一种列车安全驾驶辅助系统的制作方法

本实用新型涉及安全驾驶领域，具体涉及到一种列车安全驾驶辅助系统。

背景技术：

随着高铁线路的快速延伸，高铁覆盖率和运行班次的提升使得高铁行车安全压力日渐增大；为防止个别个体出现仇视社会、报复社会的现象，在国外恐怖袭击事件的示范效应下，必须避免出现对高铁轨道行车安全的破坏活动，因此，建立高速行车安全的探测和监视是十分重要的，但是考虑到高铁行车速度及有效制动需要一定的时间和空间，仅凭驾驶员的目视是无法确保列车发现行车异情后能安全制动。

为了解决问题，目前多采取线路巡查并建设物理隔离网防止人员、牲畜或其它大型动物进入轨道的方式，以期能够最大限度确保轨道安全，但巡查无法全时覆盖，对蓄意入侵或者突发地质灾害均无法全概率实时发现、实时报告，易引发安全事故。通过加强列车行车方向的照明能力或者雷达、视频辅助驾驶能力也是目前的一些发展方向，但因为设备优先探测距离问题，仍无法实现有效的预警和制动能力。目前，需要一种为驾驶员提供车辆前方目视范围以外的全路段安全信息，为出现异态后能从容制动并提供足够的预警和响应空间。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种列车安全驾驶辅助系统，以解决现有列车在行驶过程中无法提前得到预警和制动信息导致意外发生以及巡查无法全时覆盖的缺陷。

为达上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：提供一种列车安全驾驶辅助系统，包括安全监视单元、设于轨道旁的轨旁无线自组网节点设备以及与轨旁无线自组网节点设备相连且设于驾驶室内的驾驶席无线自组网节点设备；安全监视单元包括光学传感器、红外传感器、热磁成像传感器、射频雷达传感器和摄像头，驾驶席无线自组网节点设备包括控制处理单元、与控制处理单元输入端相连的信号收发前端以及与控制处理单元输出端连接的人机交互界面，信号收发前端与控制处理单元之间连接有基带信号处理单元和网络协议单元。

优选的，控制处理单元的输入端还连接有北斗信号接收单元。

优选的，轨旁无线自组网节点设备包括嵌入式处理单元及分别与嵌入式处理单元输入端相连的信号收发前端和北斗信号接收单元，嵌入式处理单元与信号收发前端之间也连接有基带信号处理单元和网络协议单元。

优选的，轨旁无线自组网节点设备设置有多个，每个轨旁无线自组网节点设备通过自组网络与驾驶席无线自组网节点设备通信连接。

优选的，人机交互界面内配置有报警单元。

综上所述，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型通过在轨道旁安装光学传感器、红外传感器、热磁成像传感器、射频雷达传感器和摄像头来采集轨道及轨旁视频及数据信息，经由轨旁无线自组网节点设备传递到高铁动车列车上的驾驶席无线自组网节点设备，利用驾驶席无线自组网节点设备辅助驾驶人员掌控超出视距范围、位于列车紧急制动范围内的行驶前方安全信息，在出现危害行车安全状态时，可为列车提供从容制动、有效避害的提前制动时间和距离，提高了巡线自动化和全时覆盖能力，极大地降低了意外事故发生的概率。

2、热磁成像传感器为雨雾天气的安全驾驶提供可信赖的观察能力，降低了因天气原因列车降速、延迟甚至停运的概率，提升了列车运营效率。

附图说明

图1为本实用新型列车安全驾驶辅助系统的模块图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

本实用新型的一个实施例中，如图1所示，提供了一种列车安全驾驶辅助系统，包括安全监视单元、设于轨道旁的轨旁无线自组网节点设备以及与轨旁无线自组网节点设备相连且设于驾驶室内的驾驶席无线自组网节点设备；安全监视单元包括光学传感器、红外传感器、热磁成像传感器、射频雷达传感器和摄像头，驾驶席无线自组网节点设备包括控制处理单元、与控制处理单元输入端相连的信号收发前端以及与控制处理单元输出端连接的人机交互界面，信号收发前端与控制处理单元之间连接有基带信号处理单元和网络协议单元。

本实用新型的优化实施例，控制处理单元的输入端还连接有北斗信号接收单元；轨旁无线自组网节点设备包括嵌入式处理单元及分别与嵌入式处理单元输入端相连的信号收发前端和北斗信号接收单元，嵌入式处理单元与信号收发前端之间也连接有基带信号处理单元和网络协议单元；轨旁无线自组网节点设备设置有多个，每个轨旁无线自组网节点设备通过自组网络与驾驶席无线自组网节点设备通信连接；人机交互界面内配置有报警单元。

轨旁安装光学传感器、红外传感器、热磁成像传感器和射频雷达传感器，沿轨道间隔安装摄像头，使其不出现监控盲区；沿轨道线建设多个轨旁无线自组网节点设备，每个轨旁无线自组网节点设备可以通过WIFI等方式获取前后多个传感器数据；同时，在列车驾驶席安装同型号的驾驶席无线自组网节点设备，驾驶席无线自组网节点设备通过前方轨旁安装的轨旁无线自组网节点设备，即能访问前方轨道及轨旁安全信息，为安全驾驶提供了超越视距的视频信息。

轨旁无线自组网节点设备包括信号收发前端、北斗信号接收单元、基带信号处理单元、网络协议单元和嵌入式处理单元，驾驶席无线自组网节点设备包括信号收发前端、北斗信号接收单元、基带信号处理单元、网络协议单元、控制处理单元以及人机交互界面。轨旁无线自组网节点设备主要收集周边多个传感器信息并接收时间和地理坐标参数后发送给列车驾驶席上的驾驶席无线自组网节点设备，驾驶席无线自组网节点设备处理接收到的行车前方安全信息，并提取有用情报汇报给列车驾驶席，用于辅助安全驾驶。

安全监视单元包括光学传感器、红外传感器、热磁成像传感器、射频雷达传感器和摄像头，这些传感器主要用于探测侵入轨道行车安全影响区域的人、大型牲畜动物、滚石、滑坡泥石、树木、其它金属物品等影响行车安全的入侵物；轨道旁数十公里间距布置的轨旁无线自组网节点设备能够接收安全监视单元发送的视频及数据信息，并将其传递给装备在列车驾驶席内的驾驶席无线自组网节点设备，驾驶席无线自组网节点设备处理后发现有危险情况则发送至报警单元发出警告同时人际交互界面显示供列车驾驶及安全员判读的信息。

利用无线自组网的宽带抗多普勒、抗多径能力，构建可靠的高速铁路用的通信网络，同时利用多种传感器获取轨道及轨旁安全行驶相关信息，可以极大降低当前人工巡线对特定地点关注度低引起的意外，提升巡线自动化和全时覆盖能力，最大限度提升安全预警能力，极大降低意外事故发生的概率，为驾驶员从容制动、有效避害的提前制动时间和距离，降低了驾驶员的安全压力；热磁成像传感器为雨雾天气的安全驾驶提供可信赖的观察能力，降低了因天气原因列车降速、延迟甚至停运的概率，提升了列车运营效率。

虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可作出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。