一种列车的冒进预警系统的制作方法

本申请涉及铁路技术领域，更具体地说，涉及一种列车的冒进预警系统。

背景技术：

对于在一条线路上同向行驶的列车来说，两列列车一般处于同一条轨道上，没办法错车或绕行，因此必须按一定的速度依次通行才能避免追尾。为了避免列车追尾，目前铁路上一般采用轨道电路向后车指示前车位置，通过轨道电路的显示的灯光信号提醒后车减速或停车。但一旦轨道电路出现故障，后车就无法得到提示，此时就有可能导致追尾事故的发生。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请提供一种列车的冒进预警系统，用于向列车提示与前车之间的距离，以避免列车追尾事故的发生。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种列车的冒进预警系统，包括第一处理器、配置装置、信号接收电路和报警电路，其中：

所述配置装置设置有配置参数输出端，所述配置参数输出端被配置为根据用户的配置指令向所述第一处理器输出接收频率配置参数；

所述第一处理器设置有配置参数输入端和第一控制指令输出端，所述配置参数输入端用于接收所述接收频率配置参数，所述第一控制指令输出端被配置为输出与所述接收频率配置参数匹配的接收频率配置指令；

所述信号接收电路基于所述接收频率配置指令所指定的频率工作，用于接收前车所发射的无线信号，并对所述无线信号进行放大，得到车距信号；

所述报警电路用于根据所述车距信号的强弱输出车距信息，所述车距信息反映本车与所述前车之间的车距。

可选的，所述信号接收电路包括第一天线、第一储能电容、第一谐振电路和放大器，其中：

所述第一天线与所述第一储能电容的一端连接；

所述第一储能电容的另一端分别与所述第一谐振电路的信号端、所述放大器的输入端连接；

所述第一谐振电路用于基于所述接收频率配置指令输出与所述接收频率配置参数相匹配的第一振荡信号；

所述放大器的输入端用于接收所述无线信号、输出端用于输出所述车距信号。

可选的，所述第一天线为朝向所述前车的定向天线。

可选的，所述第一谐振电路包括与其信号端连接的第一信号母线，还包括与所述第一信号母线连接的多个谐振频率不同的第一谐振支路，所述接收频率配置指令包括一个选通信号和多个截止信号，其中：

所述第一谐振支路基于所述选通信号输出所述第一震荡信号或基于所述截止信号停止工作。

可选的，所述第一谐振支路包括第一lc振荡电路和第一开关管，其中：

所述第一开关管的一端与所述第一信号母线中的一条导线连接、另一端与所述第一lc振荡电路的一端连接，并在接收到所述选通信号时导通、在接收到所述截止信号时截止。

所述第一lc振荡电路的另一端与所述第一信号母线中的另一条导线连接。

可选的，所述报警电路包括电压检测电路和第二处理器，其中：

所述电压检测电路用于对所述车距信号的电压进行检测，并基于不同的电压依次输出多种报警信号，每种报警信号与不同的车距相匹配；

所述第二处理器与所述电压检测电路相连接，并设置有多个报警输出端，所述报警输出端被配置为输出与所述报警信号相匹配的语音控制信号；

所述报警输出端连接有一个语音集成电路，所述语音集成电路设置有语音信号输出端，所述语音信号输出端用于输出与所述语音控制信号相匹配的语音信号；

所述语音信号输出端连接有一个放大电路，所述放大电路用于对所述语音信号进行放大；

所述放大电路连接有一个扬声器，所述扬声器基于放大后的所述语音信号发出所述车距信息。

可选的，还包括信号发射电路，所述第一处理器设置有第二控制指令输出端，其中：

所述配置参数输出端还被配置为根据所述配置指令向所述第一处理器输出发射频率配置参数；

所述第二控制指令输出端与所述信号发射电路连接，被配置输出与所述发射频率配置参数相匹配的发射频率配置指令；

所述信号发射电路基于所述发射频率配置指令所指定的频率工作，用于发射频率与所述发射频率配置参数相匹配的无线信号。

可选的，所述信号发射电路包括第二天线、第二储能电容、信号发生电路、和第二谐振电路，其中：

所述第二天线与所述第二储能电容的一端连接；

所述第二储能电容的另一端与所述信号发生电路的输出端、所述第二谐振电路的信号端连接；

所述信号发生电路用于输出预设频率的正弦波信号或方波信号；

所述第二谐振电路用于基于所述发射频率配置指令输出与所述接收频率配置参数相匹配的第二振荡信号

可选的，所述第二天线为朝向后车的定向天线。

可选的，所述第二谐振电路包括与其信号端连接的第二信号母线，还包括与所述第二信号母线连接的多个谐振频率不同的第二谐振支路，所述发射频率配置指令包括一个选通信号和多个截止信号，其中：

所述第二谐振支路基于所述选通信号输出所述第二震荡信号或基于所述截止信号停止工作。

可选的，所述第二谐振支路包括第二lc振荡电路和第二开关管，其中：

所述第二开关管的一端与所述第二信号母线中的一条导线连接、另一端与所述第二lc振荡电路的一端连接，并在接收到所述选通信号时导通、在接收到所述截止信号时截止。

所述第二lc振荡电路的另一端与所述第二信号母线中的另一条导线连接。

从上述的技术方案可以看出，本申请公开了一种列车的冒进预警系统，包括第一处理器、配置装置、信号接收电路和报警电路。配置装置用于向第一处理器输出接收频率配置参数；第一处理器用于根据接收频率配置参数向信号接收电路输出与接收频率配置参数匹配的接收频率配置指令；信号接收电路基于接收频率配置指令接收并放大前车所发射的无线信号，得到车距信号；报警电路用于根据车距信号的强弱输出反映与前车之间距离的车距信息。驾驶员通过该车距信息即可对于前车之间的距离有清楚的掌握，从而能够有效避免列车追尾事故的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例的一种列车的冒进预警系统的框图；

图2为本申请实施例的信号接收电路的示意图；

图3为本申请实施例的第一谐振电路的框图；

图4为本申请实施例的第一谐振电路的电路图；

图5为本申请实施例的报警电路的示意图；

图6为本申请实施例的电压检测电路的电路图；

图7为本申请实施例的另一种列车冒进预警系统的框图；

图8为本申请实施例的信号发射电路的示意图；

图9为本申请实施例的第二谐振电路的框图；

图10为本申请实施例的第二谐振电路的电路图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例一

图1为本申请实施例的一种列车的冒进预警系统的框图。

本实施例提供的冒进预警系统应用于在作为本车的列车的机车上，即位于需要被预警的列车的最前端，以保证其能顺畅接收前车所发送的无线信号。这里前车所发无线信号的设备可以是发送预设频率的无线信号的专用发射机。

如图1所示，该冒进预警系统具体包括第一处理器10、配置装置20、信号接收电路30和报警电路40。其中第一处理器分别与配置装置、信号接收电路连接，信号接收电路还与报警电路连接。

配置装置可以理解为包含多个开关的开关电路，用户通过开关操作可以设置不同的接收频率配置参数，还可以理解为一个存储有多种参数的存储设备，用户通过输入相应的指令可以使其输出不同的接收频率配置参数。这里的接收频率配置参数包含有信号接收电路所能接收到的无线信号的频率的参数。

该配置装置设置有配置参数输出端21，该配置参数输出端用于向第一处理器输出该接收频率配置参数。该第一处理器设置有配置参数输入端11和第一控制指令输出端12。其中，配置参数输入端用于接收该接收频率配置参数，以使该第一处理器根据该接收频率配置参数生成相应的接收频率配置指令。

该第一控制指令输出端与信号接收电路连接，用于将该接收频率配置指令输出到该信号接收电路，该接收频率配置指令用于控制该信号接收电路按该接收频率配置参数规定的频率工作，或者说通过控制该信号接收电路的谐振频率的方式控制其能够接收的无线信号的种类，即只能接收频率为该谐振频率的无线信号。

信号接收电路与该第一控制指令输出端连接，用于基于该接收频率配置参数所规定的谐振频率工作，用于接收前车所发送的无线信号，并将该无线信号经过放大处理，得到车距信号，以使后续电路能够根据该无线信号的强度对与前车的距离进行判断。

报警电路与信号接收电路连接，用于对车距信号进行处理，通过对车距信号的处理可以得到该车距信号的强度，并根据该车距信号的强度向驾驶员输出车距信息，车距信息可以是显示的文字信息，也可以是通过语音方式播放的语音信息，或者通过两种方式同时进行提醒。

从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种列车的冒进预警系统，包括第一处理器、配置装置、信号接收电路和报警电路。配置装置用于向第一处理器输出接收频率配置参数；第一处理器用于根据接收频率配置参数向信号接收电路输出与接收频率配置参数匹配的接收频率配置指令；信号接收电路基于接收频率配置指令接收并放大前车所发射的无线信号，得到车距信号；报警电路用于根据车距信号的强弱输出反映与前车之间距离的车距信息。驾驶员通过该车距信息即可对于前车之间的距离有清楚的掌握，从而能够有效避免列车追尾事故的发生。

在本申请的一个具体实施方式中，该信号接收电路包括第一天线31、第一储能电容c1、第一谐振电路32和放大器u，如图2所示。

第一天线为朝向前车、即无线信号的发射源的方向的定向天线，这里使用定向天线能够接收较为微弱的无线信号，且通过定向接收可以避免其他信源的干扰。一般来说，这个朝向前车是指朝向本车前方，虽然铁路路线会有转弯，此时前车可能会偏向本车正前方向一个角度，但这并不妨碍第一天线的正常接收。其原因一来是这个角度很小，另外毕竟铁路轨道在大部分的区域内是直线状态，且在转弯半径的要求下，即使存在转弯，则在接收范围内也能满足安全距离的需要。

第一储能电容的一端与第一天线连接，其另一端分别与第一谐振电路的信号端、放大器的输入端连接。第一谐振电路用于提供谐振信号，放大器则通过该第一储能电容获取到第一天线所接收到的无线信号，并对该无线信号进行放大，从其输出端输出该车距信号vs。这里的车距信号为一形象说法，其实其波形还是与所接收的无线信号相同的方波信号或者正弦波信号，但其幅度会反映前车与本车之间的车距。

该第一谐振电路包括与该信号端连接的第一信号母线321，在第一信号母线上连接有多个第一谐振支路322，如图3所示。每个第一谐振支路提供不同的谐振信号；每个第一谐振支路分别与该第一处理器的相应端口连接，第一处理器通过相应端口输出选通信号即可控制一个第一谐振支路工作，此时其他第一谐振支路在第一处理器的截止信号的控制下停止工作。这里针对特定第一谐振支路的选通信号和截止信号即为上面所提及的接收频率配置指令的具体内容。

该第一信号母线包括两条导线，每个第一谐振支路包括第一lc振荡电路lc1和第一个开关管k1，两者串联连接，如图4所示。第一开关管的门极用于连接第一处理器的相应端口，其一端与第一信号母线中的一条导线连接、另一端与第一lc振荡电路的一端连接；第一lc振荡电路的另一端则与第一信号母线的另一条导线连接。

本申请中的报警电路包括电压检测电路41和第二处理器42，如图5所示。在具体实现本申请中技术方案时，这里的第二处理器与上述的第一处理器可以为一个处理器实现。

该电压检测模块与信号接收模块连接，用于检测信号接收模块输出的车距信号vs的电压，并基于不同的电压值向第二处理器的信号输入端421输出不同的报警信号，每种不同的报警信号代表不同的车距，即每种不同的报警信号与不同的车距相匹配。

第二处理器配置有多个报警输出端422，每个报警输出端匹配不同的车距，相应报警输出端针对不同的报警信号会输出相应的语音控制信号。每个报警输出端连接有一个语音集成电路43，该语音集成电路用于在相应语音控制信号的控制下输出相应的语音信号；该语音集成电路还连接有一个放大电路44，该放大电路用于对语音信号进行放大；该放大电路连接有一个扬声器45，扬声器则播放该放大后的语音信号，已实现对驾驶员的提醒。

该电压检测电路包括一个非线性的分压电路，其包括有串联在一起的多个不同阻值的电阻，分别为第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3和第四电阻r4，还有与4个与相应电阻并联的光耦元件，分别为第一光耦d1、第二光耦d2、第三光耦d3和第四光耦d4，每个光耦与第二处理器连接，如图6所示。

这里的语音信号会随着与前车之鉴的距离的缩短而增强，这样，当增强到一定程度时，第一分压电阻两端的电压会首先达到第一光耦的开启电压，此时第一光耦开启，向该第二处理器输出相应的报警信号，此时距离前车一般较远，第二处理器则会驱动与第一光耦对应的语音集成电路输出语音信号，该语音信号经放大电路放大后通过扬声器播放该语音信号；

随着与前车之间的距离的进一步减小，该车距信号会渐渐增强，这样第二电阻、第三电阻和第四电阻两端的电压会依次达到相应光耦的开启电压，这样第二光耦、第三光耦和第四光耦会依次开启并向第二处理器输出相应的报警信号。

第二处理器在对报警信号的处理过程中，会自动屏蔽之前输入的报警信号，比如，在第一光耦、第二光耦和第三光耦同时输出报警信号的情况下，第二处理器自动屏蔽第一光耦和第二光耦的报警信号，只根据第三光耦的报警信号驱动第三光耦对应的语音集成电路输出对应内容的语音信号。

例如，第一分压电阻、第二分压电阻、第三分压电阻和第四分压点做所对应的距离分别为5公里、4公里、3公里和2公里，则与相应电阻对应的扬声器则会在相应语音集成电路的驱动下输出“与前车距离5公里”、“与前车距离4公里”、“与前车距离3公里”或“与前车距离2公里”，甚至还可以通过转用的扬声器发出“减速”或“停车”的语音信息。

实施例二

图7为本申请实施例的另一种列车的冒进预警系统的框图。

如图7所示，本实施例提供的冒进预警系统相对上一实施例而言，增设了信号发射电路50，本实施例中第一处理器还设置有第二控制指令输出端13，该第二控制指令输出端与信号发射电路连接。

因为本系统增加了信号发射功能，因此这里的配置装置还会在用户输入的配置指令的控制下输出发射频率配置参数，该发射频率配置参数被输出至第一处理器。第一处理器会根据该发射频率配置参数输出得到发射频率配置指令。

该第二控制指令输出端在处理器得到该发射频率配置指令的情况下，将该发射频率配置指令输出至信号发射电路，该发射频率配置指令用于控制信号发射电路发射与该发射频率配置参数匹配的无线信号，或者说发射频率为该发射频率配置指令所指定频率的无线信号。

在本申请的一个具体实施方式中，该信号发射电路包括第二天线51、第二储能电容c2和第二谐振电路52和信号发生电路53，如图8所示。

第二天线为朝向后车、即本车的后方的定向天线，这里使用定向天线能够接使其所发射的信号的发射方向更为精准，避免因发散导致后车无法接收。

第二储能电容的一端与第二天线连接，其另一端分别与第二谐振电路的信号端、信号发生电路的输出端连接。信号发生电路用于输出编码或者单纯的方波信号或正弦波信号；第二谐振电路用于提供谐振信号，并使该谐振信号与方波信号或正弦波信号混频，从而生成该用于发射的无线信号，通过对无线信号的接收和解调，则可以再次得到该方波信号或者正弦波信号s。

该第二谐振电路包括与其信号端连接的第二信号母线521，在第二信号母线上连接有多个第二谐振支路522，如图9所示。每个第二谐振支路提供不同的谐振信号；每个第二谐振支路分别与该第一处理器的相应端口连接，第一处理器通过相应端口输出选通信号即可控制一个第二谐振支路工作，此时其他第二谐振支路在第一处理器的截止信号的控制下停止工作。这里针对特定第二谐振支路的选通信号和截止信号即为上面所提及的发射频率配置指令的具体内容。

该第二信号母线包括两条导线，每个第二谐振支路包括第二lc振荡电路lc2和第二个开关管k2，两者串联连接，如图10所示。第二开关管的门极用于连接第一处理器的相应端口，其一端与第二信号母线中的一条导线连接、另一端与第二lc振荡电路的一端连接；第二lc振荡电路的另一端则与第二信号母线的另一条导线连接。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

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