机车安全防护方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种机车安全防护方法及系统，以克服现有机车安全监控的不足。本发明专利技术是按照以下步骤实现：（１）机车通过内置ＧＰＳ模块获取本车位置信息；（２）机车将本车运行数据和位置信息构成本车信息通过无线通讯方式向周围发射；（３）无线收发系统自动连续地给他车提供该本车信息；（４）机车根据接收到的由其他车运行数据和位置信息构成的它车信息结合本车信息判断出本车与他车是否有追尾或相撞的可能和危险给出本车运行指令或者自动报警；（５）机车按照运行指令或者自动报警信号采取运行措施。本发明专利技术机车根据接收到的其他车运行数据和位置信息判断出本车与他车是否有追尾和相撞的可能和危险，可自动报警，紧急时刻可进行列车制动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于交通运输设备安全
，具体的说是铁路机车运行安全技术措施

技术介绍
我国的铁路到2006年为止已进行了6次大提速，最快的列车运行速度已达200公里，以后列车还会进一步提速，这对于列车的安全防护设备就提出了更高的要求。列车的安全防护设备是保障列车高速安全运行不可缺少的环节，现在的列车防护设备主要有列车运行监控装置，列尾装置等，这些设备对列车的安全运行已起到了较好的防护作用；但是由于人员麻痹操作失误或铁路信号设备的故障等原因造成列车相撞追尾等特大事故还是屡屡发生。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种机车安全防护方法及系统，以克服现有机车安全监控的不足。具体的说，机车安全防护方法，是按照以下步骤实现(1)机车通过内置GPS模块获取本车位置信息；(2)机车将本车运行数据和位置信息构成本车信息通过无线通讯方式向周围发射；(3)无线收发系统自动连续地给他车提供该本车信息； (4)机车根据接收到的由其他车运行数据和位置信息构成的它车信息结合本车信息判断出本车与他车是否有追尾或相撞的可能和危险给出本车运行指令或者自动报警；(5)机车按照运行指令或者自动报警信号采取运行措施。本专利技术机车根据接收到的其他车运行数据和位置信息判断出本车与他车是否有追尾和相撞的可能和危险，可自动报警，紧急时刻可进行列车制动；正常时刻不干扰司机的正常操作。并且支持20公里范围以内的数据传输。实现上述方法的机车安全防护系统，其包括(1)获取机车位置信息的机车定位系统；(2)接收周围机车它车信息并向周围机车发射本车信息的收发机单元，且该收发机单元至少包括一个无线发射机和无线接收机；(3)将接收到的它车信息结合本车信息经过处理给出机车运行指令的信息数据处理单元；(4)给信息数据处理单元提供外部设备接口的外设数据接口单元；(5)显示本车运行数据的显示单元；(6)为整个系统提供电源的电源支持单元。所述的外部设备由GPS定位系统、运程记录仪、数据输入单元构成。本专利技术机车安全防护方法和系统，采用了国际上先进的SOTDMA通信技术，并与列车运行监控装置相结合，采用一套独特新颖的避碰算法，可有效的防止列车相撞和追尾。本专利技术的优点是该系统采用了国际上先进的SOTDMA多点间通信技术，并与列车运行监控装置相结合，采用一套独特新颖的避碰算法，可有效的防止列车相撞和追尾。本专利技术列车安全防护系统的无线通信属于蜂窝通信系统范畴，它的作用距离主要受限于VHF频段无线电波的直线传播特性，而与电波的传播损耗关系不大，其作用范围是20公里。所有安装了该系统的列车都能自行判断、自主周期的将自己的运行数据广播发送，并可以实时获取其周围20公里之内的其他列车运行信息。该运行数据包括司机号车次、运行速度、公里标、信号机编号、经纬度等信息。该系统有在较短时间内自主地解决通信碰撞的能力，从而保证系统之间通信的可靠性。本系统有两大创新特点一是机车安全防护防止追尾不依赖于铁路现有的信号系统；二是全路所有的车安装此系统可以避免区间内和站内的碰撞。附图说明附图为本专利技术原理示意图具体实施方式如附图所示，机车安全防护系统，均由信息数据处理单元、收发机单元、外设数据接口单元、显示单元、电源支持单元、外部设备等六大部分组成。1机车安全防护系统基本功能(1)所有安装了该系统的机车都可以自主周期地将自己的运行数据广播发送，能够群发群收，并可以实施获取周围20公里之内的其他机车运行数据该运行数据包括司机号、车次、车长、车号牵引长度、运行速度、公里标、信号机编号、经纬度等信息。(2)该系统有在较短时间内自主地解决通信碰撞的能力，从而保证系统之间通信的可靠性。(3)能有效地保证在同方向、相向、本线邻线、运行的机车区间防撞防追尾以及机车站内防撞。(4)能有效地避免机车在隧道、山包等环境条件下发生危险，保证机车在隧道、山区等环境下的通讯能力。(5)发射频率可以调整，数据传输容量和范围可以调整。(通过软硬件变化来实现)(6)能传输铁路地面数据和机车相关运行数据，并通过软件进行调频。2本专利技术各构成部分技术性能指标(1)收发机单元根据铁路行业标准确定发射频率并可调整，发射距离20公里。发射频率待定。接收频道2DSC接收频道1数据传输9600bps频道间隔12.5KHz/25KHz最大发射功率12.5W最小发射功率2W调制方式GMSK GFSK数据传输速率9600bps接口格式485工作电压110V DC工作电流不大于4A(2)供电电源机车安全防护系统供电电源，应符合《铁道机车车辆电子装置》TB/T3021-2001有关要求。当机车额定工作电压与TB/T3021-2001不符时，装置的供电电压应由用户与制造商另行商定。(3)信息数据处理单元3.5.1信息处理单元选用一款低功耗高性能的，基于ARM7TDMI内核和RISC指令集的32位高速处理器，大量应用于手持设备等无线终端产品成熟可靠FPGA采用的是xilin公司的产品。操作系统采用工业上大量采用的UC/OS-II系统，它实时性强，稳定可靠。(4)显示单元显示器种类TFT LCD彩色液晶尺寸5.6英寸显示信息本车、目标。3本专利技术系统满足的工作环境要求 安全要求 电磁兼容机车安全防护系统工作环境、安全要求电磁兼容应符合《铁道机车车辆电子装置》TB/T3021-2001有关要求。本专利技术所采用的各个组件均为现有技术，这里不再给出其具体结构。权利要求1机车安全防护方法，其特征是按照以下步骤实现(1)机车通过内置GPS模块获取本车位置信息；(2)机车将本车运行数据和位置信息构成本车信息通过无线通讯方式向周围发射；(3)无线收发系统自动连续地给他车提供该本车信息；(4)机车根据接收到的由其他车运行数据和位置信息构成的它车信息结合本车信息判断出本车与他车是否有追尾或相撞的可能和危险给出本车运行指令或者自动报警；(5)机车按照运行指令或者自动报警信号采取运行措施2机车安全防护系统，其特征是包括(1)获取机车位置信息的机车定位系统；(2)接受周围机车它车信息并向周围机车发射本车信息的收发单元，且该收发单元至少包括一个无线发射和无线接收单元；(3)将接收到的它车信息结合本车信息经过处理给出机车运行指令的信息数据处理单元；(4)给信息数据处理单元提供外部设备接口的外设数据接口单元；(5)显示本车运行数据的显示单元；(6)为整个系统提供电源的电源支持单元3根据权利要求2所述机车安全防护系统，其特征外部设备由GPS定位系统运程记录仪数据输入单元构成。全文摘要本专利技术提供了一种机车安全防护方法及系统，以克服现有机车安全监控的不足。本专利技术是按照以下步骤实现(1)机车通过内置GPS模块获取本车位置信息；(2)机车将本车运行数据和位置信息构成本车信息通过无线通讯方式向周围发射；(3)无线收发系统自动连续地给他车提供该本车信息；(4)机车根据接收到的由其他车运行数据和位置信息构成的它车信息结合本车信息判断出本车与他车是否有追尾或相撞的可能和危险给出本车运行指令或者自动报警；(5)机车按照运行指令或者自动报警信号采取运行措施。本专利技术机车根据接收到的其他车运行数据和位置信息判断出本车与他车是否有追尾和相撞的可能和危险，可自动报警，紧急时刻可进行列车制动。文档编号B61L23/00GK本文档来自技高网...

【技术保护点】
机车安全防护方法，其特征是按照以下步骤实现：（１）机车通过内置ＧＰＳ模块获取本车位置信息；（２）机车将本车运行数据和位置信息构成本车信息通过无线通讯方式向周围发射；（３）无线收发系统自动连续地给他车提供该本车信息；　 　（４）机车根据接收到的由其他车运行数据和位置信息构成的它车信息结合本车信息判断出本车与他车是否有追尾或相撞的可能和危险给出本车运行指令或者自动报警；（５）机车按照运行指令或者自动报警信号采取运行措施。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈立，
申请(专利权)人：陈立，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]