专利名称：露天采场移动设备防撞预警系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及露天采场移动设备防撞技术领域，特别是涉及露天采场移动设备防撞预警系统。
背景技术：
露天矿通常采用台阶式开采方式，即矿体被分成若干个台阶水平，相邻两个台阶水平之间的高度差大约为12米，对于大型露天矿而言，相邻两个台阶水平之间的高度差有可能大于12米。为避免露天矿中的车辆发生碰撞事故，车辆中通常设置有防撞预警系统。现有的 防撞预警系统(专利《一种基于无线Mesh技术的露天矿卡车防撞预警系统》，专利申请号201120053992. 6)通常基于 GPS (Global Positioning System，全球定位系统)实现。具体来说，防撞预警系统利用GPS对车辆的定位数据进行相关计算，以确定出是否需要对其所在的车辆进行碰撞预警，从而避免车辆之间发生碰撞事故。在实践过程中发现现有的防撞预警系统通常会采用普通GPS，但是普通GPS自身存在定位精度不高问题，这样会导致车辆在露天矿的上下两个台阶水平行走时，防撞预警系统由于无法精确的分辨不同台阶水平而产生误报警。也就是说，两台车在两坐标系平面上的位置虽然相近，但是由于两台车位于两个不同的台阶水平，因此，实际上并不会发生相撞事故，但是由于普通GPS自身的定位精度问题，使防撞预警系统无法精确的分辨出两台车在第三坐标轴上的位置差异而导致误报警。而如果将防撞预警系统中的普通GPS更换为高精度GPS，则又会提高防撞预警系统的成本。
发明内容本实用新型的目的是为了解决现有的防撞预警系统存在的问题，提供一种新型结构的露天采场移动设备防撞预警系统，能够改进现有的防撞预警系统问题，使其更具有实用性。本实用新型解决技术问题所采取的技术方案如下本实用新型的露天采场移动设备防撞预警系统，其特征在于由设置在各台露天采场移动设备上的移动设备防撞预警装置所组成，所述的移动设备防撞预警装置由高度传感模块与此高度传感模块相连接的控制模块，分别与此控制模块相连接的无线传输接口、报警模块所组成。所述的高度传感模块由气压传感器、温度传感器和与此气压传感器、温度传感器相连接的模数转换电路所组成，此模数转换电路的输出端与所述的控制模块相连接。所述的气压传感器为BA5803的气压传感器。所述的模数转换电路采用低功耗的24位模数转换电路。 所述的无线传输接口采用射频无线传输接口。所述的报警模块为语音报警模块、灯光报警模块、屏幕显示报警模块中的至少一个。所述的控制模块采用微处理器来实现，控制模块中设有预警计算算法。所述的高度传感模块输出其监测到的表征移动设备所处高度的监测信号，各个移动设备防撞预警装置的无线传输接口之间交互信息，控制模块与高度传感模块和无线传输接口接收监测信号，通过无线传输接口向其所在的移动设备外部发送所述监测信号表征的移动设备所处高度信息，并将移动设备所处高度信息和无线传输接口接收到的其它移动设备所处高度信息输出到控制模块作为预警计算参数进行预警计算而获得的报警触发信号，报警模块接收此报警触发信号并报警。高度传感模块主要用于对其所在移动设备的高度进行实时监测，并将其实时监测获得的监测信号提供给控制模块。高度传感模块提供给控制模块的监测信号应能够表征移动设备所处高度。一个具体的例子，高度传感模块实时的向控制模块提供其所在移动设备处的压力值信息和温度值信息，即表征移动设备所处高度的监测信号通过压力值并由温度值修正。由于露天矿中的各车辆处于同一采场环境下，因此，各车辆所处环境的各外在条 件(如气压和温度等)基本上不会对获取移动设备所处的高度值造成干扰，即本实用新型利用气压值和温度值可以准确的表示出移动设备所处位置的高度。该高度可以为相对海拔高度，也可以为绝对海拔高度。高度传感模块的一个具体实现方式的例子为高度传感模块包括气压传感器、温度传感器和模数转换电路。气压传感器。气压传感器主要用于实时的根据其所在移动设备处的气压向模数转换电路提供模拟电压信号。本实用新型中的气压传感器可以采用现有的多种型号的气压传感器来实现，如型号为BA5803的气压传感器等，本实用新型不限制气压传感器所采用的具体型号。由于现有的普通气压传感器针对高度的监测精度通常可以达到I米以内，因此，现有的价格低廉的普通气压传感器完全可以使控制模块准确便捷的区分出各移动设备(如车辆)是在同一台阶水平作业，还是在不同的台阶水平作业。模数转换电路主要用于实时的将其接收到的模拟电压信号转换为数字压力值和温度值，并向控制模块提供该数字压力值和温度值。本实用新型中的模数转换电路可以采用现有的多种型号的模数转换电路，如采用低功耗的24位模数转换电路等，本实用新型不限制模数转换电路所采用的具体型号。上述气压传感器和模数转换电路可以通过防水胶密封设置，从而可以使气压传感器和模数转换电路具有较佳的防水性能。 无线传输接口主要用于不同移动设备防撞预警装置之间的信息交互。该无线传输接口通常可以选用有效传输距离在100-200米或者超过100米的无线接口模块，例如采用射频无线传输接口等。控制模块主要用于接收高度传感模块传输来的监测信号，并将该监测信号转换为移动设备所处高度信息(如相对海拔高度或者绝对海拔高度)，控制模块可以对高度传感模块传输来的监测信号进行采样处理，并将采样的监测信号转换为移动设备所处高度信息，之后，控制模块通过该无线传输接口向其所在的移动设备发送本移动设备所处高度信息，使各移动设备防撞预警装置可以获知各移动设备所处的高度，该高度的分辨率可高达厘米级，在将监测信号转换为移动设备所处高度信息之后，控制模块还需要将其转换后的移动设备所处高度信息以及无线传输接口接收到的其它移动设备所处高度信息作为预警计算参数进行预警计算，在预警计算的结果为需要报警的情况下，控制模块向报警模块提供报警触发信号。本实用新型中的控制模块通过对移动设备所处高度信息的连续观测可以准确的确定出不同移动设备是处于同一台阶水平，还是处于不同台阶水平之间的运输斜坡道上，从而不仅可以避免为处于不同台阶水平的移动设备提供误报警的现象，还可以有效避免运输斜坡道的交汇拐弯处(事故多发地点)的事故发生。控制模块可以采用微处理器来实现，如由DSP (数字信号处理器)进行快速运算。而且，控制模块可以采用现有的预警计算算法，只不过该算法的预警计算参数中的移动设备所处高度信息是基于高度传感模块监测到的信号提供的，而不是基于GPS获得的定位数据提供的。控制模块可以针对不同的预警范围，给出相应的报警信息，例如，在确定出两车辆位于同一台阶水平且相距20米时，向报警模块输出非紧急报警触发信号，在确定出两车辆 位于同一台阶水平且相距15米时，向报警模块输出紧急报警触发信号。报警模块主要用于接收控制模块输出的报警触发信号，并执行相应的报警操作。从报警方式的类型来说，报警模块可以是声音报警模块、灯光报警模块、以及屏幕显示报警模块中的至少一个。声音报警模块可以为用户提供语音或者警笛声等方式的报警提示；灯光报警模块可以为用户提供报警灯闪烁或者报警灯常亮等方式的报警提示；屏幕显示报警模块可以为用户提供显示报警文字方式的报警提示。一个具体的例子报警模块接收到非紧急报警触发信号时，报警灯闪烁，且警笛声略缓；报警模块接收到紧急报警触发信号时，报警灯常亮，且警笛声尖锐。本实用新型的有益效果是采用现有的普通高度传感模块的实现成本较低而高度感测精度较高，因此本实用新型可以在降低防撞预警系统的成本的前提下，提高防撞预警系统的预警准确性。该系统可以快速计算出移动设备所处高度信息，实现准确预警，为安全生产奠定可靠基础。
图I是本实用新型的移动设备防撞预警装置的结构框图。
具体实施方式
以下结合附图说明本本实用新型的具体实施方式
。如附图I所示，本实用新型的露天采场移动设备防撞预警系统，其特征在于由设置在各台露天采场移动设备上的移动设备防撞预警装置所组成，所述的移动设备防撞预警装置由高度传感模块I与此高度传感模块I相连接的控制模块3，分别与此控制模块3相连接的无线传输接口 2、报警模块4所组成。所述的高度传感模块I由气压传感器1-1、温度传感器1-2和与此气压传感器1-1、温度传感器1-2相连接的模数转换电路1-3所组成，此模数转换电路1-3的输出端与所述的控制模块3相连接。所述的气压传感器1-1为BA5803的气压传感器。[0036]所述的模数转换电路1-3采用低功耗的24位模数转换电路。所述的无线传输接口 2采用射频无线传输接口。所述的报警模块4音报警模块、灯光报警模块、屏幕显示报警模块中的至少一个。所述的控制模块3用微处理器，此控制模块3设有预警计算算法。所述的高度传感模块输出其监测到的表征移动设备所处高度的监测信号，各个移动设备防撞预警装置的无线传输接口之间交互信息，控制模块与高度传感模块和无线传输接口接收监测信号，通过无线传输接口向其所在的移动设备外部发送所述监测信号表征的移动设备所处高度信息，并将移动设备所处高度信息和无线传输接口接收到的其它移动设备所处高度信息输出到控制模块作为预警计算参数进行预警计算而获得的报警触发信号，报警模块接收此报警触发信号并报警。高度传感模块I主要用于对其所在移动设备的高度(也可以称为高程)进行实时监 测，并将其实时监测获得的监测信号提供给控制模块3。高度传感模块I提供给控制模块3的监测信号应能够表征移动设备所处高度。一个具体的例子，高度传感模块I实时的向控制模块3提供其所在移动设备处的压力值信息和温度值信息，即表征移动设备所处高度的监测信号通过压力值并由温度值修正。由于露天矿中的各车辆处于同一采场环境下，因此，各车辆所处环境的各外在条件(如气压和温度等)基本上不会对获取移动设备所处的高度值造成干扰，即本实用新型利用气压值和温度值可以准确的表示出移动设备所处位置的高度，该高度可以为相对海拔高度，也可以为绝对海拔高度。气压传感器1-1主要用于实时的根据其模数转换电路1-3提供模拟电压信号。本实用新型中的气压传感器1-1可以采用现有的多种型号的气压传感器来实现，如型号为BA5803的气压传感器等，本实用新型不限制气压传感器1-1所采用的具体型号。由于现有的普通气压传感器针对高度的监测精度通常可以达到I米以内，因此，现有的价格低廉的普通气压传感器完全可以使控制模块3准确便捷的区分出各移动设备(如车辆)是在同一台阶水平作业，还是在不同的台阶水平作业。无线传输接口 2主要用于不同移动设备防撞预警系统之间的信息交互。该无线传输接口 2通常可以选用有效传输距离在100-200米或者超过100米的无线接口模块，例如，无线传输接口 2采用射频无线传输接口等。控制模块3主要用于接收高度传感模块I传输来的监测信号，并将该监测信号转换为移动设备所处高度信息(如相对海拔高度或者绝对海拔高度)。具体的，控制模块3可以对高度传感模块I传输来的监测信号进行采样处理，并将采样的监测信号转换为移动设备所处高度信息，之后，控制模块3通过该无线传输接口向其所在的移动设备外部发送移动设备所处高度信息，使各移动设备防撞预警系统可以获知各移动设备所处的高度。该高度的分辨率可高达厘米级。控制模块3在将监测信号转换为移动设备所出高度信息之后，还需要将其转换后的移动设备所处高度信息以及无线传输接口 2接收到的其它移动设备所处高度信息作为预警计算参数进行预警计算，在预警计算的结果为需要报警的情况下，控制模块3向报警模块4提供报警触发信号。本实用新型中的控制模块3通过对移动设备所处高度信息的连续观测可以准确的确定出不同移动设备是处于同一台阶水平，还是处于不同台阶水平之间的运输斜坡道上，从而不仅可以避免为处于不同台阶水平的移动设备提供误报警的现象，还可以有效避免运输斜坡道的交汇拐弯处(事故多发地点)的事故发生。控制模块3可以采用微处理器来实现，如由DSP (数字信号处理器)进行快速运算。而且，控制模块3可以采用现有的预警计算算法，只不过该算法的预警计算参数中的移动设备所处高度信息是基于高度传感模块I监测到的信号提供的，而不是基于GPS获得的定位数据提供的。本实用新型不限制控制模块3所采用的具体的预警计算算法。控制模块3可以针对不同的预警范围，给出相应的报警信息，例如，在确定出两车辆位于同一台阶水平且相距20米时，向报警模块4输出非紧急报警触发信号，在确定出两车辆位于同一台阶水平且相距15米时，向报警模块4输出紧急报警触发信号。报警模块4主要用于接收控制模块3输出的报警触发信号，并执行相应的报警操作。从报警方式的类型来说，报警模块4可以包括声音报警模块、灯光报警模块、以及屏幕 显示报警模块中的至少一个。声音报警模块可以为用户提供语音或者警笛声等方式的报警提示，灯光报警模块可以为用户提供报警灯闪烁或者报警灯常亮等方式的报警提示，屏幕显示报警模块可以为用户提供显示报警文字方式的报警提示。一个具体的例子报警模块4接收到非紧急报警触发信号时，报警灯闪烁，且警笛声略缓；报警模块4接收到紧急报警触发信号时，报警灯常亮，且警笛声尖锐。
权利要求1.一种露天采场移动设备防撞预警系统，其特征在于由设置在各台露天采场移动设备上的移动设备防撞预警装置所组成，所述的移动设备防撞预警装置由高度传感模块，与此高度传感模块相连接的控制模块，分别与此控制模块相连接的无线传输接口、报警模块所组成。
2.根据权利要求I所述的露天采场移动设备防撞预警系统，其特征在于所述的高度传感模块由气压传感器、温度传感器和与此气压传感器、温度传感器相连接的模数转换电路所组成，此模数转换电路的输出端与所述的控制模块相连接。
3.根据权利要求2所述的露天采场移动设备防撞预警系统，其特征在于所述的气压传感器为BA5803的气压传感器。
4.根据权利要求2所述的露天采场移动设备防撞预警系统，其特征在于所述的模数转换电路采用低功耗的24位模数转换电路。
5.根据权利要求I所述的露天采场移动设备防撞预警系统，其特征在于所述的无线传输接口采用射频无线传输接口。
6.根据权利要求I所述的露天采场移动设备防撞预警系统，其特征在于所述的报警模块为声音报警模块、灯光报警模块、屏幕显示报警模块中的至少一个。
专利摘要本实用新型涉及露天采场移动设备防撞技术领域，特别是涉及露天采场移动设备防撞预警系统，由设置在各台露天采场移动设备上的移动设备防撞预警装置所组成，这些移动设备防撞预警装置由高度传感模块、控制模块、无线传输接口、报警模块所组成。高度传感模块由气压传感器、温度传感器、模数转换电路所组成，此模数转换电路的输出端与所述的控制模块相连接。报警模块音报警模块、灯光报警模块、屏幕显示报警模块中的至少一个。控制模块用微处理器，设有预警计算算法。本实用新型的有益效果是由于现有的普通高度传感模块的实现成本较低而高度感测精度较高，因此本实用新型可以在尽可能少的增加防撞预警系统的成本的前提下，提高防撞预警系统的预警准确性。
文档编号G08G1/16GK202512736SQ20122010034
公开日2012年10月31日 申请日期2012年3月17日 优先权日2012年3月17日
发明者宋成库, 张宝才, 杨君溪 申请人:鞍钢集团矿业公司