铁路押运监控系统的制作方法

本实用新型属于监控技术领域，更具体地说，是涉及一种铁路押运监控系统。

背景技术：

各国铁路系统为了保障货物安全到达目的地，一般在列车上都配备有押运员，以监管货物的运输情况。但铁路运输一般行程比较长，押运人员长时间待在车厢内，工作环境恶劣，不利于身心健康，且无法不间断保持警惕，押运过程安全性低。采用电子系统进行监控时，当有多个警情同时发生时，易因信道堵塞造成漏报。

技术实现要素：

本实用新型实施例的目的在于提供一种铁路押运监控系统，旨在解决目前通过电子系统进行监控时，当有多个警情同时发生时，易因信道堵塞造成漏报的技术问题。

一方面，提供了一种铁路押运监控系统，包括：

红外反射条，用于安装在车厢门上；

无线开关，内设反射式红外光电开关，所述反射式红外光电开关用于向所述红外反射条发射红外线，接收所述红外反射条反射回的红外线；以及

报警控制器，内设报警器，与所述无线开关电连接，用于接收所述无线开关发送的报警信号并控制所述报警器报警；

管理终端；以及

数据采集器，内设定时心跳通讯组件；

其中，所述红外反射条、所述无线开关和所述报警控制器分别设有多个，且三者数量相同、一一对应，所述数据采集器通过所述定时心跳通讯组件定时向各所述报警控制器发送询问指令，接收来自各所述报警控制器的反馈信息，并将各所述报警控制器的反馈情况及反馈信息传递至所述管理终端。

作为本申请另一实施例，所述无线开关、所述报警控制器和所述数据采集器分别包括壳体，以及均设置在所述壳体内的控制器主板、无线收发模块、电源和拨码开关，所述无线收发模块、所述电源和所述拨码开关分别与所述控制器主板电连接，所述反射式红外光电开关、所述报警器和所述定时心跳通讯组件分别与相应所述控制器主板电连接。

作为本申请另一实施例，所述报警器包括与相应控制器主板电连接的强光报警组件和声音报警组件；所述报警控制器还包括与相应所述控制器主板电连接的按键，所述按键用于关闭所述报警器；所述数据采集器内设时钟模块，所述时钟模块用于记录发生报警的时间信息。

作为本申请另一实施例，所述电源为充电电池，所述无线开关、所述报警控制器和所述数据采集器还分别包括与所述控制器主板、所述电源分别电连接的usb接口。

作为本申请另一实施例，所述壳体包括底壳、设置在所述底壳上方的上盖，以及均设置在所述底壳内且开口朝上的电源盒和开关盒，所述电源盒用于容纳所述电源，所述开关盒用于容纳所述拨码开关；所述底壳或所述上盖的侧壁上设置有用于将所述usb接口显露出来的开口，以及用于封堵所述开口的橡胶塞，所述橡胶塞与所述底壳或所述上盖的侧壁可拆卸连接。

作为本申请另一实施例，所述上盖与所述底壳通过螺栓连接；所述壳体还包括设置在所述底壳上的插杆，所述插杆用于与所述控制器主板和所述上盖分别插接，所述插杆内设置有开口朝上、用于与所述螺栓螺纹连接的安装孔。

作为本申请另一实施例，所述底壳或所述上盖的侧壁上还设置有与所述橡胶塞软连接的连接件，所述连接件与所述底壳或所述上盖的侧壁转动连接。

作为本申请另一实施例，所述壳体的外壁上设置有用于与列车内壁磁力吸附的磁力件，所述壳体上设置有用于阻止所述磁力件所产生的磁场向所述壳体内传输的屏蔽层。

作为本申请另一实施例，所述磁力件与所述壳体可拆卸连接。

作为本申请另一实施例，所述红外反射条的长度和宽度分别大于所述反射式红外光电开关的长度和宽度。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果：与现有技术相比，本系统采用了独特的心跳模式进行自组网设计，解决了一般报警系统多个警情发生时容易堵塞信道造成漏报的问题。在通讯方式设计上，系统由数据采集器发起定时心跳通讯，各报警控制器收到心跳通讯后依次将工作状态、有无警情、有无查岗、有无集合等情况有序回应给数据采集器处理。从本质上改变了报警控制器各自为中心、发送指令容易冲突、通讯逾时等问题，增强了系统的反应速度和安全性能，也避免了某车厢报警控制器通信失联时，系统无法准确向管理员发出失联警示。

定时心跳通讯组件的设置主要是将目前大多数报警系统各自为中心发送通讯信号的方式更改为中心(数据采集器)问答方式。根据设计间隔时间数据采集器广播询问包，各报警控制器根据各自地址不同分时序回应询问信息，以达到高效、安全、快速通讯的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的一些实施例，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图。

图1为本实用新型实施例所采用的红外反射条和无线开关的使用状态示意图；

图2为本实用新型实施例所采用的无线开关的控制结构框线示意图；

图3为本实用新型实施例所采用的报警控制器的控制结构框线示意图；

图4为本实用新型实施例所采用的数据采集器的控制结构框线示意图；

图5为本实用新型实施例提供的铁路押运监控系统的控制结构框线示意图；

图6为本实用新型实施例所采用的无线开关的爆炸分解结构图；

图7为图6中a处的局部放大示意图；

图8为本实用新型实施例所采用的报警控制器或数据采集器的爆炸分解结构图。

图中：100、红外反射条；110、车厢门；200、无线开关；210、反射式红外光电开关；300、报警控制器；310、报警器；320、按键；400、管理终端；500、数据采集器；510、定时心跳通讯组件；520、时钟模块；610、壳体；611、底壳；612、上盖；613、电源盒；614、开关盒；615、橡胶塞；616、插杆；617、安装孔；618、连接件；620、控制器主板；630、无线收发模块；640、电池；650、拨码开关；660、usb接口；670、磁力件。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请一并参阅图1至图5，现对本实用新型实施例提供的铁路押运监控系统进行说明。所述铁路押运监控系统，包括红外反射条100、无线开关200、报警控制器300、管理终端400以及数据采集器500。红外反射条100用于安装在车厢门110上。无线开关200内设反射式红外光电开关210。反射式红外光电开关210用于向红外反射条100发射红外线，接收红外反射条100反射回的红外线。报警控制器300内设报警器310，与无线开关200电连接，用于接收无线开关200发送的报警信号并控制报警器310报警。数据采集器500内设定时心跳通讯组件510。

其中，红外反射条100、无线开关200和报警控制器300分别设有多个，且三者数量相同、一一对应，数据采集器500通过定时心跳通讯组件510定时向各报警控制器300发送询问指令，接收来自各报警控制器300的反馈信息，并将各报警控制器300的反馈情况及反馈信息传递至管理终端400。

这里所说的询问指令包括但不限于：工作状态、有无警情、有无查岗、有无集合等情况；反馈情况是指各报警控制器300是否向数据采集器500反馈了相应信息。若某一个或某几个报警控制器300未向数据采集器500反馈信息，数据采集器500则可判定相应报警控制器300处于失联状态，并向管理终端400发出失联警示，操作人员通过管理终端400获知该信息后，可及时联系相关人员对相应报警控制器300进行维修或更换。

系统基本设计原理为：

使用时，根据需要监控车厢的数量选择红外反射条100、无线开关200和报警控制器300的数量，使得红外反射条100、无线开关200和报警控制器300的数量等于需要监控车厢的数量。之后将各红外反射条100分别安装至相应的需要监控车厢的车厢门110上，并将各无线开关200固定于与相应车厢门110相对的列车内壁上，使得反射式红外光电开关210发出的红外线可以照射至红外反射条100上，同时红外反射条100也可将接收到的红外信号反射回反射式红外光电开关210上。当车厢门110打开时，红外反射条100的位置随之改变，则反射式红外光电开关210发出的红外线无法通过红外反射条100反射回反射式红外光电开关210，此时反射式红外光电开关210可将该信息传递至第一控制器主板620，第一控制器主板620获知车厢门110被打开的信号。

之后第一控制器主板620将警情通过传送给报警控制器300，报警控制器300记录开门状态并报警，同时将警情上传给数据采集器500。数据采集器500记录报警信息同时上报给管理终端400，管理终端400接收到警情报警后，显示出报警车厢的信息并且记录，并可通过查岗等方式向报警车厢押运员发出警情查询确认指令。确认警情后，押运管理员可召集其他车厢押运员进行处置，也可提醒其他人员注意警戒。

本实用新型实施例提供的铁路押运监控系统，与现有技术相比，本系统采用了独特的心跳模式进行自组网设计，解决了一般报警系统多个警情发生时容易堵塞信道造成漏报的问题。在通讯方式设计上，系统由数据采集器500发起定时心跳通讯，各报警控制器300收到心跳通讯后依次将工作状态、有无警情、有无查岗、有无集合等情况有序回应给数据采集器500处理。从本质上改变了报警控制器300各自为中心、发送指令容易冲突、通讯逾时等问题，增强了系统的反应速度和安全性能，也避免了某车厢报警控制器300通信失联时，系统无法准确向管理员发出失联警示。

定时心跳通讯组件510的设置主要是将目前大多数报警系统各自为中心发送通讯信号的方式更改为中心(数据采集器500)问答方式。根据设计间隔时间数据采集器500广播询问包，各报警控制器300根据各自地址不同分时序回应询问信息，以达到高效、安全、快速通讯的目的。

本实施例中定时心跳通讯组件510可采用市场上现有的connection类定时心跳通讯组件510，也可以采用其他可以实现上述功能的定时心跳通讯组件510，在此不做限制。管理终端400可以为手持终端、计算机等，只要能实现上述功能即可。

请一并参阅图6及图8，作为本实用新型提供的铁路押运监控系统的一种具体实施方式，无线开关200、报警控制器300和数据采集器500分别包括壳体610，以及均设置在壳体610内的控制器主板620、无线收发模块630、电源640和拨码开关650，无线收发模块630、电源640和拨码开关650分别与控制器主板620电连接，反射式红外光电开关210、报警器310和定时心跳通讯组件510分别与相应控制器主板620电连接。

无线收发模块630使得本实施例所提供的铁路押运监控系统所用线缆较少，便于安装及使用。

通过拨码开关650可实现对控制器主板620内控制系统的地址设定，避免与其他控制模块产生地址冲突，进而保证了控制器主板620与相应外接设备之间的信号可以正常、准确传输。

本实施例中控制器主板620可以采用美国atmel的专用avr微控制器，也可以采用单片机、可编程的cpu等，只要能实现上述功能即可，在此不做限制。无线收发模块630可采用2.4g通信模块，或其他可以实现上述功能的收发模块630，在此不做限制。

进一步地，为了缩小体积，无线收发模块630可采用内藏式的天线，在达到要求的传输距离之后，尽量减少射频的发射功率，不与位于同一壳体610内的其他模块产生干扰。

请一并参阅图3及图4，作为本实用新型提供的铁路押运监控系统的一种具体实施方式，报警器310包括与相应控制器主板620电连接的强光报警组件和声音报警组件。

报警控制器300还包括与相应控制器主板620电连接的按键320，按键320用于关闭报警器310。

数据采集器500内设时钟模块520，时钟模块520用于记录发生报警的时间信息。

发生警情时，报警器310可同时发出强光及声音报警，便于押运人员及时发现警情，减少财产损失。

按键320的设置则使得未有警情发生或警报解除时，押运人员可及时将报警器310关闭。

时钟模块520的设置能够准确记录下发生警情的时间，便于押运人员后期记录或分析研究使用。

请一并参阅图2至图4，作为本实用新型提供的铁路押运监控系统的一种具体实施方式，电源640为充电电池，无线开关200、报警控制器300和数据采集器500还分别包括与控制器主板620、电源640分别电连接的usb接口660。

usb接口660可用于充电电池的充电，也可用于控制器主板620与外接设备之间的信息传输，还可以用于无线开关200、报警控制器300或数据采集器500内控制器主板620的在线固件升级。

本实施例中充电电池可以为锂离子充电电池，或其他可以实现充电的电池，在此不做限定。

请参阅图6及图8，作为本实用新型提供的铁路押运监控系统的一种具体实施方式，壳体610包括底壳611、设置在底壳611上方的上盖612，以及均设置在底壳611内且开口朝上的电源盒613和开关盒614。电源盒613用于容纳电源640，开关盒614用于容纳拨码开关650。底壳611或上盖612的侧壁上设置有用于将usb接口660显露出来的开口，以及用于封堵开口的橡胶塞615。橡胶塞615与底壳611或上盖612的侧壁可拆卸连接。

组装时，将电源640放置到电源盒613内，将拨码开关650放置到开关盒614内，将控制器主板620放置到底壳611所围空腔内，并将电源640和拨码开关650与控制器主板620电连接，之后将上盖612盖上，通过连接件618连接上盖612与底壳611，无线开关200组装完毕。

也可以将电源盒613拨码开关650先与控制器主板620连接成一个整体，再将该整体放置到底壳611所围成的空腔内。

电源盒613和开关盒614的设置实现了电源盒613拨码开关650的收纳，使得两者不会在无线开关200运输途中在壳体610内随意晃动，进而保证了电源640和拨码开关650与控制器主板620连接关系的稳定性，进而保证了无线开关200工作性能的稳定性。

橡胶塞615的设置避免了灰尘进入usb接口660内，进而保证了usb接口660使用性能的稳定性。

进一步地，上盖612的外表面上设置有标签纸，便于操作人员标注设备用途等。底壳611底部贴设有贴膜，贴膜可以为防滑贴膜等，主要用于保护底壳611。

请一并参阅图6至图8，作为本实用新型提供的铁路押运监控系统的一种具体实施方式，上盖612与底壳611通过螺栓连接。壳体610还包括设置在底壳611上的插杆616，插杆616用于与控制器主板620和上盖612分别插接，插杆616内设置有开口朝上、用于与螺栓螺纹连接的安装孔617。

上盖612与底壳611通过螺栓连接，实现了两者连接和分离操作的便捷性。

插杆616的设置限定了控制器主板620和上盖612与底壳611之间的相对安装位置，且避免了无线开关200运输途中控制器主板620在底壳611与上盖612围成的空腔中随意晃动，进而降低了运输过程中或使用过程中壳体610内不同电子元器件之间的连接线发生断裂的风险，保证了无线开关200整体结构和工作性能的稳定性。

插杆616和螺栓相配合实现了上盖612与底壳611的稳定连接。

进一步地，插杆616设有多个，控制器主板620和上盖612上分别设置有与插杆616数量一致的插孔。安装时，将控制器主板620和上盖612上不同插孔与底壳611上的插杆616一一对应，之后将控制器主板620和/或上盖612放置底壳611所围成的空腔内，使得各插杆616分别由与之对应的插孔内穿过，完成控制器主板620和/或上盖612的安装。

进一步地，各插杆616的外壁上设置有用于与相应插孔内壁相接的弹性凸起，弹性凸起的设置增大了插杆616与插孔之间的摩擦阻力，使得控制器主板620安装至插杆616上后，不会随壳体610的晃动而沿插杆616上下滑动，从而进一步提高了无线开关200中不同电子元器件连接关系的稳定性，保证了无线开关200整体结构和工作性能的稳定性。

请参阅图6及图8，作为本实用新型提供的铁路押运监控系统的一种具体实施方式，底壳611或上盖612的侧壁上还设置有与橡胶塞615软连接的连接件618，连接件618与底壳611或上盖612的侧壁转动连接。

当需要使用usb接口660时，将用于封堵开口的橡胶塞615取下，并转动连接件618，将橡胶塞615转动至远离usb接口660的位置。这样可避免将橡胶塞615取下随意放置时易发生橡胶塞615遗失的现象。

连接件618与橡胶塞615软连接，便于橡胶塞615由开口处拆下或安装至开口上时的操作。连接件618与橡胶塞615可通过链条、橡胶条、连接绳等物品中的一种或多种组合进行软连接，在此不做限制。

请参阅图6及图8，作为本实用新型提供的铁路押运监控系统的一种具体实施方式，连接件618与底壳611或上盖612可拆卸连接。

这样便于操作人员在橡胶塞615或连接件618发生磨损后对其进行及时更换。

请参阅图6及图8，作为本实用新型提供的铁路押运监控系统的一种具体实施方式，连接件618包括与底壳611或上盖612可拆卸且转动连接的橡胶块，以及连接橡胶块和橡胶塞615的橡胶条，橡胶块、橡胶条和橡胶塞615一体成型。

橡胶块、橡胶条和橡胶塞615一体成型，确保了三者连接关系的稳定性，且三者组成的整体制造成本低廉，便于推广。

请参阅图1，作为本实用新型提供的铁路押运监控系统的一种具体实施方式，壳体610的外壁上设置有用于与列车内壁磁力吸附的磁力件670，壳体610中用于与磁力件670连接的侧壁内或壳体610的内壁上设置有用于阻止磁力件670所产生的磁场向壳体610内传输的屏蔽层。

磁力件670的设置实现了列车内壁与壳体610之间的磁力吸附，使得无线开关200的安装无需借助安装工具便可实现。

屏蔽层的设置则可避免或降低磁力件670所散发的磁场对壳体610内的电子元器件的正常工作产生不良影响，进而保证了无线开关200的正常工作。

本实施例中磁力件670可以为永磁铁，也可为电磁铁。

作为本实用新型提供的铁路押运监控系统的一种具体实施方式，磁力件670与壳体610可拆卸连接。

当无线开关200、报警控制器300和数据采集器500不使用时，可将磁力件670由壳体610上拆下，单独放置，避免磁力件670所产生磁场对无线开关200、报警控制器300和数据采集器500内部电子零部件造成不良影响，也便于壳体610损坏后的更换。

本实施例中壳体610与磁力件670可采用插接、粘接等方式可拆卸连接，在此不做限制。

请参阅图1，作为本实用新型提供的铁路押运监控系统的一种具体实施方式，红外反射条100的长度和宽度分别大于反射式红外光电开关210的长度和宽度。

这使得当列车经过不平稳路段时，车身及其上反射式红外光电开关210发生震动时，反射式红外光电开关210发出的红外线依然可以被红外反射条100反射回去，进而保证了无线开关200对车厢门110状态检测结果不会受到车身运行不稳的影响，保证了检测结果的精确性。

具体地，本实施例中无线开关200主要功能为采集车厢门110的开关信息，并且将信息通过无线收发模块630以无线方式传送给报警控制器300。无线开关200具有双向通讯功能，其与报警控制器300之间的通讯方式为双向通讯，能够实现在线设备的工作状态检测功能，在不增加功耗的情况下增加其工作状态的安全性检测。

报警控制器300是这个铁路押运监控系统的核心，它一方面要通过无线收发模块630与无线开关200通讯，监测来自无线开关200的报警信号；另一方面要通过无线收发模块630与数据采集器500通讯，把警情信号传输给上一层。上位机可以通过usb接口660与控制器主板620通信，完成诸如功能设定、报警信息输出等一些功能。在符合逻辑要求的情况下，报警信号会通过声音或者强光来报警，同时可以通过无线收发模块630传输到数据采集器500。押运人员可以通过报警控制器300上的按键320来取消报警，应答数据采集器500的查岗、集合指令。

报警控制器300能够实现对无线开关200的工作状态检测、响应数据采集器500的心跳询问、存储报警事件，可通过usb接口660在线进行固件升级。

数据采集器500主要功能是向上实现与管理终端400的通信，可分别采用2.4ghz蓝牙/wifi(近距离，约20m)、433mhz频段无线数传(远距离≤800m)模式；数据采集器500向下实现与报警控制器300进行数据交换则可采用了433mhz无线模块，距离可达800m。

数据采集器500的控制器主板620上带有时钟模块520，可用来记录发生报警的时间信息，通过usb接口660可以把这些信息传输到pc机上做进一步的分析与处理。而现场管理终端400可采用安卓平板电脑，可大大提高现场对数据的处理分析能力，也能存储更多的报警监控记录，实现各功能模块功能的通信参数设定、报警模式设置等操作。

本实施例中管理终端400可采用符合国军标可靠性要求的安卓平板电脑，可提供给押运班长随身使用，实现现场管理、实时监控、处置警情等操作。采用全尺寸模具一次成型，航空级钛铝合金支架，双色三防外壳，整机重量小于640g，却具有极强的抗冲击抗跌落能力，可抵挡住1.8m任何角度的跌落冲击，防水防尘防护等级达到ip67，具有防摔、防撞、防泼溅、防震、防尘、防水等功能.

铁路押运监控系统主要用于采集押运过程中的监控信息，有效的分析并出押运途中的开门、报警、查岗、集合等次数，便于事后监督和复查。系统基于sql数据库开发，支持押运过程中信息的导入、分析、报表等功能，为领导后台监管提供了详细的信息依据。可运行于windowsxp以上操作系统，满足基层部队计算机硬件环境实际现状的要求。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。