專(zhuān)利名稱(chēng)：調(diào)車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)及自動(dòng)調(diào)車(chē)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鐵路調(diào)車(chē)作業(yè)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是涉及一種調(diào)車(chē)安全防護(hù)系統(tǒng)，并涉及基于該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)調(diào)車(chē)安全防護(hù)方法。
背景技術(shù)：
調(diào)車(chē)作業(yè)是鐵路行車(chē)工作的組成部分，在編組站、區(qū)段站、貨運(yùn)站、客運(yùn)站以及一部分中間站每天都要進(jìn)行的大量的調(diào)車(chē)作業(yè)。長(zhǎng)期以來(lái)，調(diào)車(chē)工作沿襲傳統(tǒng)的作業(yè)方式，以手信號(hào)顯示指揮調(diào)車(chē)作業(yè)，一旦發(fā)生問(wèn)題，設(shè)備無(wú)法控制。相關(guān)部門(mén)盡管采用了加強(qiáng)調(diào)車(chē)安全、防止調(diào)車(chē)事故的各種對(duì)策，調(diào)車(chē)事故總數(shù)有所減少，但仍然難以完全杜絕。據(jù)統(tǒng)計(jì)，鐵路發(fā)生的調(diào)車(chē)事故件數(shù)占全部行車(chē)事故總件數(shù)的半數(shù)以上。調(diào)車(chē)事故主要有調(diào)車(chē)沖突、調(diào)車(chē)脫軌、擠道岔、撞頭檔等，大都與未能按規(guī)范或指令及時(shí)停車(chē)有關(guān)。為解決上述問(wèn)題，近年來(lái)部分地區(qū)配備了如平面調(diào)車(chē)燈顯系統(tǒng)、調(diào)車(chē)監(jiān)控系統(tǒng)等現(xiàn)代化設(shè)備，但其僅在信息聯(lián)系上提供了方便，沒(méi)有從根本上對(duì)調(diào)車(chē)機(jī)車(chē)加以控制，必要時(shí)無(wú)法通過(guò)設(shè)備使調(diào)車(chē)機(jī)達(dá)到自動(dòng)停車(chē)的目的。局部采用的平面調(diào)車(chē)系統(tǒng)與LKJ結(jié)合的調(diào)車(chē)控制方式，由于調(diào)車(chē)作業(yè)比較復(fù)雜，加上信號(hào)密集，軌道無(wú)碼等原因，仍然無(wú)法從根本上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化安全防護(hù)。具體原因如下:
(I)調(diào)車(chē)信號(hào)分為藍(lán)燈和白燈兩種表示，藍(lán)燈表示停車(chē)，白燈表示通過(guò)，沒(méi)有對(duì)應(yīng)的軌道電碼，機(jī)車(chē)無(wú)法自動(dòng)獲取信號(hào)燈的表示狀態(tài)。只能通過(guò)機(jī)車(chē)乘務(wù)員的目測(cè)，但是由于相鄰股道相距較近，從而影響觀察的準(zhǔn)確性。( 2 )調(diào)車(chē)作業(yè)中機(jī)車(chē)具有牽弓I模式和推進(jìn)兩種模式。當(dāng)機(jī)車(chē)處于牽弓I時(shí)，機(jī)車(chē)處于車(chē)列前端，機(jī)車(chē)乘務(wù)員可以直接瞭望信號(hào)機(jī)狀態(tài)表示。但當(dāng)機(jī)車(chē)處于推進(jìn)作業(yè)時(shí)，機(jī)車(chē)處于車(chē)列尾部，機(jī)車(chē)乘務(wù)員無(wú)法直接瞭望信號(hào)機(jī)狀態(tài)表示，只能靠前端調(diào)車(chē)員及時(shí)將前方信息傳遞給機(jī)車(chē)乘務(wù)員。(3)平面調(diào)車(chē)燈顯系統(tǒng)依靠前端調(diào)車(chē)員目測(cè)或估算獲取前方狀態(tài)信息，然后通過(guò)電臺(tái)發(fā)送指令(語(yǔ)音或者燈顯)指導(dǎo)機(jī)車(chē)乘務(wù)員進(jìn)行相應(yīng)的操控，由于電臺(tái)之間易受干擾，所以造成接收到的信息不準(zhǔn)確，從而導(dǎo)致誤操作。(4)部分地區(qū)采用的平面調(diào)車(chē)系統(tǒng)與LKJ裝置結(jié)合方式，具備了自動(dòng)停車(chē)的防護(hù)功能，但是設(shè)備無(wú)法自動(dòng)獲取地面信息，仍然以機(jī)車(chē)乘務(wù)員或調(diào)車(chē)員的人工指令為依據(jù)。(5)部分站場(chǎng)采用的調(diào)車(chē)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了地面進(jìn)路狀態(tài)到機(jī)車(chē)列控設(shè)備的實(shí)時(shí)傳遞，能夠直觀的將進(jìn)路開(kāi)放及周邊線路占用情況展現(xiàn)給機(jī)車(chē)乘務(wù)員及列控設(shè)備，但列控設(shè)備難于準(zhǔn)確掌握車(chē)列前端當(dāng)前位置，而且導(dǎo)致機(jī)車(chē)乘務(wù)員操作復(fù)雜性大幅提高。因此，難于真正實(shí)現(xiàn)有效防護(hù)。(6)調(diào)車(chē)作業(yè)牽引運(yùn)行速度按規(guī)定不得大于40公里/小時(shí)，推進(jìn)運(yùn)行速度不得大于20公里/小時(shí)
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種調(diào)車(chē)作業(yè)安全性高、調(diào)車(chē)信息傳遞準(zhǔn)確、調(diào)車(chē)自動(dòng)化程度高的調(diào)車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)，并提供基于該系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)車(chē)方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種調(diào)車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)，在每條股道的前后兩個(gè)調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)之間設(shè)置至少兩個(gè)地面設(shè)備，所述的地面設(shè)備采集調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)的調(diào)車(chē)狀態(tài)信號(hào)和機(jī)車(chē)行駛狀態(tài)信號(hào)，并把采集到的上述信號(hào)傳送給機(jī)車(chē)裝置，上述信號(hào)經(jīng)機(jī)車(chē)裝置處理后發(fā)送給列車(chē)控制裝置。所述的機(jī)車(chē)裝置位于列車(chē)的機(jī)頭部位，在列車(chē)的尾部位安裝列尾裝置；所述的列尾裝置接收靠近機(jī)尾部位的地面設(shè)備發(fā)送的調(diào)車(chē)狀態(tài)信號(hào)和機(jī)車(chē)行駛狀態(tài)信號(hào)，并把上述信號(hào)發(fā)送給機(jī)車(chē)裝置。所述的地面設(shè)備包括電源單元以及與電源單元相連接的調(diào)車(chē)信號(hào)檢測(cè)單元，調(diào)車(chē)信號(hào)檢測(cè)單元的輸入信號(hào)為調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)的藍(lán)燈或紅燈電源信號(hào)；調(diào)車(chē)信號(hào)檢測(cè)單元將調(diào)車(chē)狀態(tài)信號(hào)送至調(diào)制單元中，調(diào)車(chē)狀態(tài)信號(hào)經(jīng)調(diào)制后通過(guò)通訊單元發(fā)送給機(jī)車(chē)裝置。所述的電源單元將從調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)輸出的藍(lán)燈或紅燈的主燈絲和副燈絲分別整流濾波后串聯(lián)二極管輸出；最后將兩燈輸出的二極管后端并聯(lián)，為地面設(shè)備提供工作電源。在每條股道的前后兩個(gè)調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)之間設(shè)置四個(gè)地面設(shè)備，其中兩個(gè)地面設(shè)備靠近前調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)，兩個(gè)地面設(shè)備靠近后調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)；每個(gè)地面設(shè)備均將調(diào)車(chē)狀態(tài)信號(hào)的接收時(shí)間信號(hào)傳送給機(jī)車(chē)裝置，上述的接收時(shí)間信號(hào)即為機(jī)車(chē)行駛狀態(tài)信號(hào)。在軌道的頭擋前方8-12米也設(shè)有地面設(shè)備。一種基于上述調(diào)車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)而實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)調(diào)車(chē)方法，它包括如下步驟:
①、調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)顯示藍(lán)燈/紅燈信號(hào)，此時(shí)藍(lán)燈/紅燈電源輸出給地面設(shè)備，為地面設(shè)備提供電源；
②、地面設(shè)備根據(jù)供電來(lái)源判斷調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)的亮燈狀態(tài)，從而獲取調(diào)車(chē)狀態(tài)信號(hào)，并將調(diào)車(chē)狀態(tài)信號(hào)按照應(yīng)答器報(bào)文的編碼方式轉(zhuǎn)換成報(bào)文信息并通過(guò)調(diào)諧信號(hào)發(fā)射；
③、在系統(tǒng)的列尾裝置或者機(jī)車(chē)裝置的天線經(jīng)過(guò)地面設(shè)備時(shí)，接收地面設(shè)備的信號(hào)信號(hào)，并通過(guò)通訊或傳輸?shù)姆绞絺鬏斀o機(jī)車(chē)裝置；
④、機(jī)車(chē)裝置將調(diào)車(chē)狀態(tài)信號(hào)處理后發(fā)送給列車(chē)控制裝置，最終由列車(chē)控制裝置發(fā)出停車(chē)/運(yùn)行指令。在每條股道的前后兩個(gè)調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)之間設(shè)置四個(gè)地面設(shè)備，其中兩個(gè)地面設(shè)備靠近前調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)，兩個(gè)地面設(shè)備靠近后調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)；每個(gè)地面設(shè)備均將調(diào)車(chē)狀態(tài)信號(hào)的接收時(shí)間信號(hào)傳送給機(jī)車(chē)裝置，再經(jīng)機(jī)車(chē)裝置處理后發(fā)送給列車(chē)控制裝置；上述的接收時(shí)間信號(hào)即為機(jī)車(chē)行駛狀態(tài)信號(hào)，列車(chē)控制裝置根據(jù)機(jī)車(chē)行駛狀態(tài)信號(hào)，判斷列車(chē)的運(yùn)行方向，從而發(fā)出停車(chē)/繼續(xù)運(yùn)行指令。采用上述技術(shù)方案的本發(fā)明，具有以下優(yōu)點(diǎn):
(I)本發(fā)明在車(chē)列前端或尾端接近調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)一定距離時(shí)，能及時(shí)準(zhǔn)確的獲取調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)狀態(tài)表示及當(dāng)前位置。(2)發(fā)明在車(chē)列前端或尾端接近盡頭線頭檔位置一定距離時(shí)，能及時(shí)準(zhǔn)確獲取車(chē)列前端或尾端當(dāng)前位置。(3)本發(fā)明將調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)的狀態(tài)及車(chē)列前端或尾端位置實(shí)時(shí)傳遞給列控裝置，為列控裝置在必要時(shí)采取強(qiáng)制自停動(dòng)作提供條件。
(4)地面設(shè)備的設(shè)置與列車(chē)運(yùn)行方向相關(guān)聯(lián)，系統(tǒng)設(shè)備具備列車(chē)運(yùn)行方向判斷能力。(5)列車(chē)前端或尾端裝置獲取的調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)狀態(tài)表示信息能夠有針對(duì)性的傳輸給本列機(jī)車(chē)，避免了影響附近其它作業(yè)機(jī)車(chē)運(yùn)行。(6)本發(fā)明滿(mǎn)足鐵路行車(chē)設(shè)備故障導(dǎo)向安全的設(shè)計(jì)原則，具備完善的閉環(huán)自檢、狀態(tài)報(bào)警、安全導(dǎo)向機(jī)制；同時(shí)列尾裝置滿(mǎn)足便于攜帶、快捷裝卸、供電及必要的防護(hù)等級(jí)條件。
圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)圖。圖2為本發(fā)明中地面設(shè)備的原理框圖。圖3為本發(fā)明地面設(shè)備中電源單元的電路圖。圖4為本發(fā)明地面設(shè)備中調(diào)車(chē)信號(hào)檢測(cè)單元和調(diào)制單員的原理框圖。圖5為本發(fā)明中在前后兩個(gè)調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)之間設(shè)置四個(gè)地面設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本發(fā)明中列尾裝置的原理框圖。圖7為本發(fā)明列尾裝置中解調(diào)電路的原理框圖。圖8為本發(fā)明中機(jī)車(chē)裝置的原理框圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明中的調(diào)車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)，它在每條股道I的前后兩個(gè)調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)2之間設(shè)置兩個(gè)地面設(shè)備3，即在前調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)2-1的后方8-12米、在后調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)2-2的前方8-12米設(shè)置地面設(shè)備3 ;另外，還在軌道的頭擋7前方8-12米也設(shè)置地面設(shè)備3 ;上述的地面設(shè)備3采集調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)2的調(diào)車(chē)狀態(tài)信號(hào)和機(jī)車(chē)行駛狀態(tài)信號(hào)，并把采集到的上述信號(hào)傳送給機(jī)車(chē)裝置4，上述信號(hào)經(jīng)機(jī)車(chē)裝置4處理后發(fā)送給列車(chē)控制裝置6。且本發(fā)明中的信息發(fā)送方式參照應(yīng)答器《應(yīng)答器設(shè)備技術(shù)規(guī)范》A 口上行鏈路通信方式。一般來(lái)說(shuō)，機(jī)車(chē)裝置4位于列車(chē)的機(jī)頭部位。當(dāng)列車(chē)過(guò)長(zhǎng)時(shí)，位于后調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)2-2附近的地面設(shè)備無(wú)法將信號(hào)傳送給機(jī)車(chē)裝置4，故在列車(chē)的機(jī)尾部位安裝列尾裝置。這樣，由列尾裝置5接收靠近機(jī)尾部位的地面設(shè)備3發(fā)送的調(diào)車(chē)狀態(tài)信號(hào)和機(jī)車(chē)行駛狀態(tài)信號(hào)，然后再把上述信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)給機(jī)車(chē)裝置4。如圖2所示，上述的地面設(shè)備3由電源單元、調(diào)車(chē)信號(hào)檢測(cè)單元、調(diào)制單元和通訊單元組成。其中，電源單元為調(diào)車(chē)信號(hào)檢測(cè)單元供電，其供電電源來(lái)源于調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)2的藍(lán)燈智能點(diǎn)燈單元和紅燈智能點(diǎn)燈單元，無(wú)論哪個(gè)點(diǎn)燈單元有電就可以為整個(gè)系統(tǒng)供電。同時(shí)，這也為判斷此時(shí)調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)2是紅燈亮還是白燈亮提供了依據(jù)，故本發(fā)明中，調(diào)車(chē)信號(hào)檢測(cè)單元的輸入信號(hào)為調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)2的藍(lán)燈電源信號(hào)或紅燈電源信號(hào)；調(diào)車(chē)信號(hào)檢測(cè)單元將調(diào)車(chē)狀態(tài)信號(hào)送至調(diào)制單元中，調(diào)車(chē)狀態(tài)信號(hào)經(jīng)調(diào)制后通過(guò)通訊單元發(fā)送給機(jī)車(chē)裝置4。具體地說(shuō)，如圖3所示，電源單元將從調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)輸出的藍(lán)燈主燈絲和副燈絲分別整流濾波并聯(lián)后串聯(lián)二極管輸出。這樣只要藍(lán)燈亮就可以為系統(tǒng)提供電源，并為系統(tǒng)提供其是否工作的依據(jù)。同理將紅燈主燈絲和副燈絲分別整流濾波并聯(lián)后串聯(lián)二極管輸出，并在二極管的前端增加檢測(cè)單元。這樣只要紅燈亮就可以為系統(tǒng)提供電源，并為系統(tǒng)提供其是否工作的依據(jù)。最后將兩燈輸出的二極管后端并聯(lián)，其輸出端再通過(guò)穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后輸出工作電源，便為地面設(shè)備3提供了工作電源。如圖3所示，調(diào)車(chē)信號(hào)檢測(cè)單元基于FPGA + DDS + EEPROM的方法實(shí)現(xiàn)。其輸入端采集的藍(lán)燈電源信號(hào)或紅燈電源信號(hào)均為電壓信號(hào)，當(dāng)有電壓時(shí)認(rèn)為是邏輯“ 1”，無(wú)電壓時(shí)則認(rèn)為是邏輯“O”。將檢測(cè)的邏輯送給FPGA，F(xiàn)PGA根據(jù)邏輯關(guān)系判斷是藍(lán)燈亮或是紅燈亮，從而將存儲(chǔ)在EEPROM中的原始報(bào)文提取出來(lái)，并且控制DDS產(chǎn)生所需要的調(diào)制信號(hào)，然后將信號(hào)輸出。調(diào)制波形由FPGA控制DDS輸出后先經(jīng)過(guò)一級(jí)進(jìn)行諧振濾波，并預(yù)放大使其推動(dòng)高頻三極管放大后經(jīng)天線耦合輸出，輸出功率約為IOOmW,滿(mǎn)足以發(fā)射裝置為中心，成喇叭狀I(lǐng)米范圍內(nèi)可正常接收，而不至于干擾到其他臨近的軌道。天線使用印制板做成一體化天線，天線參數(shù)比較一致，只需增減電容對(duì)阻抗略作匹配即可。如圖5所示，為使機(jī)車(chē)裝置判斷出機(jī)車(chē)的運(yùn)行方向，并根據(jù)運(yùn)行方向判斷報(bào)文是否有效。本發(fā)明在每條股道I的前后兩個(gè)調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)2之間設(shè)置四個(gè)地面設(shè)備3，其中兩個(gè)地面設(shè)備靠近前調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)2-1，兩個(gè)地面設(shè)備靠近后調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)2-2。以前調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)2-1為例，在它后方設(shè)置地面設(shè)備3A距離調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)10米，再設(shè)置地面設(shè)備3B距離后調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)15米。并且，每個(gè)地面設(shè)備3均將調(diào)車(chē)狀態(tài)信號(hào)的接收時(shí)間信號(hào)傳送給機(jī)車(chē)裝置4，上述的接收時(shí)間信號(hào)即為機(jī)車(chē)行駛狀態(tài)信號(hào)。這樣，當(dāng)機(jī)車(chē)裝置4先收到地面設(shè)備3B報(bào)文，再收到地面設(shè)備3A報(bào)文，說(shuō)明是正向運(yùn)行，報(bào)文有效。當(dāng)機(jī)車(chē)裝置先收到地面設(shè)備3A報(bào)文，再收到地面設(shè)備3B報(bào)文，說(shuō)明是反向運(yùn)行，報(bào)文無(wú)效。如圖6所示，列尾裝置由天線解調(diào)電路、FPGA、主控ARM、指示電路、電源以及數(shù)傳電臺(tái)組成。天線接收地面設(shè)備發(fā)送出來(lái)的模擬數(shù)據(jù)，經(jīng)解調(diào)電路和FPGA解調(diào)后，將數(shù)字報(bào)文送入到主控ARM，ARM通過(guò)數(shù)傳電臺(tái)將報(bào)文傳送到機(jī)車(chē)裝置。需要說(shuō)明的是，因列尾裝置距離機(jī)車(chē)裝置4太遠(yuǎn)，加上列尾裝置5需要經(jīng)常拆卸，所以數(shù)據(jù)傳輸采用無(wú)線方式，最好是采用數(shù)傳電臺(tái)進(jìn)行通訊；另外，電源為整個(gè)裝置供電，指示電路用于指示電量的高低以及數(shù)傳電臺(tái)收發(fā)數(shù)據(jù)的狀態(tài)。列尾裝置無(wú)法使用外部電源供電，加上經(jīng)常人為拆卸，所以必須選擇安全性強(qiáng)的電池為其供電。本發(fā)明選用的是高性能鋰電池，該電池壽命長(zhǎng)，容量大，體積小，重量輕，安全可靠，劇烈碰撞下也不會(huì)出現(xiàn)爆炸現(xiàn)象，工作溫度范圍寬，可在-20°C —70°C下正常工作，可滿(mǎn)足室外的溫度范圍，并與充放電保護(hù)電路封裝在一起，由ARM實(shí)時(shí)檢測(cè)電池的剩余電量，通過(guò)數(shù)傳電臺(tái)以心跳包送給機(jī)車(chē)裝置。如圖7所示，從天線和解調(diào)電路出來(lái)的信號(hào)要經(jīng)過(guò)放大轉(zhuǎn)化成為FSK信號(hào)才能輸入到FPGA進(jìn)行數(shù)據(jù)解析。如果不采用自動(dòng)增益放大，則會(huì)導(dǎo)致列尾裝置剛進(jìn)入地面設(shè)備作用區(qū)域時(shí)，因信號(hào)太小而報(bào)文解析不準(zhǔn)確甚至無(wú)法解析。FPGA的主要工作是對(duì)運(yùn)放芯片送來(lái)的FSK信號(hào)進(jìn)行解析，將解析的結(jié)果送給后續(xù)ARM進(jìn)行處理。報(bào)文的中心載頻為
4.234MHz，上邊頻和下邊頻分別為3.952MHz和4.516MHz。為了能較好的將3.952MHz和
4.516MHz兩個(gè)頻率區(qū)分開(kāi)來(lái)，需要FPGA的工作時(shí)鐘達(dá)到240MHz。為便于在調(diào)車(chē)時(shí)列尾裝置5方便安裝，采用磁鐵吸附在列尾的方式進(jìn)行安裝。為使列尾裝置能準(zhǔn)確接收到地面設(shè)備的信息，安裝時(shí)，在列尾下方的枕木上放置一個(gè)發(fā)射源，發(fā)射能量等同或小于地面設(shè)備，移動(dòng)列尾裝置使其能準(zhǔn)確的接收到發(fā)射源的數(shù)據(jù)時(shí)，將列尾裝置固定好即可，這樣就能準(zhǔn)確找到最佳接收點(diǎn)位置，使本發(fā)明達(dá)到最優(yōu)的技術(shù)效果。如圖8所示，機(jī)車(chē)裝置4由主機(jī)和兩個(gè)接收單元。其中，主機(jī)安裝于機(jī)車(chē)內(nèi)部，兩個(gè)接收單元安裝在機(jī)車(chē)外部的前端和后端，且均與主機(jī)連接。主機(jī)由電源、主控ARM、控制開(kāi)關(guān)、數(shù)傳電臺(tái)、接收單元接口、LKJ接口、指示電路組成。需要說(shuō)明的是，列尾裝置加上機(jī)車(chē)裝置的兩個(gè)接收單元，共有三個(gè)接收天線同時(shí)工作，為確定哪個(gè)天線工作有效以及保障系統(tǒng)的安全工作，在主機(jī)上設(shè)置一個(gè)控制開(kāi)關(guān)用于告知主控ARM哪個(gè)接收天線有效，從而保障系統(tǒng)的安全可靠工作。另外，為和列尾裝置進(jìn)行通信，數(shù)傳電臺(tái)的功率在一定范圍內(nèi)，這樣，采集到的數(shù)據(jù)既可以準(zhǔn)確到達(dá)機(jī)車(chē)裝置4，又可以不影響相鄰股道間的通訊。接收單元設(shè)計(jì)同列尾裝置的天線接收部分。接收單元安裝在機(jī)車(chē)前后兩端底部，安裝時(shí)保證接收單元與地面設(shè)備的垂直距離在有效范圍之內(nèi)，接收單元和主機(jī)之間使用同軸電纜連接。一種基于上述調(diào)車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)而實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)調(diào)車(chē)方法，它包括如下步驟:
①、調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)2顯示藍(lán)燈/紅燈信號(hào)，此時(shí)藍(lán)燈/紅燈電源輸出給地面設(shè)備3，為地面設(shè)備3提供電源；
②、地面設(shè)備3根據(jù)供電來(lái)源判斷調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)2的亮燈狀態(tài)，從而獲取調(diào)車(chē)狀態(tài)信號(hào)，并將調(diào)車(chē)狀態(tài)信號(hào)按照應(yīng)答器報(bào)文的編碼方式轉(zhuǎn)換成報(bào)文信息并通過(guò)調(diào)諧信號(hào)發(fā)射；
③、在系統(tǒng)的列尾裝置或者機(jī)車(chē)裝置的天線經(jīng)過(guò)地面設(shè)備3時(shí)，接收地面設(shè)備3的信號(hào)信號(hào)，并通過(guò)通訊或傳輸?shù)姆绞絺鬏斀o機(jī)車(chē)裝置4 ；
④、機(jī)車(chē)裝置4將調(diào)車(chē)狀態(tài)信號(hào)處理后發(fā)送給列車(chē)控制裝置6，最終由列車(chē)控制裝置6發(fā)出停車(chē)/運(yùn)行指令。當(dāng)在每條股道I的前后兩個(gè)調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)2之間設(shè)置四個(gè)地面設(shè)備3時(shí)，其中兩個(gè)地面設(shè)備靠近前調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)2-1，兩個(gè)地面設(shè)備靠近后調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)2-2 ;每個(gè)地面設(shè)備3均將調(diào)車(chē)狀態(tài)信號(hào)的接收時(shí)間信號(hào)傳送給機(jī)車(chē)裝置4，再經(jīng)機(jī)車(chē)裝置4處理后發(fā)送給列車(chē)控制裝置6 ;上述的接收時(shí)間信號(hào)即為機(jī)車(chē)行駛狀態(tài)信號(hào)，列車(chē)控制裝置6根據(jù)機(jī)車(chē)行駛狀態(tài)信號(hào)，判斷列車(chē)的運(yùn)行方向，從而發(fā)出停車(chē)/繼續(xù)運(yùn)行指令。
權(quán)利要求
1.一種調(diào)車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:在每條股道(I)的前后兩個(gè)調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)(2)之間設(shè)置至少兩個(gè)地面設(shè)備(3 )，所述的地面設(shè)備(3 )采集調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)(2 )的調(diào)車(chē)狀態(tài)信號(hào)和機(jī)車(chē)行駛狀態(tài)信號(hào)，并把采集到的上述信號(hào)傳送給機(jī)車(chē)裝置(4)，上述信號(hào)經(jīng)機(jī)車(chē)裝置(4)處理后發(fā)送給列車(chē)控制裝置(6 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:所述的機(jī)車(chē)裝置(4)位于列車(chē)的機(jī)頭部位，在列車(chē)的尾部位安裝列尾裝置(5);所述的列尾裝置(5)接收靠近機(jī)尾部位的地面設(shè)備(3)發(fā)送的調(diào)車(chē)狀態(tài)信號(hào)和機(jī)車(chē)行駛狀態(tài)信號(hào)，并把上述信號(hào)發(fā)送給機(jī)車(chē)裝置(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的調(diào)車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:所述的地面設(shè)備(3)包括電源單元以及與電源單元相連接的調(diào)車(chē)信號(hào)檢測(cè)單元，調(diào)車(chē)信號(hào)檢測(cè)單元的輸入信號(hào)為調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)(2)的藍(lán)燈或紅燈電源信號(hào)；調(diào)車(chē)信號(hào)檢測(cè)單元將調(diào)車(chē)狀態(tài)信號(hào)送至調(diào)制單元中，調(diào)車(chē)狀態(tài)信號(hào)經(jīng)調(diào)制后通過(guò)通訊單元發(fā)送給機(jī)車(chē)裝置(4 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的調(diào)車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:所述的電源單元將從調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)輸出的藍(lán)燈或紅燈的主燈絲和副燈絲分別整流濾波后串聯(lián)二極管輸出；最后將兩燈輸出的二極管后端并聯(lián)，為地面設(shè)備(3)提供工作電源。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的調(diào)車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:在每條股道(I)的前后兩個(gè)調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)(2)之間設(shè)置四個(gè)地面設(shè)備(3)，其中兩個(gè)地面設(shè)備靠近前調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)(2-1)，兩個(gè)地面設(shè)備靠近后調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)(2-2);每個(gè)地面設(shè)備(3)均將調(diào)車(chē)狀態(tài)信號(hào)的接收時(shí)間信號(hào)傳送給機(jī)車(chē)裝置(4)，上述的接收時(shí)間信號(hào)即為機(jī)車(chē)行駛狀態(tài)信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:在軌道的頭擋(7)前方8-12米也設(shè)有地面設(shè)備(3)。
7.一種基于權(quán)利要求1-6任一所述調(diào)車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)而實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)調(diào)車(chē)方法，它包括如下步驟: ①、調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)(2)顯示藍(lán)燈/紅燈信號(hào)，此時(shí)藍(lán)燈/紅燈電源輸出給地面設(shè)備(3)，為地面設(shè)備(3)提供電源； ②、地面設(shè)備(3)根據(jù)供電來(lái)源判斷調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)(2)的亮燈狀態(tài)，從而獲取調(diào)車(chē)狀態(tài)信號(hào)，并將調(diào)車(chē)狀態(tài)信號(hào)按照應(yīng)答器報(bào)文的編碼方式轉(zhuǎn)換成報(bào)文信息并通過(guò)調(diào)諧信號(hào)發(fā)射； ③、在系統(tǒng)的列尾裝置或者機(jī)車(chē)裝置的天線經(jīng)過(guò)地面設(shè)備(3)時(shí)，接收地面設(shè)備(3)的信號(hào)信號(hào)，并通過(guò)通訊或傳輸?shù)姆绞絺鬏斀o機(jī)車(chē)裝置(4)； ④、機(jī)車(chē)裝置(4)將調(diào)車(chē)狀態(tài)信號(hào)處理后發(fā)送給列車(chē)控制裝置(6)，最終由列車(chē)控制裝置(6)發(fā)出停車(chē)/運(yùn)行指令。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的自動(dòng)調(diào)車(chē)方法，其特征在于:在每條股道(I)的前后兩個(gè)調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)(2)之間設(shè)置四個(gè)地面設(shè)備(3)，其中兩個(gè)地面設(shè)備靠近前調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)(2-1)，兩個(gè)地面設(shè)備靠近后調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)(2-2);每個(gè)地面設(shè)備(3)均將調(diào)車(chē)狀態(tài)信號(hào)的接收時(shí)間信號(hào)傳送給機(jī)車(chē)裝置(4)，再經(jīng)機(jī)車(chē)裝置(4)處理后發(fā)送給列車(chē)控制裝置(6);上述的接收時(shí)間信號(hào)即為機(jī)車(chē)行駛狀態(tài)信號(hào)，列車(chē)控制裝置(6)根據(jù)機(jī)車(chē)行駛狀態(tài)信號(hào)，判斷列車(chē)的運(yùn)行方向，從而發(fā)出停車(chē)/繼續(xù)運(yùn)行指令。
全文摘要
一種調(diào)車(chē)自動(dòng)防護(hù)系統(tǒng)，在每條股道的前后兩個(gè)調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)之間設(shè)置至少兩個(gè)地面設(shè)備，所述的地面設(shè)備采集調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)的調(diào)車(chē)狀態(tài)信號(hào)和機(jī)車(chē)行駛狀態(tài)信號(hào)，并把采集到的上述信號(hào)傳送給機(jī)車(chē)裝置，上述信號(hào)經(jīng)機(jī)車(chē)裝置處理后發(fā)送給列車(chē)控制裝置。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)本發(fā)明在車(chē)列前端或尾端接近調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)一定距離時(shí)，能及時(shí)準(zhǔn)確的獲取調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)狀態(tài)表示及當(dāng)前位置。(2)發(fā)明在車(chē)列前端或尾端接近盡頭線頭檔位置一定距離時(shí)，能及時(shí)準(zhǔn)確獲取車(chē)列前端或尾端當(dāng)前位置。(3)本發(fā)明將調(diào)車(chē)信號(hào)機(jī)的狀態(tài)及車(chē)列前端或尾端位置實(shí)時(shí)傳遞給列控裝置，為列控裝置在必要時(shí)采取強(qiáng)制自停動(dòng)作提供條件。
文檔編號(hào)B61L23/00GK103171593SQ20111043673
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2011年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月23日
發(fā)明者趙松, 郭向輝, 王洪良, 趙全奇, 付強(qiáng), 董治國(guó) 申請(qǐng)人:河南藍(lán)信科技有限公司