专利名称：铁路尽头线防冲撞系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种铁路设备，尤其是一种铁路尽头使用的安全设备， 具体地说是一种铁路尽头线防冲撞系统。
背景技术：
- 众所周知，随着铁路全路第六次大提速，对现场作业安全尤其是调 车作业安全的控制工作提出了越来越高的要求，但是由于调车作业环节 较多，安全控制难度较大，调车作业安全一直是铁路运输安全管理的重
中之重。尤其是近年来尽头线调车撞车挡事故显频发、高发势头。如2007 年5月31日，在钱塘江基地进行调车作业，当作业至最后一钩推送16 辆时，调车人员违章中途跳下，中断瞭望，致使推送车列前部的第一位 车辆撞毁车档、冲破基地围墙，滑落到杭州市东信大道的非机动车道上， 构成调车脱轨一般事故。又如2007年10月1日8时13分，桥头集站 货物线7道发生调车撞车挡事故……。由于铁路尽头特殊的地理位置及 作业要求，目前除了加强管理，严格责任，增设土挡外，对此尚无好的 解决方案，为了防止在调车作业过程中事故的发生，保证铁路运输安全 生产，因此，研制开发尽头线防冲撞系统已成为调车安全控制当务之急。 发明内容
本实用新型的目的是针对目前铁路尽头线缺乏必要的安全装置造成事故 频发的问题，设计一种能自动判断尽头线是否有车并能及时通过无线报警通 知机车驾驶人员的铁路尽头线防冲撞系统。
本实用新型的技术方案是
一种铁路尽头线防冲撞系统，其特征是它包括1-4组间隔安装在铁路尽 头的铁轨1上的传感器组2,每个传感器组2由对称安装在两根铁轨1上的 两个传感器7组成，每个传感器7分别用于检测车辆的上行和下行，所述的路的单片机3相 连，单片机3通过与之相连的无线发射电路与安装在机车上的无线电台4无 线相连。
所述的单片机3安装在主机箱5中，主机箱5的上部安装有为单片机3 及控制电路备用供电的太阳能电池板6。
所述的太阳能电池板6通过一电源控制电路11与单片机3相连，该电源 控制电路11还设有市电输入端和蓄电池电源输入端。
所述的传感器组2中的传感器7安装在内卡座8上，卡座8的侧面插装 在铁轨l一侧的下底边上，卡座8上穿装有紧锁螺栓9，紧锁螺栓9的一端 与钩装在铁轨1另一侧的外卡钩10相连。
本实用新型的有益效果-
本实用新型从根据上解决了铁路尽头线的行车安全问题，可在无人了望 的情况下向机车驾驶员通报尽头线上车辆的情况。
本实用新型针对某些较偏僻处的尽头线市电电源引线难度大的问题，专 门设计了太阳能电池板供电，太阳能电池板供电既可作主供电电源，也可作 为备用供电电源，可任意切换。
本实用新型通过在铁轨的两边分别安装传感器，既能感应到进入的车 辆，又能感应到移出的车辆，为单片机的准确判断提供了保障，同时采用专 用的传感器安装架解决了传感器安装和干扰的难题。
本实用新型能有效地防止在夜间、恶劣天气条件下瞭望不良和作业 人员因违章作业等情况下，调车撞车挡事故的发生。从而有效地保障尽 头式线路上调车作业安全。
本实用新型的结构简单、安装简便，系统运行可靠，极易于推广使用。
本实用新型尤其适用于一些地方企业专用线尽头式线路布局线路 较多的场合
图1是本实用新型的硬件组成结构示意图。图2是本实用新型的电原理图。 图3是本实用新型的传感器安装结构示意图。 图4是本实用新型的控制软件的流程图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。 如图l所示。
一种铁路尽头线防冲撞系统，它包括l-4组间隔安装在铁路尽头的铁轨 1上的传感器组2，每个传感器组2由对称安装在两根铁轨1上的两个车轮传 感器7组成，每个车轮传感器7分别用于检测车辆的上行和下行，所述的传 感器组2中的传感器7通过连接电缆或无线与带有外围电路的单片机3相连, 单片机3通过与之相连的无线发射电路与安装在机车上的无线电台4无线相 连，如图1所示。单片机3安装在主机箱5中，主机箱5主要安装有单片机 及其外围电路以及一些控制电路、电源电路等，主机箱5的上部安装有为单 片机3及控制电路备用供电的太阳能电池板6，太阳能电池板6通过一电源 控制电路11与单片机3相连，该电源控制电路11还设有市电输入端和蓄电 池电源输入端，主机箱5、太阳能电池板6同时安装在立于基座12上的立柱 13上。如图2所示。
具体实施时传感器组2中的车轮传感器7可先安装在内卡座8上，卡座 8的侧面插装在铁轨1 一侧的下底边上，卡座8上穿装有紧锁螺栓9，紧锁螺 栓9的一端与钩装在铁轨1另一侧的外卡钩10相连。整个传感器组2均安装 在二根相邻的枕木之间的悬空的铁轨上，如图3所示。
详述如下
本实用新型是针对各车站在尽头线顶送调车作业中，因作业人员无法准 确掌握顶送车列前端距车挡的距离，当天气因素、作业人员违章作业等多种 因素聚合时，易发生顶送车辆撞车挡事故而研制开发的。在尽头式线路上距 车档(一般为土挡)50、 30、 10米分别设置三处车轮传感器组2 (第4组可 调在离尽头线70处处)，当调车作业顶送的车列运行至传感器7处，传感器 7的 头将获得的信号经过调制后通过有线或无线的方式传输到单片机中，单片机对采集的信号进行编码，然后通过相连的发射电路用固定频率在1000
米距离内发射，调车作业人员携带的便携式语音接收器接收到信号后，便会 发出语音报警信号，提示调车作业人员准确掌握调车作业速度，从而保证调 车作业安全。
无线发射电路(即无线语音发送器，可采用教科书中常见的电路加以实
现)
用于接收轨道轮箍传感器经单片机控制器触发的信号，并向调车机车发 送停车指令。电台在常态时(没有被触发时)是处于关闭状态的，目的是节 省电源能耗。 .
传感器(可采用铁路上常用的轨道轮对传感器加以实现) 以双位形式固定在轨道钢轨内侧，当轮对从其端面经过时，产生一固定 电平信号送给单片机，因列车运行具有方向性，故需每个检测点安装两只轨 道传感器为一工作组，使其具有方向序号，供单片机能进行方向判断(因为 当列车从尽头线取出时，系统不作提示)。
单片机(可采用常规8位AT89C系列单片机)
用于整套装置的自动控制管理。当列车第一个轮对依次经过轨道传感器 组时，单片机的信号输入端口读到轨道传感器脉冲电平，经过单片机脉冲信 号输入端口放大、抗抖动处理、整形，变成单片机可识别的时序方波，单片 机即通过相应的外围电路将其调制成无线信号发送出无线语音"尽头线空线/ 连挂，请注意车速"、"三车"或"停车"等信号(后面的轨道传感器工作原 理与前相同，只是控制电台不同的信号开关接口)。
本实用新型的工作原理为在尽头线中安放四组车辆车轮传感器(可根 据现场用户实际需要安装传感器组数量)，第一组为检测所作业的尽头线股道 中是否有存放车辆，以提醒调乘人员注意取送车时的进入尽头线股道车辆行 车速度。第二、第三个传感器组分别检测尽头线规定停车车距，通常报"三 车"和"一车"语音。最后一组为停车传感器组。作业中，当列车车辆的第
一个轮对经过第一组传感器由1—2时;系统会自动检测出存储器中存储的车
辆轮对数，当作业股道中轮对数"E"等于四或四的整数倍时，系统自动会分析出股道内有存车，并通过无线语音发送器报"尽头线有车，请注意"。当
列车车辆的第一个轮对经过第一组传感器系统检测出存储器中轮对数"￡ " 等于零或小于四时，无线语音发送器会报"尽头线无车"，同时继续累加所经 过第一组传感器的轮对数，并将所检测到的轮对数的和存储到存储器中。当 列车从尽头线股道出来时，即车轮反向经过第一组传感器时，系统自动将存 储器中的轮对数迸行减运算，所得的"E"值供下次来车时系统判断股道内 是否有存车的条件。为了消除随后不断到来的轮对，系统发生连续的提示，
当第二个轮对在小于第一个轮对经过传感器组时间8分钟(该时间间隔用户 可根据本站具体《站细》自行调整)以内时，单片机控制器不需再读传感器 组所产生的时序电平，以防装置不断的提示。只有当列车的第二个轮对大于 第一个轮对经过时间8分钟接触轨道传感器组时，单片机控制器才继续读传 感器组时序信号。后面的几组传感器也按同样的原理进行工作。整个软件的 工作流程如图4所示。
列车如果到尽头线做取车(即拉出)作业时，列车相对尽头线土挡是反 向运行，列车轮对经过轨道传感器的时序为2—1,单片机控制器这时不做端 口时序判断，不发出提示音。
本实用新型还可对用户开放两个参数调整功能；即列车使用尽头线的 间隔时间；第二检测点所需报提示车数，用户可在单片机主机板上的DIP进 行设置。
电源及电源控制器(可采用常规电路或自行设计)
考虑到铁路尽头线大部分都没有电源供给，故防冲撞装置采用太阳能供 电方案，同时留有接入固定电源接入接口。当白昼阳光正常时，太阳能光电 池板能输出电压为13.5V，电流为2.5A，为12V、 3安时的锂(氢)蓄电 池充电，为单片机控制器、无线调车电台和轨道传感器供电。单片机控制器 工作电压为5V/300raA，无线调车电台工作电压为7. 2V/1. 3A,轨道传感器工 作电压为12V/100mA。电源控制器主要作用为能自动控制太阳能电池板对蓄 电池的充电，当蓄电池电被充满时，电源控制器自动将充电电路转入浮充状 态，以防过充。整个电源和包括单片机的控制装置可采用灯杆一体化结构设计方案，即太阳能电池板和装置控制箱都安装在一个灯杆上。无线调车电台、
单片机控制板、电源控制板和蓄电池均安装在400mm(长)X300mm(宽)X220nim (厚)不锈钢防水隔热控制机箱内，控制机箱要求有安全防盗锁。每个传感 器安装点均安装一个铁路专用地面信号接线盒，每个传感器到主机之间仅用 一根4X1.5mltf的电缆相连。灯杆材料采用直径110mm，长3米的不锈钢管， 底部用水泥基础固定。所有金具紧固构件均采用专业紧固器件，目的是为了 防盗。
具体实施时电路中的各接口电路最好采用接插件结构，选用抗震型器件。 各电路板均采用模块化设计，以便于维修维护方便。外接传感器接口电路应 采用光电器件，做到完全物理隔离。因为整个装置安装在野外空旷地带，故 在电路和整体结构中充分考虑到设备防雷措施。为了使本系统能够在更复杂、 更多、更广的各类型铁路运输生产上的应用，系统预留较多的应用接口，以 满足不同用户的需求。
本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
权利要求1、一种铁路尽头线防冲撞系统，其特征是它包括1-4组间隔安装在铁路尽头的铁轨(1)上的传感器组(2)，每个传感器组(2)由对称安装在两根铁轨(1)上的两个传感器(7)组成，每个传感器(7)分别用于检测车辆的上行和下行，所述的传感器组(2)中的传感器(7)通过连接电缆或无线与带有外围电路的单片机(3)相连，单片机(3)通过与之相连的无线发射电路与安装在机车上的无线电台(4)无线相连。
2、 根据权利要求1所述的铁路尽头线防冲撞系统，其特征是所述的单片机(3) 安装在主机箱(5)中，主机箱(5)的上部安装有为单片机(3)备用供电的 太阳能电池板(6)。
3、 根据权利要求2所述的铁路尽头线防冲撞系统，其特征是所述的太阳能电 池板(6)通过一电源控制电路(11)与单片机(3)相连，该电源控制电路(II) 还设有市电输入端和蓄电池电源输入端。
4、 根据权利要求1铁路尽头线防冲撞系统，其特征是所述的传感器组(2) 中的传感器(7)安装在内卡座(8)上，卡座(8)的侧面插装在铁轨(1) 一侧的下底边上，卡座(8)上穿装有紧锁螺栓(9)，紧锁螺栓(9)的一端 与钩装在铁轨(1)另一侧的外卡钩(10)相连。
专利摘要一种铁路尽头线防冲撞系统，其特征是它包括1-4组间隔安装在铁路尽头的铁轨(1)上的传感器组(2)，每个传感器组(2)由对称安装在两根铁轨(1)上的两个传感器(7)组成，每个传感器(7)分别用于检测车辆的上行和下行，所述的传感器组(2)中的传感器(7)通过连接电缆或无线与带有外围电路的单片机(3)相连，单片机(3)通过与之相连的无线发射电路与安装在机车上的无线电台(4)无线相连。本实用新型的结构简单、安装简便，系统运行可靠，成本低的优点。
文档编号B61L23/00GK201376579SQ20092004063
公开日2010年1月6日 申请日期2009年4月21日 优先权日2009年4月21日
发明者万立新, 奚晓伟, 平 王, 陈永平, 靳思春, 济 马 申请人:南京铁路计算机工程有限公司