列车接近报警器的制造方法
【专利摘要】本发明公开一种列车接近报警器，属于电子仪器技术领域，包括采集单元、处理单元、报警单元；采集单元用于采集轨道的声音振动信号并将采集到的声音振动信号传输给处理单元；处理单元用于对所述声音振动信号进行处理，得到列车接近的距离及速度，并根据所述列车接近的距离输出控制信号以驱动报警单元发出报警信息。该报警器体积小，便于携带，且布防和撤防方便；具有一物多用性，在道岔清扫时可以将该报警器插入在道岔内，既能在列车接近的时候报警，又能防止道岔移动、夹伤道岔清扫人员；在进行线路施工防护时，可以将报警器吸附在钢轨侧面进行布防；或设置在铁路道口，对来车进行预警。
【专利说明】
列车接近报警器
技术领域
[0001]本发明涉及电子仪器技术领域，特别涉及一种列车接近报警器。
【背景技术】
[0002]目前，随着铁路运量及列车运行速度的提升，铁路的工务线路施工及道岔清扫的工作量也随之剧增。而由于铁路职工长期在相同的环境中工作，熟悉了工作环境及作业流程，忧患意识往往逐渐减退，机车车辆运行发出的声音难以引起工务作业人员及道岔清扫作业人员的警觉，造成车辆伤害事故的频繁发生。
[0003]目前，许多铁路研究单位对列车接近报警器进行了一定的研究，也取得了一些成果，这些报警器使用的是专用的有线或无线网络的通讯方法。这些报警器共同的特点即体积大，组件多，结构复杂，不方便随身携带;而且采用双向远距离设防，安装和拆卸不方便，不能满足多种铁路区间施工作业的情况。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种列车接近报警器，以解决现有技术中的列车接近报警器安装和拆除过程复杂，耗时耗力，效率低的问题。
[0005]为实现以上目的，本发明采用的技术方案为:该列车接近报警器包括采集单元、处理单元、报警单元；
[0006]采集单元，用于采集轨道的声音振动信号并将采集到的声音振动信号传输给处理单元；
[0007]处理单元，用于对所述声音振动信号进行处理，得到列车接近的距离和速度，并根据所述列车接近的距离输出控制信号以驱动报警单元发出报警信息。
[0008]与现有技术相比，本发明存在以下技术效果:一，不需要专门的有线或无线网络，布防和撤防简单方便。二，体积小，方便随身携带，满足临时在铁路区间施工作业的情况。三，具有一物多用性，在道岔清扫时可以将该报警器插入在道岔内，既能在列车接近的时候报警，又能防止道岔移动、夹伤道岔清扫人员；在进行线路施工防护时，可以将报警器吸附在钢轨侧面;或设置在铁路道口，对来车进行预警。
【附图说明】
[0009]图1是本发明提供的一种列车接近报警器的系统结构示意图；
[0010]图2是本发明提供的一种列车接近报警器的系统结构示意图；
[0011]图3是本发明提供的一种列车接近报警器的外形结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合图1至图3，对本发明做进一步详细叙述。
[0013]如图1至图2所示，本实施例提供的一种列车接近报警器，包括采集单元10、处理单元20、报警单元30;采集单元10，用于采集轨道的声音振动信号并将采集到的声音振动信号传输给处理单元20;处理单元20，用于对所述声音振动信号进行处理，得到列车接近的距离及速度，并根据所述列车接近的距离输出控制信号以驱动报警单元30发出报警信息。
[0014]具体的，本实施例中的采集单元10为声讯传感器，安装在贴近该报警器壳内壁处。
[0015]需要说明的是，列车在钢轨上行驶时所发出的振动是一种特征明显的噪声波，根据该噪声的强度可以计算出列车接近的距离和速度。
[0016]具体的，本实施例提供的报警器还包括金属感应开关40，该金属感应开关40在接近铁轨时，会输出控制信号驱动采集单元10开始进行声音振动信号的采集。
[0017]通过设置金属感应开关10，可以控制采集单元在接近钢轨时才开始进行声音振动信号的采集，在将该报警器从道岔尖或者钢轨上取下来时，报警器自动断电，提高了报警器的使用寿命，降低了电池的电量消耗。
[0018]具体的，如图2所示，处理单元20包括声纹识别器21、前置放大器22、控制放大器23、模数转换器24和幅值处理器25;声纹识别器21将采集单元10采集到的轨道的声音振动信号与预先设置的振动信号进行比较，得到列车在轨道上行驶的声音振动信号并传输给前置放大器22;前置放大器22将所述列车在轨道上行驶的声音振动信号进行放大，得到放大后的声音振动信号并传输给控制放大器23;控制放大器23控制所述放大后的声音振动信号输出给模数转换器24;模数转换器24将所述放大后的声音振动信号转换为数字信号并传输给幅值处理器25;幅值处理器25根据所述数字信号的幅值强度，计算出所述列车接近的距离;预警判断器26根据所述列车接近的距离是否符合预设的预警要求，判断是否输出控制信号驱动报警单元30发出报警信号。利用本实施例提供的报警器，在作业现场能单点设防，通过检测钢轨传递的声讯的强度，判断出列车接近的距离，进行准确的报警，有效地警告施工人员，并且能在较短的时间内撤防报警器，进行撤离。
[0019]需要说明的是，本实施例中的声纹识别器21、前置放大器22、控制放大器23、模数转换器24和幅值处理器25为焊接在单片机上的电路板。该处预先设置的特征振动信号为列车在轨道上行驶的特征振动信号。该处预设的预警要求为能确保施工人员安全撤离的列车接近距离，是技术人员经过多次试验验证得到的一个安全距离的数值。
[0020]具体的，处理单元20还包括预处理器27，用于将采集单元10采集到的轨道的声音振动信号进行预处理，滤除所述轨道的声音振动信号中的干扰信息，并将预处理后的声音振动信号传输给声纹识别器21。
[0021]需要说明的是，该处的预处理器27为滤波放大器，在声纹识别器21进行声纹特征比对之前，通过预处理器27将采集到的轨道的声音振动信号中的干扰信号进行滤除，提高了声纹识别器21声纹比对的准确性。
[0022]具体的，处理单元20还包括取样传感器28，用于每隔预设时间对所述数字信号进行采样，并将采样得到的采样信号传输给幅值处理器25以使幅值处理器25根据所述采样信号的幅值差计算所述列车的行驶速度和行驶方向。通过计算列车的行驶速度和行驶方向，并结合列车接近的距离进行播报预警，使施工人员能得知列车行驶的速度，产生紧迫感，进行准确、快速撤离。
[0023]具体的，报警单元30包括声音合成模块31和报警模块32;声音合成模块31，用于在控制模块23判断所述列车接近的距离符合预设的预警要求时，将列车接近的距离合成报警信息并传输给报警模块32;报警模块32，用于根据所述报警信息发出报警语音。其中，声音合成模块31合成的语音为“列车接近，距离XX米，速度XX公里。”或者“上/下行列车接近，距离XX米，速度XX公里”。通过语音播报报警，直接播报列车的行驶方向、距离和速度，更加直接有效地提醒工务人员进行撤离。
[0024]需要说明的是，本实施例中的报警单元30还包括图中未示出的报警灯，用于在控制模块23判断所述列车接近的距离符合预设的预警要求时，报警灯闪烁进行报警。
[0025]具体的，本实施例提供的报警器还包括电源50，用于为采集单元10、处理单元20和报警单元30进行供电。本实施中的电源50采用锂电池，可满足长时间待机及使用，而且具有电量显示和亏电提示功能，能提醒工务作业人员及时对电池进行充电，防止因电池电量不足而导致报警器无法正常工作。
[0026]结合图3所示，本实施例提供的列车接近报警器的外壳为楔形状，采集单元10、处理单元20和报警单元30通过导线连接，安装在楔形状外壳内；在楔形状外壳的侧面设置有磁吸面。通过将报警器的外壳设计为楔形状，可方便地将报警器插在道岔内，既方便布防，又能防止道岔移动而夹伤作业人员；楔形状外壳设置磁吸面，可将报警器吸附在钢轨侧面进行布防;还可以将报警器设置在铁路道口，进行播报预警。本实施例提供的报警器在不同的道路施工场景中都能方便地进行布防安装和撤除，而且体积小，方便携带。
[0027]具体的，在报警器的外壁上设置把手。需要说明的是，把手和磁吸面安装在楔形外壳的不同的侧面上。通过设置把手，方便工务人员进行携带。
【主权项】
1.一种列车接近报警器，其特征在于:包括采集单元(10)、处理单元(20)、报警单元(30); 采集单元(10)，用于采集轨道的声音振动信号并将采集到的声音振动信号传输给处理单元(20)； 处理单元(20)，用于对所述声音振动信号进行处理，得到列车接近的距离及速度并根据所述列车接近的距离输出控制信号以驱动报警单元(30)发出报警信息。2.如权利要求1所述的报警器，其特征在于:还包括金属感应开关(40)，所述的金属感应开关(40)在接近铁轨时控制采集单元(10)开始采集声音振动信号。3.如权利要求1所述的报警器，其特征在于:所述的处理单元(20)包括声纹识别器(21)、前置放大器(22)、控制放大器(23)、模数转换器(24)和幅值处理器(25); 声纹识别器(21)，用于将采集单元(10)采集到的轨道的声音振动信号与预先设置的振动信号进行比较，得到列车在轨道上行驶的声音振动信号并传输给前置放大器(22); 前置放大器(22)，用于将所述列车在轨道上行驶的声音振动信号进行放大，得到放大后的声音振动信号并传输给控制放大器(23); 控制放大器(23)，用于控制所述放大后的声音振动信号输出给模数转换器(24); 模数转换器(24)，用于将所述放大后的声音振动信号转换为数字信号并传输给幅值处理器(25)； 幅值处理器(25)，根据所述数字信号的幅值强度，计算出所述列车接近的距离； 预警判断器(26)，用于根据所述列车接近的距离是否符合预设的预警要求，判断是否输出控制信号驱动报警单元(30)发出报警信号。4.如权利要求3所述的报警器，其特征在于，所述的处理单元(20)还包括预处理器(27);预处理器(27)，用于将采集单元(10)采集到的轨道的声音振动信号进行预处理，滤除所述轨道的声音振动信号中的干扰信息，并将预处理后的声音振动信号传输给声纹识别器(21)。5.如权利要求3所述的报警器，其特征在于:所述的处理单元(20)还包括取样传感器(28)，用于每隔预设时间对所述数字信号进行采样，并将采样得到的采样信号传输给幅值处理器(25)以使幅值处理器(25)根据所述采样信号的幅值差计算所述列车的行驶速度和行驶方向。6.如权利要求3所述的报警器，其特征在于:所述的报警单元(30)包括声音合成模块(31)和报警模块(32); 声音合成模块(31 )，用于在控制模块(23)判断所述列车接近的距离符合预设的预警要求时，将列车接近的距离合成报警信息并传输给报警模块(32); 报警模块(32)，用于根据所述报警信息发出报警语音。7.如权利要求1-6任一项所述的报警器，其特征在于:还包括电源(50); 电源(50)，用于为采集单元(10)、处理单元(20)和报警单元(30)供电。8.如权利要求1-6任一项所述的报警器，其特征在于，所述报警器为楔形状，且侧面设置磁吸面。9.如权利要求8所述的报警器，其特征在于:所述报警器的外壁上设置把手。
【文档编号】B61L23/06GK105835908SQ201610384284
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年5月30日
【发明人】梁东
【申请人】上海铁路局合肥机务段