观光火车智能防撞预警系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种观光火车智能防撞预警系统，包括信号采集系统、系统控制单元、执行单元和电源装置；信号采集系统通过通信接口连接于系统控制单元的信号输入端，执行单元通过通信接口连接于系统控制单元的信号输出端，通过信号采集系统测量车辆与障碍物之间的距离，并把测量数据发送至系统控制单元，系统控制单元对测量数据进行比较分析后，向执行单元下达指令，执行单元执行相应的指令，该系统用于协助驾驶员避免列车追尾，与行人碰撞等重大交通事故。像第三只眼一样帮助驾驶员，持续不断的检测车辆前方道路状况，系统可以识别判断各种潜在的危险情况，并通过不同的声音和视觉提醒，以帮助驾驶员避免或减缓碰撞事故。

Intelligent anti-collision early warning system for sightseeing train

【技术实现步骤摘要】
观光火车智能防撞预警系统
本技术属于电子信息技术在轨道交通领域中的应用技术，尤其涉及一种观光火车智能防撞预警系统。
技术介绍
随着经济的发展，我国人民生活水平的日益提高，旅游业得到了长足的发展，观光火车也随之风靡全国。伴随着观光火车行业的迅速发展，一些技术问题也随之暴露出来，由于相关体系还不够完善，驾驶员素质偏低，追尾、碰撞等重大事故时有发生；大型旅游场所人员密集，人员组成复杂，游客横穿铁路等事件时有发生；观光火车对列车行驶速度的检测不够准确，往往依靠驾驶员的经验判断，对于前方障碍物距离的测量系统几乎没有，主要依靠驾驶员的目视，一旦发生危险将给列车和行人造成不可逆的损失和危险。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本技术提供一种观光火车智能防撞预警系统，用于协助驾驶员避免列车追尾，与行人碰撞等重大交通事故。像第三只眼一样帮助驾驶员，持续不断的检测车辆前方道路状况，系统可以识别判断各种潜在的危险情况，并通过不同的声音和视觉提醒，以帮助驾驶员避免或减缓碰撞事故。本技术的观光火车智能防撞预警系统，包括信号采集系统、系统控制单元、执行单元和电源装置；所述信号采集系统通过通信接口连接于系统控制单元的信号输入端，执行单元通过通信接口连接于系统控制单元的信号输出端，通过信号采集系统测量车辆与障碍物之间的距离，并把测量数据发送至系统控制单元，系统控制单元对测量数据进行比较分析后，向执行单元下达指令，执行单元执行相应的指令，利用执行单元进行减速、制动以及声音和视觉提醒，从而针对危险情况实现车辆的自动控制和预警，降低碰撞几率，提高人和车的安全程度，降低驾驶员的劳动强度。进一步，所以信号采集系统包括超声波测距仪，观光火车设计时速小于10km/h，属于低速运动机械，超声波测距仪用于探测车辆前方的路况，及测量本车与前方障碍物之间的距离，超声波测距原理是：超声波发射装置发出超声波信号与是接收装置接到超声波信号时的时间差，与雷达测距原理相似。超声波发射装置向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收装置接收到反射波就立即停止计时。进一步，所述系统控制单元包括PLC可编程逻辑控制器和外围设备，所述外围设备包括RS485通信接口、UBS接口和电源接口，信号采集系统通过与PLC可编程逻辑控制器之间的RS485通信协议将“车辆与障碍物的距离”信息发送给PLC可编程逻辑控制器，经过PLC可编程逻辑控制器处理后向执行单元发出指令，从而实现被控制设备的自动运行，在PLC可编程逻辑控制器广泛使用的今天，使用测距仪的报警功能作为传感器，利用PLC可编程逻辑控制器优越的位置控制功能，来实现观光火车的自动减速和自动制动；使用过程中，PLC可编程逻辑控制器对信号采集系统采集到的“本车与障碍物之间的距离”等信息进行处理后，判断是否小于安全距离，如果小于安全距离，数据处理系统就会发出指令；进而做出报警及减速指令。进一步，所述执行单元由报警装置、变频器、牵引电动机、制动电阻及相关气动制动装置组成，用于执行PLC可编程逻辑控制器发出的相应指令。进一步，由电源装置为信号采集系统、系统控制单元和执行单元提供所需的电源电压。本技术的有益效果是：本技术的观光火车智能防撞预警系统，用于协助驾驶员避免列车追尾，与行人碰撞等重大交通事故。像第三只眼一样帮助驾驶员，持续不断的检测车辆前方道路状况，系统可以识别判断各种潜在的危险情况，并通过不同的声音和视觉提醒，以帮助驾驶员避免或减缓碰撞事故。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1为控制系统简图；图2为超声波测距原理图；图3为系统控制流程图；图4为安全报警控制流程图；图5为电动机控制原理图；图6为减速控制流程图；图7为紧急制动控制流程图。具体实施方式下面将结合附图对本技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本技术的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域技术人员所理解的通常意义。如图1-7所示：本实施例的观光火车智能防撞预警系统，包括信号采集系统、系统控制单元、执行单元和电源装置；所述信号采集系统通过通信接口连接于系统控制单元的信号输入端，执行单元通过通信接口连接于系统控制单元的信号输出端，由电源装置为信号采集系统、系统控制单元和执行单元提供所需的电源电压；通过信号采集系统测量车辆与障碍物之间的距离，并把测量数据发送至系统控制单元，系统控制单元对测量数据进行比较分析后，向执行单元下达指令，执行单元执行相应的指令，利用执行单元进行减速、制动以及声音和视觉提醒，从而针对危险情况实现车辆的自动控制和预警，降低碰撞几率，提高人和车的安全程度，降低驾驶员的劳动强度。本实施例中，所以信号采集系统包括超声波测距仪，观光火车设计时速小于10km/h，属于低速运动机械，超声波测距仪用于探测车辆前方的路况，及测量本车与前方障碍物之间的距离，超声波测距原理是：超声波发射装置发出超声波信号与是接收装置接到超声波信号时的时间差，与雷达测距原理相似。超声波发射装置向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收装置接收到反射波就立即停止计时。超声波测距原理如图所示，由超声波发射器发出一个超声波信号（超声波信号在空气中的传播速度v=340m/s），经过待测距离L之后，被目标物体反射，发射信号被超声波接收器接收，时间间隔电路通过计算超声波发射和回波信号到达之间的时间t，得出目标物体与发射出的距离L=vt/2。由于观光火车的速度慢（小于2.78m/s），在时间t内行驶的距离小，其精度取决于：接收通道带宽、探测器信噪比和时间间隔精确度。本实施例中，所述系统控制单元包括PLC可编程逻辑控制器和外围设备，所述外围设备包括RS485通信接口、UBS接口和电源接口，信号采集系统通过与PLC可编程逻辑控制器之间的RS485通信协议将“车辆与障碍物的距离”信息发送给PLC可编程逻辑控制器，经过PLC可编程逻辑控制器处理后向执行单元发出指令，从而实现被控制设备的自动运行，在PLC可编程逻辑控制器广泛使用的今天，使用测距仪的报警功能作为传感器，利用PLC可编程逻辑控制器优越的位置控制功能，来实现观光火车的自动减速和自动制动；使用过程中，PLC可编程逻辑控制器对信号采集系统采集到的“本车与障碍物之间的距离”等信息进行处理后，判断是否小于安全距离，如果小于安全距离，数据处理系统就会发出指令；进而做出报警及减速指令。具体控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种观光火车智能防撞预警系统，其特征在于：包括信号采集系统、系统控制单元、执行单元和电源装置；所述信号采集系统通过通信接口连接于系统控制单元的信号输入端，执行单元通过通信接口连接于系统控制单元的信号输出端，通过信号采集系统测量车辆与障碍物之间的距离，并把测量数据发送至系统控制单元，系统控制单元对测量数据进行比较分析后，向执行单元下达指令，执行单元执行相应的指令；所述系统控制单元包括PLC可编程逻辑控制器和外围设备，所述外围设备包括RS485通信接口、UBS接口和电源接口，信号采集系统通过与PLC可编程逻辑控制器之间的RS485通信协议将“车辆与障碍物的距离”信息发送给PLC可编程逻辑控制器，经过PLC可编程逻辑控制器处理后向执行单元发出指令，从而实现被控制设备的自动运行；所述执行单元由报警装置、变频器、牵引电动机、制动电阻及相关气动制动装置组成，用于执行PLC可编程逻辑控制器发出的相应指令。/n

【技术特征摘要】
1.一种观光火车智能防撞预警系统，其特征在于：包括信号采集系统、系统控制单元、执行单元和电源装置；所述信号采集系统通过通信接口连接于系统控制单元的信号输入端，执行单元通过通信接口连接于系统控制单元的信号输出端，通过信号采集系统测量车辆与障碍物之间的距离，并把测量数据发送至系统控制单元，系统控制单元对测量数据进行比较分析后，向执行单元下达指令，执行单元执行相应的指令；所述系统控制单元包括PLC可编程逻辑控制器和外围设备，所述外围设备包括RS485通信接口、UBS接口和电源接口，信号采集系统通过与PLC可编程逻辑控制器之间的RS485通信...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨武，蒋耀庭，
申请(专利权)人：重庆艾博瑞威轨道交通设备有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆;50