述的第二射频模块接 收第一射频模块发射的停车指令并驱动刹车装置进行远程刹车的步骤，指令信息的传输与 语音信息的传输类似，在此不再描述。
[0017] 具体来说，所述的便携单元为腰挎式结构，其包括壳体，挂钩以及与所述的第二控 制芯片可控连接的振动单元。同时，所述的便携单元为安全帽式结构，所述的电源设置在安 全帽帽体后部，所述的第二收发天线设置在安全帽帽体顶部。当然，还可采用基台式设计以 便方式在关键场所，其设计形状均可采用现有式样，在此不再展开描述。
[0018] 工矿机车远程机车的第一射频模块和第二射频模块可采用SR_ FRS_lW(400-470MHz)无线对讲、数据收发模块，第一控制芯片和第二控制芯片可分别采用 数据处理采用ST (意法半导体）STM32F103RC高性能32位MCU控制芯片，采用ST (意法半 导体）STM32F103RC高性能32位MCU控制芯片，ARM32位的Cortex-M3CPU，最高72MHZ工作 频率，具有高于1. 25DMisp MHZ(DhrySt0Ne2· 1)处理能力，在恶劣条件下稳定可靠的工作， 轻松实现设备互联；SR_FRS_lW(400-470MHz)无线对讲、数据收发模块，具有语音、短信长 距离呼叫，控制信号使用加密技术，抗干扰强；同时，在控制单元和便携单元上还可分别设 置液晶显示屏，采用12864点阵白黑液晶屏显示工作信息，信息清晰明了，人机界面友好， 相关参数都可以在液晶屏幕上明确显示，利用各射频模块的地址信息，可通过控制芯片解 码后直接显示各设备的名称，当出现报警后，用户可直观获知即将到来者的身份。即，所述 的控制方法还包括所述的第二控制芯片根据接收到的所述的第一射频模块的射频信号并 分析其地址信息以在显示屏上显示工况机车信息的步骤，通过显示信息可进一步提高信息 的交互效果，提高警惕性。同时，所述的第一控制芯片还可接收多个便携单元的射频信号， 并分析其数量和身份信息，通过判断其人数和施工者身份进行相应的操作，提高操作的目 的性。
[0019] 因为受矿山隧道内施工工具、岩石、轨道拐弯等各种干扰因素的阻挡，同时，复杂 的工况导致隧道视野受影响，仅靠人眼观察范围有限且容易产生疲劳，当发现危险时还会 因为距离过近导致无法采取相应的措施导致损伤出现本实用新型的工况机车行车安全控 制系统采用射频信号作为感测信号，隧道内环境限定了射频信号传播距离一般在3公里左 右，当控制单元和便携单元通过射频信号完成沟通时，即两者能互相感测到射频信号后，即 通过各控制芯片驱动相应的声光或者振动报警机构，提示工况机车及施工者注意，注意躲 避进而避免危险发生。进一步地，还可在便携单元上增加紧急停止按键，利用射频信号传导 控制信息，对工况机车进行遥控紧急停车，当然，对于不同的施工场所，中间还可增加中继 天线等提高射频信号传播距离，提高安全警戒的范围。
[0020] 当然，所述的便携单元不止可以由作业人员携带，还可设置在线路道岔处，各作 业点如掘进机关键区段，衬砌台车等施工点处，进入安全警示区域内即提醒工况机车操作 者注意，避免危险发生。同时，各控制芯片还安装了数据存储，与机车自带传感器连接可以 作为机车黑匣子使用，纪录行车数据，行车信号不正常时可以自动声光报警直至机车自动 停车.
[0021] 以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本【技术领域】的普 通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改 进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1. 一种工况机车行车安全控制系统，其特征在于，包括控制单元和多个便携单元，所述 的控制单元包括第一射频模块、第一控制芯片，以及第一收发天线，所述的第一控制芯片与 工况机车的声光报警装置及刹车装置电连接，所述的便携单元包括电源、由所述的电源供 能的第二射频模块和第二控制芯片，以及第二收发天线以及报警装置，当所述的第一射频 模块和第二射频模块能相互检测到时，第一控制芯片驱动工况机车的声光报警装置，第二 控制芯片驱动报警装置。
2. 如权利要求1所述的工况机车行车安全控制系统，其特征在于，所述的便携单元为 腰挎式结构，其包括壳体，挂钩以及与所述的第二控制芯片可控连接的振动单元。
3. 如权利要求1所述的工况机车行车安全控制系统，其特征在于，所述的便携单元为 安全帽式结构，所述的电源设置在安全帽帽体后部，所述的第二收发天线设置在安全帽帽 体顶部。
4. 如权利要求2或3所述的工况机车行车安全控制系统，其特征在于，所述的便携单元 还包括与所述的第二控制芯片信号连接的显示屏。
【文档编号】B61L23/00GK203876781SQ201420296118
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年6月5日 优先权日:2014年6月5日
【发明者】丁永哲, 齐建峰, 高振宅, 吴昊, 周勤茶 申请人:天津亨通利铁道工程机械配件有限公司