本实用新型属于铁路机车/轨道车作业安全防护应用领域，具体是涉及一种机车/轨道车作业安全防护系统车载装置。
背景技术：
目前，全路运行的机车/轨道车在牵引列车时已经实现了设备控车，但在调车作业时完全靠司机人为确认地面信号并操纵机车运行。由于机车/轨道车作业一般均在运输繁忙的车站或编组场进行，不仅增加了司机的工作负担，一旦司机判断失误发生事故，将会对铁路运输造成较大的影响。现有车辆定位技术主要采用地面应答器方式，该方法的缺点是，不能持续实时定位，铺设和后期维护成本高，需要整车站覆盖。
“机车/轨道车作业安全防护系统”是针对机车/轨道车在站场和机务段内进行出库、入库、转线、挂车等作业中，可能发生的越过关闭调车信号、撞土挡、压脱轨器、越出站界、闯入无电区、机车冲突等事故进行安全防护的系统，能够使用车站站场、铁路线路等多种不同运行场景安全防护。一种作业安全防护系统车载装置为机车/轨道车作业安全防护系统子部件，主要采用计算机技术、卫星定位技术、无线通信技术、高速采集技术等，能够在机车/轨道车运行过程中实时采集车载设备传输速度等信息、接收卫星经纬度信息及地面服务器传输的行车许可信息(MA信息，MA英文全称Movement Authority)，对接收信息进行处理并输出给显示设备或被控设备；同时，将车载信息通过无线发送给地面服务器。该装置有效解决车载速度信息、位置信息高速采集及输出显示或控制，能够实现对车载装置信息至地面服务器信息进行远程交互。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种作业安全防护系统车载装置，实现在机车/轨道车作业过程中实时接收卫星经纬度信息、机车/轨道车速度信息并通过无线发送至地面服务器；同时车载装置将接收目标距离信息、信号机信息、速度信息及车载位置信息等进行综合处理并传输至外部车载显示终端或被控车载设备。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种作业安全防护系统车载装置，包括机箱和电子设备；所述电子设备安装在机箱内部，通过螺丝或卡槽进行连接固定；
所述机箱，用于安装固定电子设备；
所述电子设备，用于信息采集、处理及信息发送。
所述机箱，采用机架式结构，安装固定在车载机柜内；所述机箱固定，通过机箱前面板左右凸出部分或独立结构部件将机箱固定在外部车载机柜上。
所述电子设备，包括CPU处理模块、车载采集模块、显示屏接口模块、无线通讯模块、卫星定位接收模块、后备电源模块、电源转换模块、控车接口单元及总线底板；所述CPU处理模块、车载采集模块、显示屏接口模块、无线通讯模块、卫星定位接收模块、后备电源模块、电源转换模块、控车接口单元通过总线底板进行电连接；所述车载采集模块与外部车载设备TAX箱，通过线缆进行电连接；所述显示屏接口模块与外部车载显示终端，通过线缆进行电连接；所述控车接口单元与外部车载被控设备通过线缆进行电连接；所述无线通讯模块与地面服务区通过无线方式相连接；所述车载被控设备，为机车/轨道车放风设备或机车/轨道车控制装置；
所述CPU处理模块，用于对各模块传输的信息进行处理，并将处理后信息经显示屏接口模块传输至外部车载显示终端；同时，CPU处理模块将车载信息通过无线通讯模块发送至地面服务器；所述外部车载显示终端，为外部带人机操作显示单元，用于显示目标距离信息、信号机信息及报警信息；
所述车载采集模块，用于接收外部设备TAX箱传输的机车/轨道车的运行方向信息、速度信息、车次信息、司机、工作模式等信息；
所述显示屏接口模块，用于将CPU处理模块传输的目标距离信息、信号机信息及报警信息转发至与外部车载显示终端；同时接收外部车载显示终端状态信息、按钮信息并转发至CPU 处理模块；
所述无线通讯模块，用于车载设备与地面服务器之间信息无线接收和转发；
所述卫星定位接收模块，用于接收卫星信号传输的经纬度信息；
所述控车接口单元，用于采集或接收机车/轨道车控车设备传输的运行状态信息并发送至 CPU处理模块，同时接收CPU处理模块控车信息并发送至机车/轨道车控车设备；
所述后备电源模块，用于车载装置电源断电后提供后备工作电源，防止电源断电造成系统损坏；
所述电源转换模块，用于将输入电源转换为各模块所需工作电压。
所述电子装置各模块，采用插板式结构，插接在总线底板上，并通过模块的前面板螺丝固定在作业安全防护系统车载装置的外壳上。
所述CPU处理模块，模块的前面板设置有工作指示灯、通信状态指示灯及电源指示灯；所述CPU处理模块，配置有高速RS485接口、高速以太网接口；所述CPU处理模块通过高速 RS485接口与车载采集模块、显示屏接口模块、无线通讯模块、卫星定位接收模块进行通信连接及数据传输；所述CPU处理模块通过高速以太网接口与外部车载显示终端设备进行通信连接及数据传输。
所述车载采集模块，模块的前面板设置有工作指示灯、通信状态指示灯及电源指示灯；所述车载采集模块，配置有高速RS485接口，用于接收外部TAX箱传输速度信息、司机信息等；所述车载采集模块通过高速485接口与外部TAX箱设备进行通信连接及数据传输。
所述显示屏接口模块，前面板设计有防松动插头，防止线缆接头因机车/轨道车运行过程振动造成接触不良；所述显示屏接口模块，通过以太网接口与外部显示屏终端进行通信连接。
所述无线通讯模块，采用GPRS或移动4G无线通讯模块，但不限于以上两种无线通讯模块；所述无线通讯模块，能够根据实际环境需求配置为单个或多个。
所述卫星定位接收模块，采用北斗卫星接收模块且不限于该种卫星接收模块；所述卫星定位接收模块，根据应用场景不同配置不同卫星接收模块类型。
采用上述技术方案的本发明，它具有以下优点：
(1)本发明采用北斗卫星定位技术、无线通信技术、网络通信技术、计算机技术等，能够对卫星信号、车载信息进行实时高速采集、实时处理，在机车/轨道车作业过程中实时不间断输出安全作业防护信息。
(2)本发明采用机架式设备结构，方便车载装置在狭小机车/轨道车室内空间进行设备安装。
附图说明
图1为本发明的系统结构图。
图2为本发明的数据处理流程图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行描述，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种作业安全防护系统车载装置，包括机箱和电子设备；所述电子设备安装在机箱内部，通过螺丝或卡槽进行连接固定；
所述机箱，用于安装固定电子设备；
所述电子设备，用于信息采集、处理及信息发送。
所述机箱，采用机架式结构，安装固定在车载机柜内；所述机箱固定，通过机箱前面板左右凸出部分或独立结构部件将机箱固定在外部车载机柜上。
如图1所示，所述电子设备，包括CPU处理模块、车载采集模块、显示屏接口模块、无线通讯模块、卫星定位接收模块、后备电源模块、电源转换模块、控车接口单元及总线底板；所述CPU处理模块、车载采集模块、显示屏接口模块、无线通讯模块、卫星定位接收模块、后备电源模块、电源转换模块、控车接口单元通过总线底板进行电连接；所述车载采集模块与外部车载设备TAX箱通过线缆进行电连接；所述显示屏接口模块与外部车载显示终端通过线缆进行电连接；所述控车接口单元与外部车载被控设备通过线缆进行电连接；所述无线通讯模块与地面服务区通过无线方式相连接；所述车载被控设备为机车/轨道车放风设备或机车/轨道车控制装置；
所述CPU处理模块，用于对各模块传输的信息进行处理，并将处理后信息经显示屏接口模块传输至外部车载显示终端；同时，CPU处理模块将车载信息通过无线通讯模块发送至地面服务器；所述外部车载显示终端，为外部带人机操作显示单元，用于显示目标距离信息、信号机信息及报警信息；
所述车载采集模块，用于接收外部设备TAX箱传输的机车/轨道车的运行方向信息、速度信息、车次信息、司机、工作模式等信息；
所述显示屏接口模块，用于将CPU处理模块传输的目标距离信息、信号机信息及报警信息转发至与外部车载显示终端；同时接收外部车载显示终端状态信息、按钮信息并转发至CPU 处理模块；
所述无线通讯模块，用于车载设备与地面服务器之间信息无线接收和转发；
所述卫星定位接收模块，用于接收卫星信号传输的经纬度信息；
所述控车接口单元，用于采集或接收机车/轨道车控车设备传输的运行状态信息并发送至 CPU处理模块，同时接收CPU处理模块控车信息并发送至机车/轨道车控车设备；
所述后备电源模块，用于车载装置电源断电后提供后备工作电源，防止电源断电造成系统损坏；
所述电源转换模块，用于将输入电源转换为各模块所需工作电压。
所述电子设备各模块，采用插板式结构，插接在总线底板上，并通过模块的前面板螺丝固定在作业安全防护系统车载装置的外壳上。
所述CPU处理模块，模块的前面板设置有工作指示灯、通信状态指示灯及电源指示灯；所述CPU处理模块，配置有高速RS485接口、高速以太网接口；所述CPU处理模块通过高速 RS485接口与车载采集模块、显示屏接口模块、无线通讯模块、卫星定位接收模块进行通信连接及数据传输；所述CPU处理模块通过高速以太网接口与外部车载显示终端设备进行通信连接及数据传输。
所述车载采集模块，模块的前面板设置有工作指示灯、通信状态指示灯及电源指示灯；所述车载采集模块，配置有高速RS485接口，用于接收外部TAX箱传输速度信息、司机信息等；所述车载采集模块通过高速485接口与外部TAX箱设备进行通信连接及数据传输。
所述显示屏接口模块，前面板设计有防松动插头，防止线缆接头因机车/轨道车运行过程振动造成接触不良；所述显示屏接口模块，通过以太网接口与外部显示屏终端进行通信连接。
所述无线通讯模块，采用GPRS或移动4G无线通讯模块，但不限于以上两种无线通讯模块；所述无线通讯模块，能够根据实际环境需求配置为单个或多个。
所述卫星定位接收模块，采用北斗卫星接收模块且不限于该种卫星接收模块；所述卫星定位接收模块，根据应用场景不同配置不同卫星接收模块类型。
如图2所示，在机车/轨道车在作业过程中，作业安全防护系统车载装置通过车载采集模块实时采集外部TAX箱传输的机车/轨道实时运行的速度等信息，通过无线通讯模块接收地面服务器传输的MA信息、差分信息等信息，通过卫星定位接收模块实时接收卫星信号信息及 CPU处理模块传输对差分信息、方向信息并输出精确经纬度信息至CPU处理模块，CPU处理模块对各模块接收信息进行综合处理输出最终目标距离信息、信号机信息及报警信息至外部车载显示终端；同时，CPU处理模块将输出车载信息通过无线通讯模块传输至地面服务器，CPU 处理模块将输出控车信息通过控车接口单元传输至被控车载设备；所述CPU处理模块，在工作过程中，实时接收外部车载显示终端发送的按键信息、状态信息等。
本发明采用北斗卫星定位技术、无线通信技术、网络通信技术、计算机技术等，能够对卫星信号、车载信息进行实时高速采集、实时处理，在机车/轨道车作业过程中实时不间断输出安全作业防护信息。
本发明采用机架式设备结构，方便车载装置在狭小机车/轨道车室内空间进行设备安装。