专利名称：列车通讯、防护报警装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及在列车防护报警系统中采用传呼机(BP机)的发射、接收方式进行信息通讯，并依此建立列车运况跟踪和列车接近防护报警系统。
目前列车上采用的通讯和防护报警状况如下1．列车运况的监测、跟踪目前对运行中火车的运况跟踪、监测及数据的采集都是先存储在行进的机车内，即机车运器内，待机车回库后方可通过转储盒(专用资料下载设备)，将先前运行结果，转储即拷贝到地面的计算机内，然后对采集的各种运行数据进行分析。因此对于运行中产生的问题也只能在事后进行处理，无法做到动态跟踪和实时掌握机车的运行状况。
2．列车防护报警系统列车在铁路上运行，其线路上存在着平交道口及区间施工作业人员，这一直是影响列车安全运行的重要因素。特别是在当前铁路机车运行再次提速的情况下，此项制约尤为突出。分析目前使用的各种防护报警手段，均是采用被动的、等距离防护方法完成。即需分别在距防护点上、下行的一定距离处设置检测点。当有火车经过该点时进行报警。此装置虽能一时实现报警的目的，但当通过列车运行的速度差异较大时，此种防护装置就难以满足防护要求。因无论报警的区间是1.5公里还是4公里，当报警时也只是说明在该处有火车经过，但运行的速度多少、何时到达等其他情况则一无所知。所以当机车运行的速度差异较大时，就无法确定报警后列车到达的确切时间，由此也造成监护人员防护工作的困难。特别是对移动工作人员及区间作业的安全防护工作则根本无法实现。
本实用新型的目的在于设计一种装置，它不仅可以完成简单的数据传输，满足管理上的需求，而且可以由此很方便地组成各种防护系统。无论对固定地点的还是移动目标的防护，均可实现。因而可以从根本上解决列车接近防护报警的难题，实现等时报警。即无论机车运行的速度差异多大，均可使报警后不同行使速度的机车到达报警处的时间均衡相等。
本实用新型的技术要点如图1所示它具有发射、接收、报警和计算机通讯功能。它为半双工型，由单片机、计算机串行接口、电台接口、蜂鸣器、晶振、电阻、电容等元器件构成。适合用于移动的载体如机车，接收、发送信息。其线路连接如下单片机U1的1、2、3脚与非门驱动器U3A、B、C的1、3、5脚连接，U3A、B、C的2、4、6脚与信号输入输出接口MBJ的1、2、3脚相接，MBJ的4脚接地，接口MBJ作为信号输入、输出与电台连接。晶振CR、电容CA1、CA2与单片机U1的18、19脚连接构成单片机的时钟电路；电容CA3与单片机U1的9脚连接，CA3的正极接电源VCC构成单片机的复位电路；单片机U1的10、11脚RXD、TXD与通讯电平转换芯片U2的9脚、11脚连接；U2的1、3,2、16,4、5,6、15分别接电容C1、C2、C3、C4的两端，U2的16脚还接电源VCC,15脚接地，U2的2脚接电容C2,C2的另一端接电源VCC；U2的6脚接电容C4,C4的另一端接地，四个电容电路共同将串口的TTL电平转换成标准的R232电平；U2的8脚、14脚与计算机通讯接口J1的2、3脚连接，J1的5脚接地。单片机U1的8脚与电阻R20、三极管T1和蜂鸣器构成报警电路。
本实用新型的优点在于1．在机车头上安装列车通讯、防护报警装置，该装置将采集的数据以无线通讯方式传输到地面接收防护报警装置，供各防护报警场所和各管理部门使用。
2．该装置将采集到的机车运行数据，按一定的时间间隔，以无线方式向地面发出数据信息；地面通过BP机铁路报警装置采用传呼机的高频接收系统接收数据信息，使得地面各单位和部门，能实时掌握机车方位和运行状况。
综上所述，在机车上安装发射装置实时发射信息，可使地面及时了解运行中机车的准确位置及详细情况。更有可靠性高，使用方便，便于普及、小巧经济等优点。因此适用于各种列车接近的防护报警的场合，特别适用于目前铁路提速后对安全防护的需求。
图1为列车通讯、防护报警装置线路图图2为采集检测及发射信息的工作框图在移动的机车头上安装一采集检测及无线发射装置，且该装置按照传呼机的编码方式，并以一定的时间周期，将采集的数据实时发射出去。地面各部门及人员采用传呼机即BP机的接收系统进行接收，以此实现数据传输。因而，地面各部门可以据此实时掌握机车运行的动态状况，防护单位及人员可以依据接收到的信息，与自身地点和方位通过计算、比较，实现等时防护报警的需求。其发射的信息内容为机车运行的车次、线路号、公里数、机车号、速度、方向等信息。
采集检测及发射过程如图2所示。以下就由此建立的防护设备举例说明如下1．运输及调监等各管理部门的应用机车运行当中，系统实时进行信息采集，机车运行当中的各种参数及方位由微处理器控制及编、解码，并及时将这些信息整理后以数据形式由电台发射出去，供地面管理部门及人员使用。因此，可以使地面各管理单位能及时掌握机车运行状况，完善调度管理体系，实现机车运行全过程的检测管理。
2．列车接近防护、报警场所的应用列车接近防护场所依防护对象、特性的不同，分为固定或相对固定地点的接近防护和移动地点的接近防护两种(1)固定或相对固定地点的接近防护报警对于铁路道口、区间作业施工、线桥隧病害及水害危险处所，即固定或相对固定地点的接近防护报警场所，由于其工作地点明确，所以其防护报警装置在机车上除发射其所处的公里数外还有行进的速度，故地面报警防护单元可以很方便地将由高频接收板接收到的数据，经微处理器的解码，取得信息并根据自身位置计算出到达时间，以此确定何时报警。特别是对于通讯质量不好，干扰严重的地点，可以方便地通过对先前接收到的信息的跟踪，通过模糊判别实现报警，因此可以防止因个别地点通讯不良造成漏报的现象发生。
(2)移动地点的接近防护报警装置由于移动目标具有预先难以掌握自身方位的困难，对移动目标，要求防护等级较高，要求报警的时间精度较高的场所及人员，其设备需加入辅助传感器或使用卫星定位等手段，使其首先完成自身方位、地点的确定的情况下，按照固定目标防护设计方案实现。即将自身方位与接收的信息通过计算、比较后实现报警。
权利要求1．一种发射接收半双工型，由单片机、计算机串行接口、电台接口、蜂鸣器、晶振、电阻、电容等元器件构成的列车通讯、防护报警装置，其特征在于单片机U1的1、2、3脚与非门驱动U3A、B、C的1、3、5脚连接，U3A、B、C的2、4、6脚与信号输入输出接口MBJ的1、2、3脚相接，MBJ的4脚接地，接口MBJ作为信号输入、输出与电台连接；晶振CR、电容CA1、CA2与单片机U1的18、19脚连接构成单片机的时钟电路；CA3与单片机U1的9脚连接，CA3的正极接电源VCC构成单片机的复位电路；单片机U1的10、11脚RXD、TXD与通讯电平转换芯片U2的9脚、11脚连接；U2的1、3；2、16；4、5；6、15分别接电容C1、C2、C3、C4的两端，U2的16脚C2的一端接电源VCC,U2的15脚C4的另一端接地，共同将串口的TTL电平转换成标准的RS232电平；U2的8脚、14脚与计算机通讯接口J1的2、3脚连接，J1的5脚接地；单片机U1的8脚与电阻R20、三极管T1和蜂鸣器S1构成报警电路。
专利摘要列车通讯、防护报警装置是采用传呼机即BP机的发射、接收方式进行信息通讯,并依此建立列车运况跟踪和列车接近防护报警系统。本实用新型为半双工型,由单片机、计算机串行接口、电台接口、蜂鸣器、晶振、电阻、电容等元器件构成。适合用于移动的载体如机车等接收发送信息。它不仅可以完成简单的数据传输,满足管理上的需求,而且可以由此很方便地组成各种防护系统。固定地点的还是移动目标的防护均可使用。
文档编号B61L23/34GK2438636SQ0025408
公开日2001年7月11日 申请日期2000年9月30日 优先权日2000年9月30日
发明者赵啸, 袁耀光, 刘天亮, 邱育东, 李健, 张宾如 申请人:北京中科恒业中自技术有限公司, 天津开发区中自长庆科技有限公司