本实用新型涉及铁路交通安全技术领域，特别涉及一种有人看守铁路道口安全系统。
背景技术：
道口，指道路与铁路的平面交叉处，铺面宽度在2.5米及以上，直接与道路贯通的平面交叉路口。道口是列车、机动车、蓄力车、行人和牲畜的通道，其管理涉及铁路、安检、公安、城建等多个部门。道口一直是铁路安全生产中的薄弱环节，也是道路运输的危险地段，直接威胁交通参与者的人身安全。道口事故往往不仅造成铁路行车中断和道路阻塞，而且会造成重大经济损失和人身伤害，带来恶劣的社会影响。
按有无防护人员划分，道口可分为无人看守道口和有人看守道口两类。对于有人看守道口，看守员根据列车接近信息进行预警，同时阻值机动车辆和行人的违规行为，以降低事故发生概率。因此，其安全性更多地取决于看守员的工作责任心，而监管部门无法及时掌握看守员的工作状态。此外，看守员只知道列车的大概位置，无法获知列车的运行速度和到达时间，并且道口缺少面向机动车司机和行人的动态显示预警系统，同时道口对机动车和行人无法实时监控，不能有效遏制违规现象，以上种种都给道口安全保障买下了隐患。
技术实现要素：
(一)解决的技术问题
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种有人看守铁路道口安全系统，准确获知列车的进站时间并提前发出预警，在道口与控制室及控制室与监控中心之间分别建立稳定可靠的可视化连接，解决了道口安全管理中的信息交互不畅问题，降低了道口安全风险，防护了道口的交通安全。
(二)技术方案
一种有人看守铁路道口安全系统，包括两路铁轨、第一道杆、第二道杆、第三道杆、第四道杆和控制室，所述第一和第二道杆横跨于两路所述铁轨上方，所述第三和第四道杆分别位于两路所述铁轨的各一侧，相对的处于所述第一和第二道杆之间，所述控制室位于所述铁轨的一侧，所述第一道杆一侧的两路所述铁轨上设有第一磁阻传感器对，所述第一磁阻传感器对距离所述第一道杆的距离为300m，所述第二道杆相对侧的两路所述铁轨上设有第二磁阻传感器对，所述第二磁阻传感器对距离所述第二道杆的距离也为300m，所述第一和第二磁阻传感器对均包括两个对称设置的磁阻传感器；所述第三道杆上设有第一LED显示装置，所述第一LED显示装置上方设有第一红外线传感器，所述第四道杆上设有第二LED显示装置，所述第二LED显示装置上方设有第二红外线传感器；所述控制室外部设有门、玻璃窗和屋顶，所述玻璃窗旁边设有语音报警器，所述屋顶由太阳能光伏板组成，所述屋顶下方设有第一摄像头；所述控制室内设有控制器、第二摄像头、按键装置、存储器、第一电机驱动器、第二电机驱动器、液晶显示器、无线通信装置和蓄电池；所述第一磁阻传感器对、所述第二磁阻传感器对、所述第一红外线传感器、所述第二红外线传感器、所述第一LED显示装置、所述第二LED显示装置、所述第一摄像头、所述第二摄像头、所述语音报警器、所述第一电机驱动器、所述第二电机驱动器、所述按键装置、所述液晶显示器、所述存储器和所述无线通信装置分别与所述控制器电连接；所述太阳能光伏板与所述蓄电池电连接，所述第一磁阻传感器对、所述第二磁阻传感器对、所述第一红外线传感器、所述第二红外线传感器、所述第一LED显示装置、所述第二LED显示装置、所述第一摄像头、所述第二摄像头、所述语音报警器、所述按键装置、所述液晶显示器、所述第一电机驱动器、所述第二电机驱动器、所述存储器、所述无线通信装置和所述控制器可由所述蓄电池或者市电进行供电。
进一步的，所述磁阻传感器选用HMC1051Z单轴磁阻传感器。
进一步的，所述控制器为单片机。
进一步的，所述第一摄像头通过所述控制器与所述液晶显示器和所述存储器相连接，所述第二摄像头通过所述控制器和所述无线通信装置与监控中心相连接。
进一步的，所述第一电机驱动器控制所述第一道杆和所述第二道杆的开关，所述第二电机驱动器控制所述第三道杆和所述第四道杆的开关。
进一步的，所述无线通信装置为2G、3G或4G模块。
进一步的，所述蓄电池为锂离子充电电池。
(三)有益效果
本实用新型提供了一种有人看守铁路道口安全系统，通过设置在铁轨上的磁阻传感器准确获知列车的进站时间并提前发出预警，疏散道口的人流和车辆并关闭其通道，点亮LED显示装置进行动态显示提醒，若有行人或车辆没有留意LED提醒字幕，红外线传感器进行距离判断，一旦进入安全距离范围，再次触发语音报警，同时看守员可及时到现场进行察看，防止意外情况发生，在道口与控制室及控制室与监控中心之间分别建立稳定可靠的可视化连接，看守员可实时掌握道口情况，监控中心也可实时监管看守员的工作状态，解决了道口安全管理中的信息交互不畅问题，有效的实现了远程监控管理，系统运行由太阳能光伏板或市电切换供电，节能环保，其结构简单，成本低廉，检测精度高，响应速度快，稳定性和可靠性好，能有效降低道口事故率，防护道口的交通安全。
附图说明
图1为本实用新型所涉及的一种有人看守铁路道口安全系统的结构示意图。
图2为本实用新型所涉及的一种有人看守铁路道口安全系统的功能框图。
图3为本实用新型所涉及的一种有人看守铁路道口安全系统的磁阻传感器对工作原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型所涉及的实施例做进一步详细说明。
结合图1和图2，一种有人看守铁路道口安全系统，包括两路铁轨1、第一道杆2、第二道杆3、第三道杆4、第四道杆5和控制室6，第一道杆2和第二道杆3横跨于两路铁轨1上方，第三道杆4和第四道杆5分别位于两路铁轨1的各一侧，相对的处于第一道杆2和第二道杆3之间，控制室6位于铁轨7的一侧，第一道杆2一侧的两路铁轨7上设有第一磁阻传感器对11，第一磁阻传感器对11距离第一道杆2的距离为300m，第二道杆3相对侧的两路铁轨上设有第二磁阻传感器对12，第二磁阻传感器对12距离第二道杆3的距离也为300m，第一磁阻传感器对11和第二磁阻传感器对12均包括两个对称设置的磁阻传感器；第三道杆4上设有第一LED显示装置41，第一LED显示装置41上方设有第一红外线传感器42，第四道杆5上设有第二LED显示装置51，第二LED显示装置51上方设有第二红外线传感器52；控制室6外部设有门、玻璃窗和屋顶，玻璃窗旁边设有语音报警器62，屋顶由太阳能光伏板63组成，屋顶下方设有第一摄像头61；控制室6内设有控制器、第二摄像头、按键装置、存储器、第一电机驱动器、第二电机驱动器、液晶显示器、无线通信装置和蓄电池；第一磁阻传感器对11、第二磁阻传感器对12、第一红外线传感器42、第二红外线传感器52、第一LED显示装置41、第二LED显示装置51、第一摄像头61、第二摄像头、语音报警器62、第一电机驱动器、第二电机驱动器、按键装置、液晶显示器、存储器和无线通信装置分别与控制器电连接；太阳能光伏板63与蓄电池电连接，第一磁阻传感器对11、第二磁阻传感器对12、第一红外线传感器42、第二红外线传感器52、第一LED显示装置41、第二LED显示装置42、第一摄像头61、第二摄像头、语音报警器62、按键装置、液晶显示器、第一电机驱动器、第二电机驱动器、存储器、无线通信装置和控制器可由蓄电池或者市电进行供电。
大型铁磁物体，如列车，可看成多个南北极磁铁组成的模型。当列车经过时，则会引起地磁场的扰动，其综合影响是对地磁场磁力线造成扭曲和畸变。磁阻传感器处于该变化的磁场中，由磁阻效应可知，磁阻传感器的阻值会发生变化。如图3所示，磁阻传感器R11a和R12a构成第一磁阻传感器对11，磁阻传感器R11b和R12b构成第二磁阻传感器对12。当列车7进入第一磁阻传感器对11的时候，磁阻传感器R11a和R12a的阻值发生变化(阻值高低与磁场方向有关)，此时电路中磁阻传感器R11a与R11b或者R12a与R12b的中间点电势相应的发生变化，作为报警信号送入控制器。而当列车7进入第二磁阻传感器对12的时候，由于一般列车长度为350～600m之间，此时列车7的车尾已驶出第一磁阻传感器对11，因此电路中磁阻传感器R11a与R11b或者R12a与R12b的中间点电势发生反转，作为持续报警信号送入控制器。当列车7的车尾驶出第二磁阻传感器对12的时候，此时电路中磁阻传感器R11a与R11b或者R12a与R12b的中间点电势恢复为零，作为安全信号送入控制器。
磁阻传感器选用HMC1051Z单轴磁阻传感器，具有很宽的角度范围，在±45°内具有0.07°的分辨率，灵敏度为1.0mV/V/高斯，在5V电源供电时具有120mV的满量程输出。内部无移动部件，固有阻抗小，抗电磁噪声和干扰能力强，且内置置位/复位带，可减小温度漂移、非线性误差以及在高磁场环境中对输出信号造成的影响，片内偏置电路则可消除磁场失真的影响。
控制器为单片机，对磁阻传感器的输出信号进行处理，并输出控制信号给按键装置，按键装置为多通道继电器，看守员通过按键装置分别控制第一LED显示装置41、第二LED显示装置42、语音报警器61、第一电机驱动器和第二电机驱动器工作。第一摄像头61和第二摄像头始终处于监控状态。第一摄像头61抓捕道口的视频影像，通过控制器与液晶显示器和存储器相连接，将道口的视频影像显示在液晶显示器方便看守员实时掌握道口情况，并保存在存储器里面便于后期调取。第二摄像头抓捕控制室内的视频影像，通过控制器和无线通信装置与监控中心相连接，方便监控中心实时监管看守员的工作状态。第一电机驱动器控制第一道杆2和第二道杆3的开关，第二电机驱动器控制第三道杆4和第四道杆5的开关。
屋顶为不规则多边形，每个面都有太阳能光伏板63组成，能充分吸收全天的太阳光能，提高了太阳能的利用率。太阳能光伏板63转化的电能存储于蓄电池，蓄电池为锂离子充电电池。蓄电池和市电切换的为系统提供工作电压，当连续阴雨天气、蓄电池内储能不足时，切换为由市电供电，而当光线充足、蓄电池内储能充足时，切换为由蓄电池供电，节约了电能，延长了蓄电池的使用寿命。
列车7未进站时，第一道杆2和第二道杆3关闭，第三道杆4和第四道杆5开启，人流和车辆可以通信。当第一磁阻传感器对11检测到列车7进入时，发送报警信号给控制器，看守员通过按键装置使语音报警器62工作播报语音报警信息，疏散人流和车辆。待三遍报警信息之后，看守员通过按键装置控制第一电机驱动器和第二电机驱动器使第一道杆2和第二道杆3开启，同时第三道杆4和第四道杆5关闭，并且点亮第三道杆4上的第一LED显示装置41和第四道杆5上的第二LED显示装置51。在第三道杆4和第四道杆5关闭期间，第一红外线传感器42和第二红外线传感器52自动激活，当有行人或车辆进入安全距离时，语音报警器62自动进行报警提醒，此时看守员可及时到道口察看。当第二磁阻传感器对12检测到列车7驶出时，发送安全信号给控制器，看守员通过按键装置控制第一电机驱动器和第二电机驱动器，使第一道杆2和第二道杆3再次闭合，第三道杆4和第四道杆5再次开启，恢复人流和车辆通信。此时，第三道杆4上的第一LED显示装置41和第四道杆5上的第二LED显示装置51熄灭，第一红外线传感器42和第二红外线传感器52进入休眠状态。在此过程中，第一摄像头61监控道口，液晶显示器对第一摄像头的监控画面进行实时显示，方便看守员及时了解道口情况，第一摄像头61抓捕的视频影像保存在存储器里面方便后期调取。第二摄像头监控控制室内，通过2G、3G或4G模块将抓捕的视频影像传送给监控中心，方便监控中心及时掌握看守员的工作状态，防止其出现疏忽遗漏的情况，便于远程监管。
本实用新型提供了一种有人看守铁路道口安全系统，通过设置在铁轨上的磁阻传感器准确获知列车的进站时间并提前发出预警，疏散道口的人流和车辆并关闭其通道，点亮LED显示装置进行动态显示提醒，若有行人或车辆没有留意LED提醒字幕，红外线传感器进行距离判断，一旦进入安全距离范围，再次触发语音报警，同时看守员可及时到现场进行察看，防止意外情况发生，在道口与控制室及控制室与监控中心之间分别建立稳定可靠的可视化连接，看守员可实时掌握道口情况，监控中心也可实时监管看守员的工作状态，解决了道口安全管理中的信息交互不畅问题，有效的实现了远程监控管理，系统运行由太阳能光伏板或市电切换供电，节能环保，其结构简单，成本低廉，检测精度高，响应速度快，稳定性和可靠性好，能有效降低道口事故率，防护道口的交通安全。
上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域普通人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。