一种大型养路机械定位及防撞系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及轨道交通领域，特别地，涉及一种大型养路机械定位及防撞系统。
【背景技术】
[0002]随着我国铁路事业的大力发展，铁路维修的大型养路机械作为其中一个重要部分不可避免进入了相关领域技术人员的视线。目前针对这些大型养路机械缺乏一个良好定位及防撞系统，对这些大型养路机械之间的防撞也没有统一的标准。大型养路机械在工作时，由于多雾或者现场粉尘等恶劣环境，司机可能根本无法看清四周的工作情况，从而导致车辆之间或者车辆与四周的障碍物发生碰撞，无法保证车辆的安全作业，针对作业状态下的大型养路机械的防撞与定位及防撞系统，国内也没有一个统一的标准或者很有效的方法来解决这个问题。
[0003]从我国大型养路机械的发展模式来看，我国已经实现了大型养路机械的技术引进和国产化生产，现在迫切需要进一步实现专业化生产，专业化生产的关键就是各种配套系统的设计，而大型养路机械的定位及其防撞系统的设计在国内是比较缺乏的，大部分大型养路机械都没有进行相关方面的研究，所以从多方面考虑，大型养路机械的定位及防撞系统的设计都具有十分重大的意义。
[0004]针对现有技术中大型养路机械缺乏定位与防撞设计方案的问题，目前尚缺乏有效的解决方案。
【发明内容】
[0005]针对现有技术中大型养路机械缺乏定位与防撞设计方案的问题，本发明的目的在于提出一种大型养路机械定位及防撞系统，能为地面管理中心提供在轨道上施工的大型养路机械的速度、位置等信息，并且能防止车辆与车辆、车辆与地面障碍物之间的碰撞。
[0006]基于上述目的，本发明提供的技术方案如下:
[0007]根据本发明的一个方面，提供了大型养路机械定位及防撞系统，包括:
[0008]多个车载端，每个车载端分别设置于一大型养路机械上并跟随该大型养路机械运动，每个车载端用于收集一对应的大型养路机械的状态与参数信息、发出近距离防撞告警、以及接收远距离防撞告警；
[0009]一地面端，地面端固定于信号良好的地理环境，地面端用于为多个大型养路机械建立工作模型、收集多个大型养路机械的状态与参数信息、以及控制每个大型养路机械与相邻的其他大型养路机械的距离保持在一定范围内，避免发生失联或相撞事故。
[0010]其中，每个车载端包括:
[0011]采集模块，采集模块设置于车载端中，采集模块通过RS485串口电性连接至控制模块，采集模块在车载端所在的大型养路机械作业时采集其状态与参数信息，并将状态与参数信息通过RS485串口发送到控制模块；
[0012]测距模块，测距模块设置于车载端中，测距模块通过RS232串口电性连接至控制模块，测距模块在车载端所在的大型养路机械作业时使用毫米波雷达进行近距离测距，测距模块根据发射与接收回波信号之间的频率差获得最接近所在大型养路机械的障碍物的距离，并将距离信息通过RS232串口发送到控制模块；
[0013]定位模块，定位模块设置于车载端中，定位模块通过RS232串口电性连接至控制模块，定位模块接收所在大型养路机械的GPS信息，并将GPS信息通过RS232串口发送到控制丰旲块;
[0014]控制模块，控制模块设置于车载端中，控制模块通过RS485串口电性连接至采集模块，控制模块通过RS232串口电性连接至测距模块与定位模块，控制模块接收采集模块发送的状态与参数信息、测距模块发送的距离信息、以及定位模块发送的GPS信息，控制模块将状态与参数信息发送到地面端、将GPS信息发送到附近相邻的大型养路机械，控制模块接收附近相邻的大型养路机械发送的包含其所在位置的GPS信息，控制模块还根据距离信息向所在大型养路机械发出告警信号。
[0015]并且，控制模块包括:
[0016]GPRS单元，GPRS单元用于发送与接收GPRS信息，控制模块将状态与参数信息发送到地面端为控制模块使用GPRS单元将状态与参数信息发送到地面端，GPRS单元还用于接收地面端返回的信号；
[0017]GSM单元，GSM单元用于发送与接收GSM信息，控制模块将GPS信息发送到附近相邻的大型养路机械为控制模块使用GSM单元将GPS信息发送到附近相邻的大型养路机械，控制模块接收附近相邻的大型养路机械发送的包含其所在位置的GPS信息为控制模块使用GSM单元接收附近相邻的大型养路机械发送的包含其所在位置的GPS信息。
[0018]并且，附近相邻的大型养路机械包括前车和后车；控制模块使用GSM单元将GPS信息发送到附近相邻的大型养路机械，为控制模块使用GSM单元将GPS信息发送到后车；控制模块使用GSM单元接收附近相邻的大型养路机械发送的包含其所在位置的GPS信息，为控制模块使用GSM单元接收前车发送的包含其所在位置的GPS信息。
[0019]同时，控制模块还根据距离信息向所在大型养路机械发出告警信号，为控制模块还根据距离信息与预先设定的安全距离阈值进行大小对比，并根据所属对比结果来判断是否向所在大型养路机械发出告警信号，当距离小于等于预先设定的安全距离阈值时控制模块向所在大型养路机械发出告警信号，否则不告警，其中，告警信号包括声告警与光告警。
[0020]另一方面，地面端包括:
[0021]编码模块，编码模块设置于地面端中，编码模块电性连接至通信模块，编码模块在任一大型养路机械被激活时赋予该大型养路机械唯一标识信息，并将该大型养路机械与其附近相邻的大型养路机械的唯一标识信息发送到通信模块；
[0022]导航模块，导航模块设置于地面端中，导航模块电性连接至通信模块，导航模块从通信模块接收每个车载端发出的大型养路机械的状态与参数信息，并根据状态与参数信息在地面端的地图上显示出每个大型养路机械的位置、移动速度与工作情况；
[0023]通信模块，通信模块设置于地面端中，通信模块电性连接至编码模块与导航模块，通信模块接收每个车载端发送的状态与参数信息、与GPS信息，并将状态与参数信息、与GPS信息发送到导航模块。
[0024]并且，编码模块在赋予该大型养路机械唯一标识信息的同时，还从地面端获取该大型养路机械的联系方式，并将唯一标识信息与联系方式建立对应关系，发送到导航模块；导航模块根据状态与参数信息在地面端的地图上显示出每个大型养路机械的位置、移动速度与工作情况，为导航模块接收编码模块发送的唯一标识信息与联系方式之间的对应关系信息，根据唯一标识信息与联系方式之间的对应关系信息将状态与参数信息映射到状态与参数所对应的每个大型养路机械的唯一标识上，并根据状态与参数信息获取每个大型养路机械的位置、移动速度与工作情况，将其在地面端的地图上示出。
[0025]同时，导航模块还会根据每个大型养路机械的位置、移动速度与工作情况与预设定安全策略向制定大型养路机械的车载端反馈信息，其中，预设定安全策略包括失联策略与冲突策略。
[0026]并且，失联策略实时监视每个大型养路机械的车载端是否保持与地面端的通信联系，当任一大型养路机械的车载端与地面端失联时间超过预先设定的时间阈值时，失联策略回溯该失联大型养路机械最后一次发出信号时的位置、移动速度与工作情况，根据该失联大型养路机械最后一次发出信号时的位置、移动速度与工作情况确定当时与其附近相邻的大型养路机械，并向附近相邻的大型养路机械发送控制命令要求附近相邻的大型养路机械返回失联大型养路机械的GPS信息。
[0027]同时，冲突策略实时监视每个大型养路机械与其附近相邻的大型养路机械之间的距离是否过近，当任一大型养路机械与其附近某相邻的大型养路机械之间的距离不足两车安全距离阈值时，冲突策略向该大型养路机械与其附近相邻的距离过近的大型养路机械的车载端发出警报信息，使车载端向大型养路机械发出告警信号。
[0028]从上面所述可以看出，本发明提供的技术方案通过在每辆大型养路机械上安装车载端与地面端之间以无线方式通信并接收地面端控制调配的技术方案，有效的防止了两车之间、车路之间发生碰撞，提高了大型养路机械工作的安全性与可控制性。
【附图说明】
[0029]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附