专利名称：铁道口自动监控系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及自动控制技术领域，具体地说，是一种能自动监控铁道口火车和过往车辆、行人通行安全情况，并在火车经过铁道口时自动控制拦阻杆或拦阻门的开启与闭合的铁道口自动监控系统。
背景技术：
随着社会的发展，交通运输日益繁忙，铁路线路日益增多，铁路与公路的交叉道口(也即铁道口)也越来越多。由于铁道口人车交汇，很容易发生交通事故。为了防止事故发生，目前采用的方案是在铁道口处设置拦阻杆或拦阻门，并设专门看守人员通过人工控制拦阻杆和拦阻门的运行。这不仅增加了人工成本，而且在一些偏远的铁道口安排人工监控也存在诸多不便。因此，需要一种能代替人工管理，自动监控铁道口火车和过往车辆、行人通行安全情况，并在火车经过铁道口时自动控制拦阻杆或拦阻门的开启与闭合的铁道口自动监控系统。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供一种铁道口自动监控系统，能代替人工管理，自动监控铁道口火车和过往车辆、行人通行安全情况，并在火车经过铁道口时发出警报并控制拦阻设备的自动开启与闭合。为实现上述目的 ，本发明采用以下技术方案。一种铁道口自动监控系统，包括电磁式传感器、信号收发装置、物体传感器、模数转换器、单片机以及报警装置；所述电磁式传感器设置在铁轨接头处并与所述信号收发装置相连，通过电磁感应将火车的运动信号转化成电压信号后传送给所述信号收发装置；所述物体传感器设置在铁道口两侧，用于感测火车经过的信号；所述模数转换器分别与所述信号收发装置以及所述物体传感器相连，用于将接收到的信号进行模数转换后，输入所述单片机；所述单片机分别与设置在铁道口的所述报警装置以及阻拦设备相连，用于控制所述报警装置发出警报，以及控制所述阻拦设备的开启与闭合。进一步，所述系统还包括分别与所述信号收发装置、所述物体传感器以及所述模数转换器相连的处理装置，用于对输入的信号进行放大整形处理后传送给所述模数转换器。可选的，所述信号收发装置采用光电耦合元件。可选的，所述物体传感器与所述模数转换器之间采用光纤传输信号。可选的，所述单片机采用MSC-51型号的单片机。进一步，所述系统还包括设置在铁道口的显示装置，所述显示装置与所述单片机相连，用于显示火车的运动信息。可选的，所述显示装置采用LED显示器。
进一步，所述系统还包括设置在所述阻拦设备上的人体感应器，所述人体感应器与所述单片机相连，用于感测阻拦设备之间是否有人体存在，并将感测信号传送至所述单片机，所述单片机根据所述感测信号控制阻拦设备开启。本发明铁道口自动监控系统的积极效果是
(1)检测与控制通过传感器与单片机完成，检测准确度高，且节省了人力资源；
(2)通过发出警报提醒过往人群，并且可以控制阻拦设备的自动开启与闭合，有效提高了铁道口的安全性；
(3)系统结构简单、可远程遥控、操作方便、实用性强。
图1是本发明铁道口自动监控系统的结构框图。图2是本发明铁道口自动监控系统的结构示意图。图中的标号分别表示
11、电磁式传感器；12、信号收发装置； 13、物体传感器；
14、模数转换器；15、单片机；16、报警装置；
17、显示装置；18、人体感应器；19、处理装置；
21、铁轨；22、铁轨接头`；23、阻拦门；
24、阻拦门墙体。
具体实施例方式以下结合附图对本发明铁道口自动监控系统做详细说明。设置在铁道口两侧的阻拦设备包括阻拦门或阻拦杆，阻拦杆的工作方式与阻拦门相似，以下以阻拦门为例进行说明。参见图1和图2，本发明铁道口自动监控系统包括电磁式传感器11、信号收发装置12、物体传感器13、模数转换器14、单片机15以及报警装置16。所述电磁式传感器11设置在铁轨接头22处并与所述信号收发装置12相连，通过电磁感应将火车的运动信号转化成电压信号后传送给所述信号收发装置12。一条铁道线路一般为双轨道，每条轨道的相邻两段铁轨21由铁轨接头22相连成整条铁轨。可以在距离铁道口 I 4公里的铁轨接头处安装电磁式传感器，每条铁轨在铁轨接头处都各安装一个电磁式传感器，每个电磁传感器控制一条导轨、同时也控制一个方向。当有火车经过电磁式传感器11时，电磁式传感器11通过电磁感应将火车的运动信号转化成电压信号。所述信号收发装置12用于将所述电磁式传感器11产生的电压信号传送给所述模数转换器14。所述信号收发装置12可以采用光电耦合元件，光电耦合元件是以光作为媒介来传输电信号的一组装置，其平时可以维持电信号输入、输出间有良好的隔离作用。所述物体传感器13设置在铁道口两侧，例如可以设置在每侧的阻拦门墙体24上，用于感测火车经过的信号。物体传感器13的发射端和接收端在铁道两侧构成电路，当有物体(例如火车)经过时，物体传感器13输出的电平为低电平，无物体经过时输出为高电平。可以将系统设置为只有在电磁式传感器11接收到信号时，物体传感器13才开始工作；当物体传感器13输出信号由高电平变成低电平时，表明火车正在经过；当输出信号由低电平变成高电平时，说明火车已经驶离铁道口，整个系统停止工作。其中，所述物体传感器13与所述模数转换器14之间可以采用光纤传输信号。所述模数转换器14分别与所述信号收发装置12以及所述物体传感器13相连，用于将接收到的信号进行模数转换后，输入所述单片机15。由于电磁式传感器11和/或物体传感器13采集到的信号可能比较微弱，并且可能存在干扰信号，因此可以在信号输入模数转换器14之前，通过一处理装置19对信号进行采样，放大整形处理。所述处理装置19分别与所述信号收发装置12、所述物体传感器13以及所述模数转换器14相连，用于对输入的信号(包括经所述信号收发装置12传送的电磁式传感器11感测到的电压信号，以及所述物体传感器13感测到的信号)进行放大整形处理后传送给所述模数转换器14。所述单片机15分别与设置在铁道口的所述报警装置16以及阻拦门23相连，用于控制所述报警装置16发出警报，以及控制所述阻拦门23的开启与闭合。所述单片机15可以采用MSC-51型号的单片机。当有火车即将到达铁道口时，即电磁式传感器11接收到信号，单片机15接收到这一信号后，驱动报警装置16开始工作，发出报警，提醒正在穿过或准备穿过铁路的车辆或人群有火车即将来到，使得车辆或人群退到安全区域。同时阻拦门23开始闭合，因阻拦门23开始工作的时间要比报警装置16发出警报的时间稍晚一点，且阻拦门23运动速度较慢，使得车辆或人群有时间退到安全区域。当物体传感器13输出信号由低电平变成高电平时，说明火车已经驶离铁道口，报警装置16停止报警，阻拦门23打开，整个系统停止工作，直到电磁式传感器11接收到新的信号，系统开始重新工作。在阻拦门23上还可以设置人体感应器18，所述人体感应器18与所述单片机15相连，用于感测阻拦门23之间是否有人体存在，并将感测信号传送至所述单片机15，所述单片机15根据所述感测信号控制阻拦门23开启。当有人还没退出阻拦门时，人体感应器18感测有人体存在后传送给单片机15，单片机15接收到信号，控制阻拦门23再次打开。在铁道口还可以设置一显示装置17，所述显示装置17与所述单片机15相连，用于显示火车的运动信息。所述显示装置17可以采用LED显示器。例如通过LED显示器显示“有火车即将来到”或者“火车正在经过”等信息，提醒过往人群。本发明铁道口自动监控系统可以采用铁道口的交流电作为主供电电源，同时也可以设置备用电源，以在主供电电源无法供电时，采用备用电源使整个系统正常工作。在本发明的其它实施方式中，可以在铁道口每一侧的阻拦门23两边分别安装两个物体传感器13，即每个铁道口有四个物体传感器13。具体是，设距离阻拦门23较远的物体传感器为传感器A、较近的为传感器B。物体传感器B距离阻拦门23的距离为5-10m。传感器A、B的距离小于火车单节车厢的长度。当火车同时经过传感器A和传感器B时，报警装置16继续报警，LED显示器显示“火车正在经过”。当传感器A和传感器B都没有检测到火车信号，此时报警装置16停止报警，LED不显示或显示“无火车经过”。以下给出本发明铁道口自动监控系统的应用实施例。1.当有火车即将到达铁道道口时，自动监控系统的电磁式传感器11接收到信号后，单片机15开始工作，控制LED显示器显示“有火车即将来到”，报警装置发出警报，阻拦门23开始闭合。若有人还没退出阻拦门23时，人体感应器18感测到人体信号后，单片机15接收到信号控制阻拦门23再次打开，这时阻拦门23以较快的速度打开，以方便人员快速退出阻拦门23之外。2.当火车通过阻拦门23时，物体传感器13感测到火车信号，输出电压由高电平变成低电平，此时阻拦门23仍处于闭合状态，报警装置16继续报警，LED显示器显示“火车正在经过”。3.当火车已经驶离铁道口，物体传感器13感测不到火车信号，输出电压恢复高电平，此时报警装置16停止报警，LED显示器不显示信息或显示“无火车经过”，延时一段时间后(例如IOs后)阻拦门23打开。4.当阻拦门23完全打开后系统停止工作，人体感应器18也停止工作。以上所述仅是本发明的优选实施例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明结构的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种铁道口自动监控系统，其特征在于，包括电磁式传感器、信号收发装置、物体传感器、模数转换器、单片机以及报警装置；所述电磁式传感器设置在铁轨接头处并与所述信号收发装置相连，通过电磁感应将火车的运动信号转化成电压信号后传送给所述信号收发装置；所述物体传感器设置在铁道口两侧，用于感测火车经过的信号；所述模数转换器分别与所述信号收发装置以及所述物体传感器相连，用于将接收到的信号进行模数转换后，输入所述单片机；所述单片机分别与设置在铁道口的所述报警装置以及阻拦设备相连，用于控制所述报警装置发出警报，以及控制所述阻拦设备的开启与闭合。
2.如权利要求1所述的铁道口自动监控系统，其特征在于，所述系统还包括分别与所述信号收发装置、所述物体传感器以及所述模数转换器相连的处理装置，所述处理装置用于对输入的信号进行放大整形处理后传送给所述模数转换器。
3.如权利要求1或2所述的铁道口自动监控系统，其特征在于，所述信号收发装置采用光电稱合兀件。
4.如权利要求1所述的铁道口自动监控系统，其特征在于，所述物体传感器与所述模数转换器之间采用光纤传输信号。
5.如权利要求1所述的铁道口自动监控系统，其特征在于，所述单片机采用MSC-51型号的单片机。
6.如权利要求1所述的铁道口自动监控系统，其特征在于，所述系统还包括设置在铁道口的显示装置，所述显示装置与所述单片机相连，用于显示火车的运动信息。
7.如权利要求6所述的铁道口自动监控系统，其特征在于，所述显示装置采用LED显示器。
8.如权利要求1所述的铁道口自动监控系统，其特征在于，所述系统还包括设置在所述阻拦设备上的人体感应器，所述人体感应器与所述单片机相连，用于感测阻拦设备之间是否有人体存在，并将感测信号传送至所述单片机，所述单片机根据所述感测信号控制阻拦设备开启。
全文摘要
一种铁道口自动监控系统，包括电磁式传感器、信号收发装置、物体传感器、模数转换器、单片机以及报警装置；所述电磁式传感器设置在铁轨接头处并与所述信号收发装置相连，通过电磁感应将火车的运动信号转化成电压信号后传送给所述信号收发装置；所述物体传感器设置在铁道口两侧，用于感测火车经过的信号；所述模数转换器分别与所述信号收发装置以及所述物体传感器相连，用于将接收到的信号进行模数转换后，输入所述单片机；所述单片机分别与设置在铁道口的所述报警装置以及阻拦设备相连，用于控制所述报警装置发出警报以及控制所述阻拦设备的开启与闭合。通过发出警报提醒过往人群，并且控制阻拦设备自动开启与闭合，有效提高了铁道口的安全性。
文档编号B61L29/28GK103043086SQ20121055101
公开日2013年4月17日 申请日期2012年12月18日 优先权日2012年12月18日
发明者朱正清, 张向锋, 丁胜敏, 林贞汛, 聂文强, 冯涛炎, 张平, 钟小娟, 袁吕陶, 李宁 申请人:上海电机学院