尽头线调车智能防撞控制系统及实现方法技术方案

本发明专利技术为一种尽头线调车智能防撞控制系统及实现方法，其克服了现有技术中存在的引起较多过渡工程，传输距离受环境的影响较大，工作频段易受非法信号干扰，单一地面设备同时控车数量相对有限的问题。本发明专利技术包括智能传感器和微处理器，智能传感器包括测速传感器、A/D转换模块、信号调理模块、协处理器、地面应答器和电源模块，测速传感器、电源模块和地面应答器分别与协处理器连接；微处理器包括主处理器，显示报警终端和电源模块分别与主处理器连接；协处理器与主处理器通过总线传输连接。协处理器与主处理器通过总线传输连接。协处理器与主处理器通过总线传输连接。

【技术实现步骤摘要】
尽头线调车智能防撞控制系统及实现方法

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[0001]本专利技术属于轨道交通运营
，涉及一种尽头线调车智能防撞控制系统及实现方法。

技术介绍
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[0002]在车站调车作业中，机车车辆经常需要进入尽头线作业或停留，由于受线路条件限制(如曲线等)、雾雪雨天影响和作业人员间断瞭望、速度控制不当等，很容易造成冲撞车挡和越过终端的调车脱轨事故。据统计，全路发生过多起此类事故，矿区铁路车站也相继发生过该类事故，不仅造成了较大经济损失，而且给运输生产造成了很大影响。
[0003]针对上述问题，专家、学者进行了相关研究。目前已在国铁项目中投入使用的有：
[0004]1.动车段(所)动车组调车防护系统。它在不改变既有车载列控设备(ATP)的基础上，通过在动车组调车作业线路上安装调车应答器组的方式构建一套安全防护系统。调车应答器组根据采集到的信号机灯显状态自动调用应答器内部存储的进路许可或调车危险的报文信息，以此满足动车组调车作业及进路防护的需求。但信号机接线盒与调车防护装置XB
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1箱盒间敷设信号电缆，电缆并接在信号机AC220V的点灯电路上，需开挖电缆沟槽、敷设电缆；且室内需额外设置机柜、监测模块等设备，既有信号机械室可能存在面积不足等问题，需额外改、扩建房屋。以上所述室外建筑工程及改、扩建房屋工程可能引起较多过渡工程，投资增大、工期延长。
[0005]2.无线调车机车信号和监控系统。该系统的控制区域要求应在集中联锁区内，在信号楼附近需设地面无线通信设备(地面天线安装于信号楼附近的铁塔上)，采用车—地无线通信方式将与调车作业相关信号、道岔、轨道区段等信息传送至调车机车。安装通信铁塔施工量较大，其本身会增加较多工程投资；且不利于信号机械室的防雷、电磁屏蔽防护；传输距离受环境的影响较大，工作频段易受非法信号干扰；半双工通信机制，单一地面设备同时控车数量相对有限。

技术实现思路
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[0006]本专利技术的目的在于提供一种尽头线调车智能防撞控制系统及实现方法，其克服了现有技术中存在的引起较多过渡工程，传输距离受环境的影响较大，工作频段易受非法信号干扰，单一地面设备同时控车数量相对有限的问题。本专利技术对进入尽头线终端的机车车辆进行超速自动报警提示并实施相应安全防护措施，有效防止机车车辆冲撞土挡和越过土挡事故的发生，对铁路行车安全具有可靠的保证作用。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0008]一种尽头线调车智能防撞控制系统，其特征在于：包括智能传感器和微处理器，智能传感器包括测速传感器、A/D转换模块、信号调理模块、协处理器和电源模块，测速传感器、电源模块分别与协处理器连接；微处理器包括主处理器，显示报警终端和电源模块分别与主处理器连接；协处理器与主处理器通过总线传输连接，地面应答器分别与协处理器连
接，
[0009]一种尽头线调车智能防撞控制系统的实现方法，其特征在于：包括以下步骤：
[0010](1)车辆在通知区入口一次测速；
[0011](2)信号预处理、协处理器数据融合；
[0012](3)处理器逻辑计算；
[0013](4)超速则声音报警提示减速，采取常用制动；
[0014](5)车辆在防护区入口二次测速；
[0015](6)信号预处理、协处理器数据融合；
[0016](7)处理器逻辑计算；
[0017](8)超速则声音报警提示减速，采取紧急制动；
[0018](9)机车车辆按规定速度到达规定终点位置，程序终止。
[0019]与现有技术相比，本专利技术具有的优点和效果如下：
[0020]1、本专利技术针对传统机械式调车防撞装置和现有调车防护系统存在的问题，本专利技术引入新技术、新方法，采用“智能传感器+微处理器”方案：仅需在特定位置的轨枕上设置无源应答器组、在机车上安装传感器、微处理器等终端设备(涉及的建筑、安装工程较少，无过渡工程)即可实现调车作业的超速报警和防护功能，有效地防止了机车车辆冲撞土挡和越过土挡事故的发生，提高了调车作业效率，对确保调车安全、提高运输效率、稳定运输秩序、减少经济损失，提供了强有力的技术保障。具有显著的经济、社会效益和广阔的推广前景。
[0021]2、随着铁路的智能化、智慧化的发展趋势，本专利技术还可为今后智能运营维护的应用奠定基础。大量的铁路建设对于人员的需求会越来越供不应求，进而各种智能化系统的应用势必成为一种主流趋势，本项目将充分发挥跨行业、跨领域的协同创新优势，围绕铁路网对安全、高效运营和持续能力保障的迫切需求，构建新型的智慧铁路技术体系、关键装备、集成应用和标准规范，助力“交通强国”国家战略，保持我国在铁路行业领域持续先进，在国际上引领技术发展方向。
附图说明：
[0022]图1为尽头线调车示意图；
[0023]图2为本专利技术系统总体结构图；
[0024]图3为本专利技术智能传感器构成图；
[0025]图4为本专利技术协处理器的结构功能框图；
[0026]图5为本专利技术信号处理流程图。
具体实施方式：
[0027]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0028]参见图1，根据中国铁路总公司《铁路技术管理规程》在尽头线上调车时，距线路终端应有10m的安全距离；遇特殊情况，必须近于10m时，要严格控制速度。因此，首先根据尽头线调车作业的作业方式，将调车进路相关区段划分为通知区、预警区和防护区3个区域。尽
头线调车示意如图1所示。
[0029]在通知区和防护区入口处轨道中间轨枕上分别安装无源应答器，向机车提供线路坡度、与车挡的距离及测速传感器检测触发信息等。在机车轮对上方安装多个测速传感器以获取车辆轮对的转速。
[0030]本专利技术的核心部分由智能传感器与微处理器两部分组成。系统总体结构如图2所示。包括智能传感器和微处理器，智能传感器包括测速传感器、A/D转换模块、信号调理模块、协处理器和电源模块，测速传感器、电源模块和地面应答器分别与协处理器连接；微处理器包括主处理器，显示报警终端和电源模块分别与主处理器连接；协处理器与主处理器通过总线传输连接。
[0031]在微处理器与传统传感器中间设置协处理器等相关模块，将传感器检测到的信号经一系列处理后，经由总线传输通道传递到微处理器以进行综合分析与处理，并设置机车传感报警器通过专用接口与机车自动停车装置互联，以此实现对机车调车作业的监测与控制。显示终端可复示车辆的速度/距离曲线，配置相应的声光报警。
[0032]本专利技术涉及的智能传感器是基于计算机技术和传感器检测技术，为传感器配置协处理器。主要包括：测速传感器、A/D转换模块、信号调理模块、协处理器、电源模块等。其最大特点就是有机融合了传感器检测信息的功能和处理器的信息处理功能。相较于传统传感器，该智能传感器除了具有信息检测这一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种尽头线调车智能防撞控制系统，其特征在于：包括智能传感器和微处理器，智能传感器包括测速传感器、A/D转换模块、信号调理模块、协处理器和电源模块，测速传感器、电源模块分别与协处理器连接；微处理器包括主处理器，显示报警终端和电源模块分别与主处理器连接；协处理器与主处理器通过总线传输连接，地面应答器分别与协处理器连接。2.根据权利要求1所述的尽头线调车智能防撞控制系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦子文，王耀安，张海东，习家宁，刘卓丹，
申请(专利权)人：中铁第一勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：