专利名称：一种智能铁鞋防错用管理系统的制作方法
一种智能铁鞋防错用管理系统技术领域
本发明及一种铁路机车、轨道车的防溜器具的管理系统，具体说是一种可以精确 定位、任意编组、以无线传输方式的智能铁鞋防错用管理系统。
背景技术：
近年来，随着铁路行业的高速发展，通车里程不断刷新纪录，铁路机车、轨道车等 自轮运转特种设备的数量也相应不断增加，同时，对司机的需求也在迅速增加。设备和人 员数量的增多，给铁路行业的管理人员提出了更高的要求，工作量在不断增加，安全形势严 峻。铁鞋作为防溜的器具，承担着非常重要的作用。但是，目前主要依靠人工放置铁鞋、增 设提醒牌的方式进行防溜，效率低下。出现问题时，如果管理人员不在现场，容易出现瞒报 现象且无法查询。在实际的运用中，停车后忘记放置铁鞋或者发动车以后未撤除铁鞋甚至 开车走的现象屡禁不止，成为一个管理难题，给铁路生产的安全带来安全隐患。车辆编组以 后，原铁鞋未撤除，再次开车时未能及时发现就行车的现象也时有发生；个别地方由于未封 闭施工，铁鞋容易被盗，特别是夜间休息时不容易发现。发明内容
本发明的目的在于提供一种供铁路机车、轨道车等自轮运转特种设备在站场或者 其他需要临时停车的地方有效减少防溜的安全隐患的智能铁鞋防错用系统。通过车轴标签 确定铁鞋位置、通过测距模块确定铁鞋是否安好压实、通过无线通信方式传输信息、通过主 机充分适应现场车辆的编组功能、完善的数据管理功能、铁鞋状态自动和手动查询功能、采 用嵌入式系统和液晶显示屏(可以通过按键开关或者触摸屏输入)进行管理、数据可以存储 查询转储及通过运营商网络(包含但不限于2G、3G)远程查看、具备铁鞋被盗后语音报警和 电话报警的一整套方案。同时，主机可以根据需要采集发动机转速信息判断发动机是否在 工作、通过采集速度传感器的信息判断轨道车在静止还是运行中、通过采集手制动器的信 息判断是否处于手制动状态。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种智能铁鞋防错用管理系统，是由 车轴标签、智能铁鞋装置、监控主机装置组成，可以根据需要发动机转速传感器、速度传感 器、手制动传感器、主风缸压力传感器等辅助判断。所述的车轴标签和智能铁鞋装置上安装 有红外线模块，车轴标签和智能铁鞋装置通过红外线模块进行信号通讯连接。在所述智能 铁鞋装置和监控主机装置安装有无线通讯模块，智能铁鞋装置和监控主机装置之间通过无 线通讯信号连接；手制动传感器、发动机转速传感器、速度传感器和主风缸压力传感器通过 导线和主机相连。
所述的车轴标签是由电源管理模块、低功耗控制、红外通信模块分别连接在一个 控制器上组成。
所述的智能铁鞋装置是由电源管理模块、位置检测模块、红外通信模块、无线通信 模块分别对应连接在一个铁鞋控制器上组成。
所述的监控主机装置是由电源管理模块、无线通信模块、红外通信模块、液晶触摸 屏模块、语音模块、报警模块连接在一个主机控制器上组成，所述的语音提示模块输出端连 接有功率放大模块，在功率放大模块输出端连接有扬声器；主机可以根据需要外接手制动 传感器、发动机转速传感器、速度传感器、主风缸压力传感器等。
手制动传感器主要用于检测判断停车时手制动的状态；发动机转速传感器用于检测判断发动机是否启动处于工作状态；速度传感器用于检测判断车辆在静止状态还是行进状态；主风缸传感器主要用于检测主风缸的压力，以便于判断撤除、安置铁鞋的时机。
本发明的有益效果在于本发明采用先进的无线通讯技术、信息管理技术，提出的 编组功能、精确定位功能等解决方案；可以根据手制动状态、主风缸的压力判断是否需要安 置铁鞋；可以根据速度传感器判断车辆的运动状态；可以根据发动机转速传感器判断发动 机是否处于工作状态；产品可靠性高、抗干扰能力强、简单实用、操作方便；配合有效的数 据管理，可以本机查询、转储，也可以通过2G、3G等网络传输到服务器供查询。不但提高了 铁路安全生产，而且减少了管理难度，提高了管理效率，为机车、轨道车的防溜提供了科学 的手段。
图1为本发明一种智能铁鞋防错用管理系统结构连接框图。
图2为本发明所述车轴标签连接框图。
图3为本发明所述智能铁鞋装置连接框图。
图4本发明所述监控主机装置连接框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步阐述。
如图1所示，一种智能铁鞋防错用管理系统，是由车轴标签、智能铁鞋装置和监控 主机装置组成，并可根据需要外接手制动传感器、发动机转速传感器、速度传感器、主风缸 压力传感器等；所述的车轴标签和智能铁鞋装置上安装有红外通讯模块，车轴标签和智能 铁鞋装置通过红外通讯模块进行信号通讯连接，在所述智能铁鞋装置和监控主机装置案安 装有无线通讯模块，智能铁鞋装置和监控主机装置之间通过无线通讯信号连接；手制动传 感器、轨道车转速传感器、速度传感器和主风缸压力传感器通过导线直接和主机相连。
如图2所示，所述的车轴标签是由电源管理模块、低功耗控制、红外通信模块分别 连接在一个识别控制器上组成。车轴标签安装在轨道车的车轴附近，主要用来确定铁鞋放 置的具体位置。其相当于一个发射器，以一定的周期发射编码。只有当铁鞋安好压实时才 可以进入其通信距离内，此时铁鞋将接收到的编码信息以无线通信方式传递给主机，主机 即可精确判断铁鞋目前在哪个车轮下方，便于司机寻找、取回铁鞋。车轴电子标签采用内置 电池供电，主要包括电源管理模块、低功耗控制和红外通信模块。为了使得车轴标签电池能 够使用5年以上，采用长效电池及低功耗控制电路并结合软件的算法和判断机制以降低功 耗。
如图3所示，所述的智能铁鞋装置是由电源管理模块、位置检测模块、红外通信模块、无线通信模块分别对应连接在一个铁鞋控制器上组成。智能铁鞋主要用来检测铁鞋的 是否放置、是否安好压实，并将上述信息和得到车轴标签传输的具体位置信息通过无线方 式传送给监控主机。它采用内置电池供电，主要包括电源管理模块、测距模块、红外通信模 块和无线通信模块。测距模块负责监控铁鞋是否按要求放到位；红外通信模块一方面用来 和车轴电子标签通信，确定铁鞋放置位置，另一方面必要时和监控主机进行红外通信，完成 自身编码的注册和查询；电源管理包括内部所需电压的产生、低电量的检测及用来铁鞋所 用电池智能充电管理。
如图4所示，所述的监控主机装置是由电源管理模块、无线通信模块、红外通信模 块、液晶触摸屏模块、语音提示模块、报警模块连接在一个主机控制器上组成，所述的语音 提示模块输出端连接有功率放大模块，在功率放大模块输出端连接有扬声器。
本发明的一种智能铁鞋防错用管理系统的工作情况为单机作业时，主机将接收到的逻辑信息、位置信息综合判断后，根据不同的情况自动 调用内部数据，以语音形式提醒司机铁鞋是否按照规定位置放置、是否安好压实、是否需要 充电、是否需要撤除、铁鞋在哪个车轮下方、手制动是否设置及主风缸压力是否到规定大小 等。主机可以通过采集速度传感器的信息判断轨道车在静止还是运动也可以人工判断；采 集发动机转速传感器的信息判断静止或者运行状态；通过采集采集手制动传感器信息，确 定是否可以行车；采集主风缸压力信息，判断是否需要撤除铁鞋和取消手制动。
编组作业时，本务机的司乘人员操作主机，经过各种验证机制(包含但不限于密 码、指纹、感应卡等)后进入编组模式。此时，需要将编组的补机车号按顺序依次输入本务机 的主机,即可完成本务机对本编组内其他主机的所有铁鞋的管理。此时,本务机的主机会以 广播的形式对补机的主机通信要求上报铁鞋、手制动和主风缸参数，并以一定周期保持在 线联系。中间有语音提示时，所有的主机连接的喇叭全部广播，无需司机再用对讲机联系。
启动之前，司机按下“启动”键，本务机会确认铁鞋、手制动和主风缸参数。主机会 根据主风缸的压力提醒司机适时撤除铁鞋和手制动，风压不足不允许撤除铁鞋和解除手制 动。主风缸的风压达到规定数值，主机根据采集的信息，任何一个铁鞋未放置在铁鞋架、手 制动未解除，所有主机均会语音提示检查；如果铁鞋未撤除，会提示铁鞋具体在哪个车轮下 方；临时停车时，如果检测到发动机在工作状态但转速为零以后超过一定时间，本务机提 醒设置手制动，并注意设置铁鞋；需要停车，司机要按下“熄火”键或者主机采集到发动机转 速为零，主机立即检测铁鞋状态，如果没有设置铁鞋、未安好压实或者放置在错误的车轮下 方，所有主机均会语音提醒；只有将铁鞋正确放置，语音报警解除。
长期放置时，主机会轮巡检查铁鞋状态。如果在发动机未启动时铁鞋被取出超过 一定时间即判断为被盗，此时会语音提示司机注意检查；同时，电话报警模块可以给预设的 号码发短信或者自动拨打电话报警。
对主机的查询、输入和显示均可采用按键控制、液晶触摸屏等形式。
以上所有的操作，主机内部均会以日志形式存储供查询、提供外接口供移动存储 设备转储或者通过运营商网络(包含但不限于2G、3G)发送到制定位置。
权利要求
1.一种智能铁鞋防错用管理系统，其特征是它是由车轴标签、手制动传感器、智能铁鞋装置、监控主机装置组成，所述的智能铁鞋装置里面装有红外通讯模块、测距模块、信号处理模块及电源；车轴标签和智能铁鞋装置上安装有红外通讯模块，它们之间通过红外线模块进行信号通讯连接；在所述智能铁鞋装置和监控主机装置安装有无线通讯模块，智能铁鞋装置和监控主机装置之间通过无线通讯信号连接；手制动传感器通过有线方式和主机相连。
2.根据权利要求1所述的所述的一种智能铁鞋防错用管理系统，其特征是车轴标签是由电源管理模块、低功耗模块、红外通信模块分别连接在一个控制器上组成。
3.根据权利要求1所述的所述的一种智能铁鞋防错用管理系统，其特征是所述的智能铁鞋装置是由电源管理模块、测距模块、红外通信模块、无线通信模块分别对应连接在一个铁鞋控制器上组成。
4.根据权利要求1所述的所述的一种智能铁鞋防错用管理系统，其特征是所述的监控主机装置是由电源管理模块、无线通信模块、红外通信模块、液晶触摸屏模块、语音提示模块、报警模块连接在一个主机控制器上组成，主机可根据需要连接发动机转速传感器、速度传感器、手制动传感器等；所述的语音提示模块输出端连接有功率放大模块，在功率放大模块输出端连接有扬声器。
全文摘要
一种智能铁鞋防错用管理系统，是由车轴标签、智能铁鞋装置、监控主机装置组成，可以根据需要发动机转速传感器、速度传感器、手制动传感器、主风缸压力传感器等辅助判断。所述的车轴标签和智能铁鞋装置上安装有红外线模块，车轴标签和智能铁鞋装置通过红外线模块进行信号通讯连接。在所述智能铁鞋装置和监控主机装置安装有无线通讯模块，智能铁鞋装置和监控主机装置之间通过无线通讯信号连接；手制动传感器、发动机转速传感器、速度传感器和主风缸压力传感器通过导线和主机相连。本发明采用先进的无线通讯技术、信息管理技术，提出的编组功能、精确定位功能等解决方案。
文档编号B61L23/02GK103057570SQ20131000970
公开日2013年4月24日 申请日期2013年1月11日 优先权日2013年1月11日
发明者王文慧, 陈慧涛, 龚文晔 申请人:郑州共赢铁路设备有限公司