本发明涉及铁路道口防控技术领域，尤其涉及的是一种铁路道口无人化综合防控系统。
背景技术：
铁路沿线道口设备运行状态和安全防护是铁路安全管理的一项重要工作，直接影响铁路行车安全。铁路平交道口的设备故障，以及道口路外车辆和行人通行的日常安全管理是影响铁路运行安全的重要因素之一。因人为因素而发生的道口安全事故屡见不鲜，频繁发生道口伤亡事件，严重影响了铁路运行安全，道口安全形势日益严峻。
目前有人值守道口安全设施种类较多，各成系统，部分设施未能实现自动化，其装备主要有：铁路道口行车电话、道口自动通知信号、道口太阳能无线报警器、道口故障无线报警器、道机联控、道口列车接近及作业视频监控系统、道口电子警察等多元组合。需人工操作故障报警设备，因而造成道口运输效率低下，一定程度上也增加道口的安全风险。
为充分发挥各类道口安全设施的作用，必须从技防着手，突破原有的架构，以新思路，研制一套能有效防止道口事故发生的无人化的道口安全综合防控系统。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种铁路道口无人化综合防控系统，实现道口防护体系的无人化、自动化和可靠性。
为解决上述问题，本发明提出一种铁路道口无人化综合防控系统，至少包括：来车感应传感器，挂断传感器，信息检测单元，中央控制单元和道口防护自动单元；
所述来车感应传感器设置于道口区间入口处，用以感应到来道口的列车，以生成来车信息；所述挂断传感器设置于道口区间出口处，用以感应离开道口的列车，以生成挂断信息；
所述信息检测单元连接所述来车感应传感器和挂断传感器，采集所述来车信息和挂断信息，而生成并上传来车信号和挂断信号；所述中央控制单元连接所述信息检测单元，响应于来车信号而控制所述道口防护自动单元对道口区间执行防护，响应于挂断信号而控制所述道口防护自动单元挂断防护。
根据本发明的一个实施例，每条轨线上设置的所述来车感应传感器为至少两个，间隔一定安全距离排布。
根据本发明的一个实施例，所述信息检测单元连续或在一定间隔时间内采集到全部来车感应传感器的来车信息，则生成并上传来车信号，否则不生成。
根据本发明的一个实施例，所述间隔时间为每两个来车感应传感器间隔的安全距离与列车行驶速度的商。
根据本发明的一个实施例，每条轨线上沿列车运行方向依次间隔排布所述来车感应传感器和挂断传感器；所述来车感应传感器感应列车的车头而生成所述来车信息；所述挂断传感器感应列车的车尾而生成所述挂断信息。
根据本发明的一个实施例，还包括：道口区间异常检测单元和无线异常报警单元；所述道口区间异常检测单元连接所述中央控制单元，用以检测执行防护状态下的所述道口防护自动单元是否有异常动作，并将检测到异常动作而生成的异常信号传输给所述中央控制单元；所述中央控制单元连接所述无线异常报警单元，接收所述异常信号后传输至所述无线异常报警单元进行无线报警。
根据本发明的一个实施例，所述道口区间异常检测单元包括：控制芯片和角度传感器；所述角度传感器设于所述道口防护自动单元的执行机构上，检测到执行机构的角度并传输至所述控制芯片中，所述控制芯片检测到角度变化而生成所述异常信号。
根据本发明的一个实施例，所述无线异常报警单元包括：控制端无线电单元、列车端无线电单元和报警装置；所述控制端无线电单元连接所述中央控制单元，接收并发送所述异常信号至所述列车端无线电单元；所述列车端无线电单元连接控制端无线电单元和所述报警装置，接收到所述异常信号后传输至所述报警装置进行报警。
根据本发明的一个实施例，还包括视频取证单元，连接所述中央控制单元；所述中央控制单元在生成所述异常信号时还控制所述视频取整单元获取并存储道口图像信息。
根据本发明的一个实施例，还包括设备故障短信报警单元，连接所述中央控制单元；与所述中央控制单元连接的各单元具有冗余检测功能，进行自检并将检测信息传输给中央控制单元；所述中央控制单元检测其连接的各单元的接口或运行是否正常，若出现故障则控制所述设备故障短信报警单元下发短信至指定移动终端。
根据本发明的一个实施例，还包括道口声光预警单元，连接所述中央控制单元；所述中央控制单元还响应于所述来车信号和/或挂断信号而触发所述道口声光预警单元进行预警。
根据本发明的一个实施例，还包括电源管理单元，连接所述中央控制单元，为其提供输入电源。
采用上述技术方案后，本发明相比现有技术具有以下有益效果：
在道口来车方向上设置来车感应传感器，自动检测来车信息，在中央控制单元接收到来车信息后，自动关闭栏木(或栏门)起到安全防护的作用；还在列车驶离方向上设置挂断传感器，当列车驶过挂断传感器后，中央控制单元接收挂断信号，自动开启栏木(或栏门)，实现无人化、自动化控制；
可实现道口接车作业的自动化控制和作业信息的记录；
实现道口防护体系的无人化、自动化和可靠性，进一步提高道口一趟列车作业的标准化程度，以有效防范道口安全事故的发生，降低道口安全事故发生机率；
设置道口声光预警单元，可以触发自动预警功能，自动触发公路信号灯，提醒道路车辆、行人避让列车；
在来车方向设有至少两个来车感应传感器，可以自动检测来车信息，起到至少双重保护作用，避免由于列车行驶速度过快而一次采集不到的问题；确保信息准确，根据来车感应传感器的布置距离及车辆行驶距离来判断信号是否正确，防止检测到作业车后误动作，避免了误检；
具有自动检测和判别道口故障的功能，当道口危险区域异常入侵时，可自动判别、和/或图像采集，并自动报警、和/或视频取证车辆违章及故障上传。
附图说明
图1为本发明一实施例的铁路道口无人化综合防控系统的结构框图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
参看图1，在一个实施例中，铁路道口无人化综合防控系统包括：来车感应传感器(101、201、102、202)，挂断传感器(301、302)，信息检测单元5，中央控制单元6和道口防护自动单元8。铁路一般具有两条或两条以上的轨线，如图1中的I道和II道，下面以其中的I道为例进行详细阐述。
来车感应传感器101、201设置于I道道口区间入口处，感应即将进入道口的列车，采集列车到来的信息以生成来车信息，在一个实施例中，当列车头通过来车感应传感器101、201时，来车感应传感器101、201感应到后通过电台天线传输至信息检测单元5。信息检测单元5连接来车感应传感器101、201，采集来车感应传感器101、201的来车信息生成来车信号传输给中央控制单元6。中央控制单元6连接信息检测单元5，响应于来车信号而控制道口防护自动单元8对道口区间执行防护。
挂断传感器301设置于I道道口区间出口处，采集列车离开道口的信息，感应离开道口的列车以生成挂断信息，在一个实施例中，当列车尾部完全离开通过挂断传感器301时，挂断传感器301通过电台天线传输至信息检测单元。信息检测单元5连接挂断传感器301，采集挂断传感器301的挂断信息生成挂断信号传输给中央控制单元6。中央控制单元6连接信息检测单元5，响应于挂断信号而控制道口防护自动单元8挂断防护。
道口防护自动单元8例如是栏杆或栏门及其动作驱动机构。在收到来车信号时，中央控制单元6控制动作驱动机构将栏杆或栏门关闭，阻止行人或车辆通过。在收到挂断信号时，中央控制单元6控制动作驱动机构将栏杆或栏门启动，放行。
来车感应传感器101、201和挂断传感器301可以都是接近传感器，但不限于此，还可以是其他可以感应生成信号的传感器，在需要时可以在列车上设置一定的感应部件。
在道口来车方向上设置来车感应传感器101、201，自动检测来车信息，在中央控制单元6接收到来车信息后，自动关闭栏杆(或栏门)起到安全防护的作用；还在列车驶离方向上设置挂断传感器301，当列车驶过挂断传感器301后，中央控制单元6接收挂断信号，自动开启栏杆(或栏门)，实现无人化、自动化控制。全自动联动控制，可实现道口接车作业的自动化控制，中央控制单元6还可以对道口来车信息进行记录，实现作业信息的全自动记录。
在一个实施例中，每条轨线上设置的来车感应传感器为至少两个，间隔一定安全距离排布。信息检测单元5连续或在一定间隔时间内采集到全部来车感应传感器的来车信息，则生成并上传来车信号，否则不生成。间隔时间为每两个来车感应传感器间隔的安全距离与列车行驶速度的商。每条轨线上设置的来车感应传感器大于两个时，每相邻两个传感器的采集时间间隔中，至少有一个符合间隔时间，便可确定其为列车到来。
在来车方向设有至少两个来车感应传感器，可以自动检测来车信息，起到至少双重保护作用，避免由于列车行驶速度过快而一次采集不到的问题；确保信息准确，根据来车感应传感器的布置距离及车辆行驶距离来判断信号是否正确，防止检测到作业车后误动作，避免了误检。
在图1中，每条轨线上设置的来车感应传感器包括第一来车感应传感器101和第二来车感应传感器201，但不限于此。第一来车感应传感器101首先采集列车到来的信息，当列车头通过第一来车感应传感器101时，第一来车感应传感器101感应到后通过电台天线传输到信息检测单元5。第二来车感应传感器201再采集列车到来的信息并传输，确保来车信息的准确，第二来车感应传感器201出现意外或故障时可以起到辅助保护的作用。由于列车行驶速度非常快，因而第一来车感应传感器101和第二来车感应传感器201之间的信息采集时间间隔非常短，可以视为连续，传感器之间的距离和列成行驶速度来确定采集间隔时间，当实际采集的时间间隔大于该间隔时间时，信息检测单元5便可确定该采集信息并非来车信息，不生成来车信号，例如是作业车辆驶过时，速度远不及列车，因而不生成来车信号，避免误报警或误动作。
在一个实施例中，铁路道口无人化综合防控系统还可以包括道口声光预警单元7。道口声光预警单元7连接中央控制单元6。中央控制单元6还响应于来车信号和/或挂断信号而触发道口声光预警单元7进行预警。中央控制单元6收到来车信号，控制道口声光预警单元7，实现来车时道口喇叭和道路信号的动作，提醒道路车辆、行人避让列车。中央控制单元6收到挂断信号，控制道口声光预警单元7，实现来车时道口喇叭和道路信号的动作，提醒道路车辆、行人可以通行。
在一个实施例中，每条轨线上沿列车运行方向依次间隔排布来车感应传感器和挂断传感器，例如在图1中，I道的行驶方向为从右至左，因而来车感应传感器101、201和挂断传感器301由右至左排布，II道的则反之。对于每个来车感应传感器来说，可以感应列车的车头而生成来车信息。挂断传感器可以感应列车的车尾而生成挂断信息。
在一个实施例中，继续参看图1，铁路道口无人化综合防控系统还可以包括道口区间异常检测单元9和无线异常报警单元10，可以检测来车时道口区间有无异常动作，有时报警。道口区间异常检测单元9连接中央控制单元6，用以检测执行防护状态下的道口防护自动单元8是否有异常动作，并将检测到异常动作而生成的异常信号传输给中央控制单元6。中央控制单元6连接无线异常报警单元10，接收异常信号后传输至无线异常报警单元10进行无线报警。
道口区间异常检测单元9可以包括：控制芯片和角度传感器。角度传感器设于道口防护自动单元8的执行机构上，检测到执行机构的角度并传输至控制芯片中，控制芯片检测到角度变化而生成异常信号。角度传感器例如是陀螺仪，设置在栏杆或栏门上，随着栏杆或栏门的动作而动，从而感应到相应的角度变化，当道口区间被异常闯入时，栏杆或栏门被抬起，陀螺仪随动产生角度变化，控制芯片检测到角度变化从而生成异常信号，由无线异常报警单元10负责报警。
无线异常报警单元10可以包括：控制端无线电单元、列车端无线电单元和报警装置。控制端无线电单元连接中央控制单元6，接收并发送异常信号至列车端无线电单元。列车端无线电单元连接控制端无线电单元和报警装置，接收到异常信号后传输至报警装置进行报警，提醒列车司机做减速慢行或停车处理，避免出现事故。
在一个实施例中，铁路道口无人化综合防控系统还可以包括视频取证单元11。视频取证单元11连接中央控制单元6。中央控制单元6在生成异常信号时，还控制视频取整单元11获取并存储道口图像信息。当道口危险区域异常入侵，可自动判别与图像采集，并自动报警，通过视频取证异常车辆违章及异常上传。
在一个实施例中，铁路道口无人化综合防控系统还可以包括设备故障短信报警单元12。设备故障短信报警单元12连接中央控制单元6。与中央控制单元6连接的各单元具有冗余检测功能，进行自检并将检测信息传输给中央控制单元6；中央控制单元6检测其连接的各单元的接口或运行是否正常，若出现故障则控制设备故障短信报警单元12下发短信至指定移动终端。设备故障短信报警单元12将设备故障及报警信息发送给道口管理员，用来提醒道口管理员进行维护及实施相应的应急措施。
在一个实施例中，铁路道口无人化综合防控系统还可以包括电源管理单元4。电源管理单元4连接中央控制单元6，为其提供输入电源，保证所有单元的工作可以正常进行。
本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。