一种山区铁路事故预防系统技术方案

一种山区铁路事故预防系统，由若干个传感子系统、若干个车站和一个数据监听中心构成，所述若干个传感子系统依次设在铁路沿线，位于各个车站之间，通过陀螺仪检测铁路路段状况，并将路况信息依次传递至相应车站，最后车站将信息通过移动网络上传到数据监听中心。本实用新型专利技术通过自建局域网解决了在偏僻地区的信号覆盖问题；LoRa运用了扩频技术提高了通讯距离，LoRa通讯距离有3km远；超低功耗单片机，在电池供电模式只需要的4nA，使得传感子系统低功耗，不需要单独铺设电线来供电。

【技术实现步骤摘要】
一种山区铁路事故预防系统
本技术涉及电子信息、物联网领域，具体涉及一种山区铁路事故预防系统。
技术介绍
铁路交通事故是严重社会问题之一。铁路交通运输时候人流量特别大，若发生事故将引发大面积人员伤亡，因此在更受到人们的重视。如今我国铁路的发展格外迅速，更需要完善铁路线路事故预防体系。能造成大范围人员伤亡铁路事故的大多数发生在山区等偏远的低密度线路。原因是当山体滑坡、泥石流等自然灾害摧毁或覆盖铁轨的时候没能及时发现。因此要解决这个问题只需要知道铁轨上是否被山体滑坡覆盖了。现有技术有：安装摄像头监控的方法、人员现场观测、用蜂窝网络(2G/3G/4G)传输的传感器系统。安装摄像头监控的方法:安装成本高，若用人员监测的话，人力成本高；若用图像识别技术的话，识别效果易受天气环境影响，识别率不高，且需要单独铺设电线供电。人员现场观测的方法：人力资源有限，而且发生事故的地方在偏僻的地区时候很难排查。用蜂窝网络(2G/3G/4G)传输的传感器系统的方法：山区的蜂窝网络信号不够好，存在信号覆盖问题，而且不是低功耗的解决方法，需要单独铺设电线供电。因此我们需要一种成本较低，可以自己组建通信网络的，而且通信距离够远的，而且功耗足够低，可以不用铺设电线供电的山区铁轨事故报警系统。
技术实现思路
本技术针对上述问题，提出一种山区铁路事故预防系统，满足成本较低、可以自己组建通信网络、通信距离够远、而且功耗足够低，可以不用铺设电线供电等需求。一种山区铁路事故预防系统，由若干个传感子系统、若干个车站和一个数据监听中心构成；所述每个传感子系统由LoRa通信模块、陀螺仪、超低功耗单片机和电源构成；所述LoRa通信模块用于各个传感子系统之间的通信；所述陀螺仪，监测地表土壤的位移导致的陀螺仪位移所造成的角度、速度的变化，其代表了土壤表层的运动情况，从而用于判断是否发生山体滑坡、泥石流；所述超低功耗单片机用于，收集上一个传感子系统发来的数据，然后在数据包中加入这个地点的陀螺仪采集的数据，再将数据包发送到下一个传感子系统；所述电源，用于给超低功耗单片机供电；所述超低功耗单片机中集成有IIC通讯模块、ADC模块，所述IIC通讯模块用于读取陀螺仪的数据；所述若干个传感子系统依次设在铁路沿线，位于各个车站之间，通过陀螺仪检测铁路路段状况，并将路况信息依次传递至相应车站，最后车站将信息通过移动网络上传到数据监听中心。进一步地，所述电源具体为3v的电池，可由两节五号电池构成，用于给超低功耗单片机供电。进一步地，所述数据包内存放各个地点的传感器的角度、速度数据，同时若数据包内没有该地点的数据及该地点前面子系统的数据则也说明该地发生事故。进一步地，所述陀螺仪，采用的是MPU6050。进一步地，所述超低功耗单片机，同时也给陀螺仪供电，并且在不工作时候休眠，降低系统所有操作的功耗。本技术达到的有益效果为：通过自建局域网解决了在偏僻地区的信号覆盖问题；LoRa运用了扩频技术提高了通讯距离，LoRa通讯距离有3km远；超低功耗单片机，在电池供电模式只需要的4nA，使得传感子系统低功耗，不需要单独铺设电线来供电。附图说明图1为本技术所述的山区铁路事故预防系统的示意图。图2为本技术所述的传感子系统的构成图。具体实施方式下面结合说明书附图对本专利技术的技术方案做进一步的详细说明。一种山区铁路事故预防系统，由若干个传感子系统、若干个车站和一个数据监听中心构成；所述每个传感子系统由LoRa通信模块、陀螺仪、超低功耗单片机和电源构成。所述LoRa通信模块用于各个传感子系统之间的通信。所述陀螺仪，监测地表土壤的位移导致的陀螺仪位移所造成的角度、速度的变化，其代表了土壤表层的运动情况，从而用于判断是否发生山体滑坡、泥石流。所述超低功耗单片机用于，收集上一个传感子系统发来的数据，然后在数据包中加入这个地点的陀螺仪采集的数据，再将数据包发送到下一个传感子系统。所述电源，用于给超低功耗单片机供电。所述超低功耗单片机中集成有IIC通讯模块、ADC模块，所述IIC通讯模块用于读取陀螺仪的数据。所述若干个传感子系统依次设在铁路沿线，位于各个车站之间，通过陀螺仪检测铁路路段状况，并将路况信息依次传递至相应车站，最后车站将信息通过移动网络上传到数据监听中心。所述电源具体为3v的电池，可由两节五号电池构成，用于给超低功耗单片机供电。所述数据包内存放各个地点的传感器的角度、速度数据，同时若数据包内没有该地点的数据及该地点前面子系统的数据则也说明该地发生事故。所述陀螺仪，采用的是MPU6050。所述超低功耗单片机，同时也给陀螺仪供电，并且在不工作时候休眠，降低系统所有操作的功耗。以上所述仅为本专利技术的较佳实施方式，本专利技术的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本专利技术所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种山区铁路事故预防系统，由若干个传感子系统、若干个车站和一个数据监听中心构成，其特征在于：所述每个传感子系统由LoRa通信模块、陀螺仪、超低功耗单片机和电源构成；所述LoRa通信模块用于各个传感子系统之间的通信；所述陀螺仪，监测地表土壤的位移导致的陀螺仪位移所造成的角度、速度的变化，其代表了土壤表层的运动情况，从而用于判断是否发生山体滑坡、泥石流；所述超低功耗单片机用于，收集上一个传感子系统发来的数据，然后在数据包中加入这个地点的陀螺仪采集的数据，再将数据包发送到下一个传感子系统；所述电源，用于给超低功耗单片机供电；所述超低功耗单片机中集成有IIC通讯模块、ADC模块，所述IIC通讯模块用于读取陀螺仪的数据；所述若干个传感子系统依次设在铁路沿线，位于各个车站之间，通过陀螺仪检测铁路路段状况，并将路况信息依次传递至相应车站，最后车站将信息通过移动网络上传到数据监听中心。

【技术特征摘要】
1.一种山区铁路事故预防系统，由若干个传感子系统、若干个车站和一个数据监听中心构成，其特征在于：所述每个传感子系统由LoRa通信模块、陀螺仪、超低功耗单片机和电源构成；所述LoRa通信模块用于各个传感子系统之间的通信；所述陀螺仪，监测地表土壤的位移导致的陀螺仪位移所造成的角度、速度的变化，其代表了土壤表层的运动情况，从而用于判断是否发生山体滑坡、泥石流；所述超低功耗单片机用于，收集上一个传感子系统发来的数据，然后在数据包中加入这个地点的陀螺仪采集的数据，再将数据包发送到下一个传感子系统；所述电源，用于给超低功耗单片机供电；所述超低功耗单片机中集成有IIC通讯模块、ADC模块，所述IIC通讯模块用于读取陀螺仪的数据；所述若干个传感子系统依次设在铁路沿线，位于各个车站之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘艳，周铭川，贾晓哲，徐佳钰，申妍瑞，蔡志匡，
申请(专利权)人：南京邮电大学，南京邮电大学南通研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32