專利名稱：基于gprs通信的礦區(qū)鐵路道口監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鐵路監(jiān)控，具體是指針基于GPRS通信的礦區(qū)鐵路道口監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
礦區(qū)鐵路是銜接國家鐵路與礦區(qū)的中間環(huán)節(jié)，是鐵路運(yùn)輸網(wǎng)的重要組成部分。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，目前國內(nèi)礦區(qū)鐵路超過2萬公里且其沿線附近通常分布著多個道口。由于道口大多分布在遠(yuǎn)離市區(qū)的礦山企業(yè)內(nèi)部，并且其數(shù)量多、分散以及道口之間的距離長，力口上礦區(qū)內(nèi)各種運(yùn)輸工具的交叉作業(yè)及車輛、人員的不固定的流動，使礦區(qū)鐵路道口的安全管理成為十分突出的問題。因此各級礦區(qū)管理部門不能及時、準(zhǔn)確掌握各個道口的安全情況
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的問題是提供一種基于GPRS通信的礦區(qū)鐵路道口監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)鐵路道口安全管理的自動化和信息化。本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案是基于GPRS通信的礦區(qū)鐵路道口監(jiān)測系統(tǒng)，主要由至少一組放置在礦區(qū)鐵路道口鋼軌內(nèi)側(cè)的磁電傳感器，以及與磁電傳感器依次連接的信號處理電路、單片機(jī)、GPRS 二頻模塊、主控機(jī)構(gòu)成；所述每一組磁電傳感器的數(shù)目為2個，2個磁電傳感器分別以礦區(qū)鐵路的軸線為對稱軸，以對稱的方式分別放置在礦區(qū)鐵路道口鋼軌的內(nèi)側(cè)。所述單片機(jī)為Atmegal28單片機(jī)芯片。所述GPRS 二頻模塊是由MC55芯片組成的接口電路。所述主控機(jī)為PC機(jī)。包括兩組放置在礦區(qū)鐵路道口鋼軌內(nèi)側(cè)的磁電傳感器，所述兩組磁電傳感器均與信號處理電路連接，其中，第一組磁電傳感器與第二組磁電傳感器之間存在間隙。所述主控機(jī)還連接有設(shè)置在道口的道口報(bào)警器。所述道口報(bào)警器為聲光報(bào)警器。 所述主控機(jī)還連接有設(shè)置在道口的道口欄木起降機(jī)。所述主控機(jī)還連接有設(shè)置在道口的道口信號機(jī)?；谏鲜鼋Y(jié)構(gòu)的描述，本實(shí)用新型，采用一組磁電傳感器作為檢測列車是否到達(dá)目標(biāo)地點(diǎn)。磁電傳感器是磁電式傳感器的簡稱，磁電式傳感器是利用電磁感應(yīng)原理，將輸入運(yùn)動速度變換成感應(yīng)電勢輸出的傳感器。它不需要輔助電源，就能把被測對象的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成易于測量的電信號，是一種有源傳感器。當(dāng)列車通過磁電傳感器時產(chǎn)生電信號，該電信號產(chǎn)生給下級的信號處理電路，信號處理電路主要由信號放大電路、以及AD電路構(gòu)成，磁電傳感器產(chǎn)生的電信號經(jīng)過信號放大電路處理后，傳輸給AD電路，經(jīng)過AD電路的轉(zhuǎn)化，將其模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，然后，數(shù)字信號傳輸給Atmegal28單片機(jī)芯片，通過數(shù)據(jù)的傳輸，將信號通過GPRS 二頻模塊發(fā)送到GPRS網(wǎng)絡(luò)中。通過GPRS網(wǎng)絡(luò)的連接，數(shù)據(jù)最終上傳到主控機(jī)上，并在主控機(jī)上顯示目標(biāo)地點(diǎn)等信息。進(jìn)一步的，為了測得列車通過目標(biāo)區(qū)域的速度，本實(shí)用新型中的磁電傳感器的組數(shù)至少為2組。當(dāng)起為2組時，可以通過得到的數(shù)據(jù)，分析出列車的駛向，以及列車通過時的速度。進(jìn)一步的，為了防止事故的發(fā)生，本發(fā)明還設(shè)置有聲光報(bào)警器、道口欄木起降機(jī)、道口信號機(jī)；當(dāng)根據(jù)主控機(jī)分析出的結(jié)果后，可以是主控機(jī)自動發(fā)出控制信號給聲光報(bào)警器、道口欄木起降機(jī)、道口信號機(jī)，也可以是人為的向聲光報(bào)警器、道口欄木起降機(jī)、道口信號機(jī)發(fā)出控制信號。聲光報(bào)警器發(fā)出聲和光提醒道口出的操作人員，達(dá)到警告列車到達(dá)的目的；道口欄木起降機(jī)可在接受到的控制信號下，進(jìn)行升價(jià)操作，進(jìn)行道路的阻攔；道口信號機(jī)可以發(fā)出其他控制信號。而傳輸給聲光報(bào)警器、道口欄木起降機(jī)、道口信號機(jī)的信號的流程為，由主控機(jī)將 控制信號發(fā)射到GPRS網(wǎng)絡(luò)這，在GPRS 二頻模塊的接接收下，將控制信號傳輸給Atmegal28單片機(jī)芯片，Atmegal28單片機(jī)芯片將控制信號進(jìn)行處理，最后發(fā)送給聲光報(bào)警器、道口欄木起降機(jī)、道口信號機(jī)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)了鐵路道口安全管理的自動化和信息化。它使得鐵路道口監(jiān)測網(wǎng)與信息網(wǎng)融為體，實(shí)現(xiàn)了對列車速度、列車行進(jìn)的方向和其離道口距離等列車運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)的實(shí)時采集、網(wǎng)絡(luò)傳輸、動態(tài)顯示、入庫保存以及歷史數(shù)據(jù)查詢等功能，并且同時驅(qū)動道口信號機(jī)、欄木和聲光報(bào)警信號；從而有效解決礦區(qū)鐵路道口的事故隱患，為確保鐵路道口行車安全提供保障。

圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中的標(biāo)號分別表示為1、礦區(qū)鐵路道口鋼軌；2、磁電傳感器；3、信號處理電路；4、道口信號機(jī)；5、道口報(bào)警器；6、道口欄木起降機(jī)；7、主控機(jī)；8、單片機(jī)；9、GPRS 二頻模塊。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例I見圖1，本實(shí)用新型分為信號采集部分、道口部分、信號傳輸和發(fā)送部分、礦區(qū)道口監(jiān)控中心部分。信號采集部分主要用于采集列車接近及離去信號，為自動實(shí)現(xiàn)收放護(hù)欄提供決策信號。目前道口系統(tǒng)中有采用振動傳感器、射頻傳感器，GPS+ ARM+GPRS、視頻監(jiān)控設(shè)備或踏板開關(guān)等幾種方式檢測來車信號，它們各有優(yōu)缺點(diǎn)。本系統(tǒng)中信號采集部分由4個磁電傳感器組成，分別成對的放置在道口兩側(cè)的礦區(qū)鐵路道口鋼軌內(nèi)側(cè)。當(dāng)有列車經(jīng)過該置時，磁電傳感器可檢測到來車信號，經(jīng)放大電路和AD電路后，直接發(fā)送到單片機(jī)Atmegal28。道口部分設(shè)道口信號機(jī)、聲光報(bào)警器，分別用來指示火車即將到達(dá)信號、聲光報(bào)警和執(zhí)行放桿操作。在道口設(shè)置自動控制箱，既可由礦區(qū)道口監(jiān)控室中心的PC機(jī)遠(yuǎn)程控制各裝置動作，也可由操作人員在現(xiàn)場手動操作。以此提醒來往車輛司機(jī)及過往行人注意安全不要搶道。磁電傳感器安裝在距道口 500 m左右處，當(dāng)它檢測到來車信號后，通過銅軸電纜將信號傳送至道口自動控制箱內(nèi)的單片機(jī)Atmegal28。GPRS 二頻模塊是信號發(fā)送的主要設(shè)備，它將單片機(jī)采集到的數(shù)據(jù)打包后通過G P RS網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)降V區(qū)道口監(jiān)控中心，由道口監(jiān)控中心對數(shù)據(jù)做進(jìn)一步的分析處理。礦區(qū)道口監(jiān)控中心設(shè)P C機(jī)I臺，主要用于接收各道口列車運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)據(jù)。該監(jiān)控中心采用動態(tài)IP結(jié)合DNS域名解析組網(wǎng)方式來實(shí)現(xiàn)對道口的遠(yuǎn)程監(jiān)測。這種方式首先需要聯(lián)系DNS服務(wù)商，為監(jiān)控中心申請I個域名，把這個域名寫入單片機(jī)Atmegal28中。監(jiān)控中心接入Internet后，與DNS服務(wù)器進(jìn)行連接，將當(dāng)前獲得的動態(tài)IP報(bào)告給DNS服務(wù)器，再由DNS服務(wù)器找到監(jiān)控中心公網(wǎng)動態(tài)IP，這樣就可以在兩者之間建立通訊連接。其中，Atmegal28是Atmel公司推出的8位高性能單片機(jī),片內(nèi)具有128K B的程序存儲器，4KB的數(shù)據(jù)存儲器，4KB的EEPR0M，有8個10位ADC通道、2個8位和2個16位硬件定時J計(jì)數(shù)器，8個PWM通道，具有可編程看門狗定時器和片上振蕩器、片上模擬比較 器、JTAG、UART、SPI，和I2C總線等接口以及六種可以通過軟件選擇的省電模式。本設(shè)計(jì)中，ATmegal28L是整個數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)核心，主要完成信號的傳感器信號采集、軟件濾波、數(shù)據(jù)運(yùn)算及各種控制功能。GPRS 二頻模塊是西門子公司生產(chǎn)的通訊模塊，它除了具有GSM模塊原有的功能外還支持分組業(yè)務(wù)功能，內(nèi)嵌了 TCP/IP協(xié)議；它的數(shù)據(jù)輸入/輸出接口實(shí)際上是一個串行異步收發(fā)器，符合RS232接口標(biāo)準(zhǔn)，且有固定的參數(shù)8位數(shù)據(jù)位和I位停止位，無校驗(yàn)位。它與Atmegal28協(xié)同工作,共同完成數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸。因此，如圖I所示，基于GPRS通信的礦區(qū)鐵路道口監(jiān)測系統(tǒng)，主要由至少一組放置在礦區(qū)鐵路道口鋼軌I內(nèi)側(cè)的磁電傳感器2，以及與磁電傳感器2依次連接的信號處理電路3、單片機(jī)8、GPRS 二頻模塊9、主控機(jī)7構(gòu)成；所述每一組磁電傳感器的數(shù)目為2個，2個磁電傳感器2分別以礦區(qū)鐵路的軸線為對稱軸，以對稱的方式分別放置在礦區(qū)鐵路道口鋼軌I的內(nèi)側(cè)。所述單片機(jī)8為Atmegal28單片機(jī)芯片。所述GPRS 二頻模塊9是由MC55芯片組成的接口電路。所述主控機(jī)7為PC機(jī)。包括兩組放置在礦區(qū)鐵路道口鋼軌I內(nèi)側(cè)的磁電傳感器2，所述兩組磁電傳感器均與信號處理電路3連接，其中，第一組磁電傳感器與第二組磁電傳感器之間存在間隙。所述主控機(jī)7還連接有設(shè)置在道口的道口報(bào)警器5。所述道口報(bào)警器5為聲光報(bào)警器。所述主控機(jī)7還連接有設(shè)置在道口的道口欄木起降機(jī)6。所述主控機(jī)7還連接有設(shè)置在道口的道口信號機(jī)4?；谏鲜鼋Y(jié)構(gòu)的描述，本實(shí)用新型，采用一組磁電傳感器2作為檢測列車是否到達(dá)目標(biāo)地點(diǎn)。磁電傳感器是磁電式傳感器的簡稱，磁電式傳感器是利用電磁感應(yīng)原理，將輸入運(yùn)動速度變換成感應(yīng)電勢輸出的傳感器。它不需要輔助電源，就能把被測對象的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成易于測量的電信號，是一種有源傳感器。當(dāng)列車通過磁電傳感器時產(chǎn)生電信號，該電信號產(chǎn)生給下級的信號處理電路3，信號處理電路3主要由信號放大電路、以及AD電路構(gòu)成，磁電傳感器產(chǎn)生的電信號經(jīng)過信號放大電路處理后，傳輸給AD電路，經(jīng)過AD電路的轉(zhuǎn)化，將其模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，然后，數(shù)字信號傳輸給Atmegal28單片機(jī)芯片，通過數(shù)據(jù)的傳輸，將信號通過GPRS 二頻模塊發(fā)送到GPRS網(wǎng)絡(luò)中。通過GPRS網(wǎng)絡(luò)的連接，數(shù)據(jù)最終上傳到主控機(jī)上，并在主控機(jī)上顯示目標(biāo)地點(diǎn)等信息。進(jìn)一步的，為了測得列車通過目標(biāo)區(qū)域的速度，本實(shí)用新型中的磁電傳感器的組數(shù)至少為2組。當(dāng)起為2組時，可以通過得到的數(shù)據(jù)，分析出列車的駛向，以及列車通過時的速度。進(jìn)一步的，為了防止事故的發(fā)生，本發(fā)明還設(shè)置有聲光報(bào)警器、道口欄木起降機(jī)、道口信號機(jī)；當(dāng)根據(jù)主控機(jī)7分析出的結(jié)果后，可以是主控機(jī)7自動發(fā)出控制信號給聲光報(bào)警器、道口欄木起降機(jī)、道口信號機(jī)，也可以是人為的向聲光報(bào)警器、道口欄木起降機(jī)、道口信號機(jī)發(fā)出控制信號。聲光報(bào)警器發(fā)出聲和光提醒道口出的操作人員，達(dá)到警告列車到達(dá)的目的；道口欄木起降機(jī)可在接受到的控制信號下，進(jìn)行升價(jià)操作，進(jìn)行道路的阻攔；道口信號機(jī)可以發(fā)出其他控制信號。而傳輸給聲光報(bào)警器、道口欄木起降機(jī)、道口信號機(jī)的信號的流程為，由主控機(jī)7將控制信號發(fā)射到GPRS網(wǎng)絡(luò)這，在GPRS 二頻模塊9的接接收下，將控制信號傳輸給Atmegal28單片機(jī)芯片，Atmegal28單片機(jī)芯片將控制信號進(jìn)行處理,最后發(fā)送給聲光報(bào)警器、道口欄木起降機(jī)、道口信號機(jī)。如上所述即可很好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
權(quán)利要求1.基于GPRS通信的礦區(qū)鉄路道ロ監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是主要由至少ー組放置在礦區(qū)鉄路道ロ鋼軌(I)內(nèi)側(cè)的磁電傳感器(2)，以及與磁電傳感器(2)依次連接的信號處理電路(3)、單片機(jī)(8)、GPRS ニ頻模塊(9)、主控機(jī)(7)構(gòu)成；所述每ー組磁電傳感器的數(shù)目為2個，2個磁電傳感器(2)分別以礦區(qū)鉄路的軸線為對稱軸，以對稱的方式分別放置在礦區(qū)鐵路道ロ鋼軌(I)的內(nèi)側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于GPRS通信的礦區(qū)鉄路道ロ監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是所述單片機(jī)(8)為Atmegal28單片機(jī)芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于GPRS通信的礦區(qū)鉄路道ロ監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是所述GPRS ニ頻模塊(9)是由MC55芯片組成的接ロ電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于GPRS通信的礦區(qū)鉄路道ロ監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是所述主控機(jī)(7)為PC機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于GPRS通信的礦區(qū)鉄路道ロ監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是包括兩組放置在礦區(qū)鉄路道ロ鋼軌(I)內(nèi)側(cè)的磁電傳感器(2)，所述兩組磁電傳感器均與信號處理電路(3)連接，其中，第一組磁電傳感器與第二組磁電傳感器之間存在間隙。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的基于GPRS通信的礦區(qū)鉄路道ロ監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是所述主控機(jī)(7 )還連接有設(shè)置在道ロ的道ロ報(bào)警器(5 )。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于GPRS通信的礦區(qū)鉄路道ロ監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是所述道ロ報(bào)警器(5)為聲光報(bào)警器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的基于GPRS通信的礦區(qū)鉄路道ロ監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是所述主控機(jī)(7 )還連接有設(shè)置在道ロ的道ロ欄木起降機(jī)(6 )。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的基于GPRS通信的礦區(qū)鉄路道ロ監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是所述主控機(jī)(7)還連接有設(shè)置在道ロ的道ロ信號機(jī)(4)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了基于GPRS通信的礦區(qū)鐵路道口監(jiān)測系統(tǒng)，主要由至少一組放置在礦區(qū)鐵路道口鋼軌內(nèi)側(cè)的磁電傳感器，以及與磁電傳感器依次連接的信號處理電路、單片機(jī)、GPRS二頻模塊、主控機(jī)構(gòu)成；所述每一組磁電傳感器的數(shù)目為2個，2個磁電傳感器分別以礦區(qū)鐵路的軸線為對稱軸，以對稱的方式分別放置在礦區(qū)鐵路道口鋼軌的內(nèi)側(cè)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)了鐵路道口安全管理的自動化和信息化。
文檔編號B61L29/22GK202608812SQ20122027392
公開日2012年12月19日 申請日期2012年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月12日
發(fā)明者李強(qiáng) 申請人:成都眾山科技有限公司