列車(chē)接近報(bào)警器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種列車(chē)接近報(bào)警器，屬于電子儀器技術(shù)領(lǐng)域，包括采集單元、處理單元、報(bào)警單元；采集單元用于采集軌道的聲音振動(dòng)信號(hào)并將采集到的聲音振動(dòng)信號(hào)傳輸給處理單元；處理單元用于對(duì)所述聲音振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行處理，得到列車(chē)接近的距離及速度，并根據(jù)所述列車(chē)接近的距離輸出控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)報(bào)警單元發(fā)出報(bào)警信息。該報(bào)警器體積小，便于攜帶，且布防和撤防方便；具有一物多用性，在道岔清掃時(shí)可以將該報(bào)警器插入在道岔內(nèi)，既能在列車(chē)接近的時(shí)候報(bào)警，又能防止道岔移動(dòng)、夾傷道岔清掃人員；在進(jìn)行線路施工防護(hù)時(shí)，可以將報(bào)警器吸附在鋼軌側(cè)面進(jìn)行布防；或設(shè)置在鐵路道口，對(duì)來(lái)車(chē)進(jìn)行預(yù)警。
【專利說(shuō)明】
列車(chē)接近報(bào)警器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電子儀器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種列車(chē)接近報(bào)警器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著鐵路運(yùn)量及列車(chē)運(yùn)行速度的提升，鐵路的工務(wù)線路施工及道岔清掃的工作量也隨之劇增。而由于鐵路職工長(zhǎng)期在相同的環(huán)境中工作，熟悉了工作環(huán)境及作業(yè)流程，憂患意識(shí)往往逐漸減退，機(jī)車(chē)車(chē)輛運(yùn)行發(fā)出的聲音難以引起工務(wù)作業(yè)人員及道岔清掃作業(yè)人員的警覺(jué)，造成車(chē)輛傷害事故的頻繁發(fā)生。
[0003]目前，許多鐵路研究單位對(duì)列車(chē)接近報(bào)警器進(jìn)行了一定的研究，也取得了一些成果，這些報(bào)警器使用的是專用的有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的通訊方法。這些報(bào)警器共同的特點(diǎn)即體積大，組件多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不方便隨身攜帶;而且采用雙向遠(yuǎn)距離設(shè)防，安裝和拆卸不方便，不能滿足多種鐵路區(qū)間施工作業(yè)的情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種列車(chē)接近報(bào)警器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的列車(chē)接近報(bào)警器安裝和拆除過(guò)程復(fù)雜，耗時(shí)耗力，效率低的問(wèn)題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:該列車(chē)接近報(bào)警器包括采集單元、處理單元、報(bào)警單元；
[0006]采集單元，用于采集軌道的聲音振動(dòng)信號(hào)并將采集到的聲音振動(dòng)信號(hào)傳輸給處理單元；
[0007]處理單元，用于對(duì)所述聲音振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行處理，得到列車(chē)接近的距離和速度，并根據(jù)所述列車(chē)接近的距離輸出控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)報(bào)警單元發(fā)出報(bào)警信息。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明存在以下技術(shù)效果:一，不需要專門(mén)的有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，布防和撤防簡(jiǎn)單方便。二，體積小，方便隨身攜帶，滿足臨時(shí)在鐵路區(qū)間施工作業(yè)的情況。三，具有一物多用性，在道岔清掃時(shí)可以將該報(bào)警器插入在道岔內(nèi)，既能在列車(chē)接近的時(shí)候報(bào)警，又能防止道岔移動(dòng)、夾傷道岔清掃人員；在進(jìn)行線路施工防護(hù)時(shí)，可以將報(bào)警器吸附在鋼軌側(cè)面;或設(shè)置在鐵路道口，對(duì)來(lái)車(chē)進(jìn)行預(yù)警。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本發(fā)明提供的一種列車(chē)接近報(bào)警器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2是本發(fā)明提供的一種列車(chē)接近報(bào)警器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖3是本發(fā)明提供的一種列車(chē)接近報(bào)警器的外形結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合圖1至圖3，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)敘述。
[0013]如圖1至圖2所示，本實(shí)施例提供的一種列車(chē)接近報(bào)警器，包括采集單元10、處理單元20、報(bào)警單元30;采集單元10，用于采集軌道的聲音振動(dòng)信號(hào)并將采集到的聲音振動(dòng)信號(hào)傳輸給處理單元20;處理單元20，用于對(duì)所述聲音振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行處理，得到列車(chē)接近的距離及速度，并根據(jù)所述列車(chē)接近的距離輸出控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)報(bào)警單元30發(fā)出報(bào)警信息。
[0014]具體的，本實(shí)施例中的采集單元10為聲訊傳感器，安裝在貼近該報(bào)警器殼內(nèi)壁處。
[0015]需要說(shuō)明的是，列車(chē)在鋼軌上行駛時(shí)所發(fā)出的振動(dòng)是一種特征明顯的噪聲波，根據(jù)該噪聲的強(qiáng)度可以計(jì)算出列車(chē)接近的距離和速度。
[0016]具體的，本實(shí)施例提供的報(bào)警器還包括金屬感應(yīng)開(kāi)關(guān)40，該金屬感應(yīng)開(kāi)關(guān)40在接近鐵軌時(shí)，會(huì)輸出控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)采集單元10開(kāi)始進(jìn)行聲音振動(dòng)信號(hào)的采集。
[0017]通過(guò)設(shè)置金屬感應(yīng)開(kāi)關(guān)10，可以控制采集單元在接近鋼軌時(shí)才開(kāi)始進(jìn)行聲音振動(dòng)信號(hào)的采集，在將該報(bào)警器從道岔尖或者鋼軌上取下來(lái)時(shí)，報(bào)警器自動(dòng)斷電，提高了報(bào)警器的使用壽命，降低了電池的電量消耗。
[0018]具體的，如圖2所示，處理單元20包括聲紋識(shí)別器21、前置放大器22、控制放大器23、模數(shù)轉(zhuǎn)換器24和幅值處理器25;聲紋識(shí)別器21將采集單元10采集到的軌道的聲音振動(dòng)信號(hào)與預(yù)先設(shè)置的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行比較，得到列車(chē)在軌道上行駛的聲音振動(dòng)信號(hào)并傳輸給前置放大器22;前置放大器22將所述列車(chē)在軌道上行駛的聲音振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行放大，得到放大后的聲音振動(dòng)信號(hào)并傳輸給控制放大器23;控制放大器23控制所述放大后的聲音振動(dòng)信號(hào)輸出給模數(shù)轉(zhuǎn)換器24;模數(shù)轉(zhuǎn)換器24將所述放大后的聲音振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并傳輸給幅值處理器25;幅值處理器25根據(jù)所述數(shù)字信號(hào)的幅值強(qiáng)度，計(jì)算出所述列車(chē)接近的距離;預(yù)警判斷器26根據(jù)所述列車(chē)接近的距離是否符合預(yù)設(shè)的預(yù)警要求，判斷是否輸出控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)報(bào)警單元30發(fā)出報(bào)警信號(hào)。利用本實(shí)施例提供的報(bào)警器，在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)能單點(diǎn)設(shè)防，通過(guò)檢測(cè)鋼軌傳遞的聲訊的強(qiáng)度，判斷出列車(chē)接近的距離，進(jìn)行準(zhǔn)確的報(bào)警，有效地警告施工人員，并且能在較短的時(shí)間內(nèi)撤防報(bào)警器，進(jìn)行撤離。
[0019]需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中的聲紋識(shí)別器21、前置放大器22、控制放大器23、模數(shù)轉(zhuǎn)換器24和幅值處理器25為焊接在單片機(jī)上的電路板。該處預(yù)先設(shè)置的特征振動(dòng)信號(hào)為列車(chē)在軌道上行駛的特征振動(dòng)信號(hào)。該處預(yù)設(shè)的預(yù)警要求為能確保施工人員安全撤離的列車(chē)接近距離，是技術(shù)人員經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)驗(yàn)證得到的一個(gè)安全距離的數(shù)值。
[0020]具體的，處理單元20還包括預(yù)處理器27，用于將采集單元10采集到的軌道的聲音振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，濾除所述軌道的聲音振動(dòng)信號(hào)中的干擾信息，并將預(yù)處理后的聲音振動(dòng)信號(hào)傳輸給聲紋識(shí)別器21。
[0021]需要說(shuō)明的是，該處的預(yù)處理器27為濾波放大器，在聲紋識(shí)別器21進(jìn)行聲紋特征比對(duì)之前，通過(guò)預(yù)處理器27將采集到的軌道的聲音振動(dòng)信號(hào)中的干擾信號(hào)進(jìn)行濾除，提高了聲紋識(shí)別器21聲紋比對(duì)的準(zhǔn)確性。
[0022]具體的，處理單元20還包括取樣傳感器28，用于每隔預(yù)設(shè)時(shí)間對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行采樣，并將采樣得到的采樣信號(hào)傳輸給幅值處理器25以使幅值處理器25根據(jù)所述采樣信號(hào)的幅值差計(jì)算所述列車(chē)的行駛速度和行駛方向。通過(guò)計(jì)算列車(chē)的行駛速度和行駛方向，并結(jié)合列車(chē)接近的距離進(jìn)行播報(bào)預(yù)警，使施工人員能得知列車(chē)行駛的速度，產(chǎn)生緊迫感，進(jìn)行準(zhǔn)確、快速撤離。
[0023]具體的，報(bào)警單元30包括聲音合成模塊31和報(bào)警模塊32;聲音合成模塊31，用于在控制模塊23判斷所述列車(chē)接近的距離符合預(yù)設(shè)的預(yù)警要求時(shí)，將列車(chē)接近的距離合成報(bào)警信息并傳輸給報(bào)警模塊32;報(bào)警模塊32，用于根據(jù)所述報(bào)警信息發(fā)出報(bào)警語(yǔ)音。其中，聲音合成模塊31合成的語(yǔ)音為“列車(chē)接近，距離XX米，速度XX公里?！被蛘摺吧?下行列車(chē)接近，距離XX米，速度XX公里”。通過(guò)語(yǔ)音播報(bào)報(bào)警，直接播報(bào)列車(chē)的行駛方向、距離和速度，更加直接有效地提醒工務(wù)人員進(jìn)行撤離。
[0024]需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中的報(bào)警單元30還包括圖中未示出的報(bào)警燈，用于在控制模塊23判斷所述列車(chē)接近的距離符合預(yù)設(shè)的預(yù)警要求時(shí)，報(bào)警燈閃爍進(jìn)行報(bào)警。
[0025]具體的，本實(shí)施例提供的報(bào)警器還包括電源50，用于為采集單元10、處理單元20和報(bào)警單元30進(jìn)行供電。本實(shí)施中的電源50采用鋰電池，可滿足長(zhǎng)時(shí)間待機(jī)及使用，而且具有電量顯示和虧電提示功能，能提醒工務(wù)作業(yè)人員及時(shí)對(duì)電池進(jìn)行充電，防止因電池電量不足而導(dǎo)致報(bào)警器無(wú)法正常工作。
[0026]結(jié)合圖3所示，本實(shí)施例提供的列車(chē)接近報(bào)警器的外殼為楔形狀，采集單元10、處理單元20和報(bào)警單元30通過(guò)導(dǎo)線連接，安裝在楔形狀外殼內(nèi)；在楔形狀外殼的側(cè)面設(shè)置有磁吸面。通過(guò)將報(bào)警器的外殼設(shè)計(jì)為楔形狀，可方便地將報(bào)警器插在道岔內(nèi)，既方便布防，又能防止道岔移動(dòng)而夾傷作業(yè)人員；楔形狀外殼設(shè)置磁吸面，可將報(bào)警器吸附在鋼軌側(cè)面進(jìn)行布防;還可以將報(bào)警器設(shè)置在鐵路道口，進(jìn)行播報(bào)預(yù)警。本實(shí)施例提供的報(bào)警器在不同的道路施工場(chǎng)景中都能方便地進(jìn)行布防安裝和撤除，而且體積小，方便攜帶。
[0027]具體的，在報(bào)警器的外壁上設(shè)置把手。需要說(shuō)明的是，把手和磁吸面安裝在楔形外殼的不同的側(cè)面上。通過(guò)設(shè)置把手，方便工務(wù)人員進(jìn)行攜帶。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種列車(chē)接近報(bào)警器，其特征在于:包括采集單元(10)、處理單元(20)、報(bào)警單元(30); 采集單元(10)，用于采集軌道的聲音振動(dòng)信號(hào)并將采集到的聲音振動(dòng)信號(hào)傳輸給處理單元(20)； 處理單元(20)，用于對(duì)所述聲音振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行處理，得到列車(chē)接近的距離及速度并根據(jù)所述列車(chē)接近的距離輸出控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)報(bào)警單元(30)發(fā)出報(bào)警信息。2.如權(quán)利要求1所述的報(bào)警器，其特征在于:還包括金屬感應(yīng)開(kāi)關(guān)(40)，所述的金屬感應(yīng)開(kāi)關(guān)(40)在接近鐵軌時(shí)控制采集單元(10)開(kāi)始采集聲音振動(dòng)信號(hào)。3.如權(quán)利要求1所述的報(bào)警器，其特征在于:所述的處理單元(20)包括聲紋識(shí)別器(21)、前置放大器(22)、控制放大器(23)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(24)和幅值處理器(25); 聲紋識(shí)別器(21)，用于將采集單元(10)采集到的軌道的聲音振動(dòng)信號(hào)與預(yù)先設(shè)置的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行比較，得到列車(chē)在軌道上行駛的聲音振動(dòng)信號(hào)并傳輸給前置放大器(22); 前置放大器(22)，用于將所述列車(chē)在軌道上行駛的聲音振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行放大，得到放大后的聲音振動(dòng)信號(hào)并傳輸給控制放大器(23); 控制放大器(23)，用于控制所述放大后的聲音振動(dòng)信號(hào)輸出給模數(shù)轉(zhuǎn)換器(24); 模數(shù)轉(zhuǎn)換器(24)，用于將所述放大后的聲音振動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)并傳輸給幅值處理器(25)； 幅值處理器(25)，根據(jù)所述數(shù)字信號(hào)的幅值強(qiáng)度，計(jì)算出所述列車(chē)接近的距離； 預(yù)警判斷器(26)，用于根據(jù)所述列車(chē)接近的距離是否符合預(yù)設(shè)的預(yù)警要求，判斷是否輸出控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)報(bào)警單元(30)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。4.如權(quán)利要求3所述的報(bào)警器，其特征在于，所述的處理單元(20)還包括預(yù)處理器(27);預(yù)處理器(27)，用于將采集單元(10)采集到的軌道的聲音振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，濾除所述軌道的聲音振動(dòng)信號(hào)中的干擾信息，并將預(yù)處理后的聲音振動(dòng)信號(hào)傳輸給聲紋識(shí)別器(21)。5.如權(quán)利要求3所述的報(bào)警器，其特征在于:所述的處理單元(20)還包括取樣傳感器(28)，用于每隔預(yù)設(shè)時(shí)間對(duì)所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行采樣，并將采樣得到的采樣信號(hào)傳輸給幅值處理器(25)以使幅值處理器(25)根據(jù)所述采樣信號(hào)的幅值差計(jì)算所述列車(chē)的行駛速度和行駛方向。6.如權(quán)利要求3所述的報(bào)警器，其特征在于:所述的報(bào)警單元(30)包括聲音合成模塊(31)和報(bào)警模塊(32); 聲音合成模塊(31 )，用于在控制模塊(23)判斷所述列車(chē)接近的距離符合預(yù)設(shè)的預(yù)警要求時(shí)，將列車(chē)接近的距離合成報(bào)警信息并傳輸給報(bào)警模塊(32); 報(bào)警模塊(32)，用于根據(jù)所述報(bào)警信息發(fā)出報(bào)警語(yǔ)音。7.如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的報(bào)警器，其特征在于:還包括電源(50); 電源(50)，用于為采集單元(10)、處理單元(20)和報(bào)警單元(30)供電。8.如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的報(bào)警器，其特征在于，所述報(bào)警器為楔形狀，且側(cè)面設(shè)置磁吸面。9.如權(quán)利要求8所述的報(bào)警器，其特征在于:所述報(bào)警器的外壁上設(shè)置把手。
【文檔編號(hào)】B61L23/06GK105835908SQ201610384284
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年5月30日
【發(fā)明人】梁東
【申請(qǐng)人】上海鐵路局合肥機(jī)務(wù)段