一种基于北斗加组合导航技术的列车试验安全预警系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于北斗加组合导航技术的列车试验安全预警系统，包括列车主体，所述列车主体的车头和车尾端的顶部均安装有激光雷达和毫米波雷达，所述北斗导航定位终端的输出端与列车定位显示模块的输入端之间通过电性连接，列车定位显示模块的一端通过激光雷达连接有预警单元，所述列车定位显示模块与列车风险计算模块之间通过无线信号连接，列车风险计算模块的输出端与预警单元的输入端之间电性连接，预警单元的输出端与紧急制动模块的输入端之间通过电性连接。本实用新型专利技术实现了列车在动态调试时，列车位置与速度的实时定位与显示，并且能根据列车当前运行的速度与位置综合判断出列车有无冒进风险，从而发出报警或者自动施加紧急制动。或者自动施加紧急制动。或者自动施加紧急制动。

【技术实现步骤摘要】
一种基于北斗加组合导航技术的列车试验安全预警系统


[0001]本技术涉及轨道交通
，具体为一种基于北斗加组合导航技术的列车试验安全预警系统。

技术介绍

[0002]列车相撞事故在地铁调试及运营中一直是危害性较大的事故，此类事故的恢复和救援一直都是地铁制造与运营企业亟待提升解决的难题，目前地铁列车调试主要靠司机的安全意识，以及在调试线路终端设置档车器等方式对可能发生的列车脱轨及追尾事故进行预防或者减轻其损害的程度，不能提前对可能出现的事故进行及时的预警，从而避免列车出现冲出跑道等事故发生。因此急需研制一种新型的基于北斗加组合导航技术的列车试验安全预警系统来解决上述存在的问题。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于提供一种基于北斗加组合导航技术的列车试验安全预警系统，以解决上述
技术介绍
中提出的目前地铁列车调试主要靠司机的安全意识，以及在调试线路终端设置档车器等方式对可能发生的列车脱轨及追尾事故进行预防或者减轻其损害的程度，不能提前对可能出现的事故进行及时的预警的问题。
[0004]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种基于北斗加组合导航技术的列车试验安全预警系统，包括列车主体，所述列车主体的车头和车尾端的顶部均安装有激光雷达和毫米波雷达，所述列车主体的车头和车尾端的内部均安装有北斗导航定位终端，北斗导航定位终端的上端安装有信号天线，所述北斗导航定位终端的内部分别设置有无线通信模块、5G通信模块和无线电自组网，所述北斗导航定位终端的输出端与列车定位显示模块的输入端之间通过电性连接，列车定位显示模块的一端通过激光雷达连接有预警单元，列车定位显示模块的另一端通过毫米波雷达连接有预警单元，所述列车定位显示模块与列车风险计算模块之间通过无线信号连接，列车风险计算模块的输出端与预警单元的输入端之间通过电性连接，预警单元的输出端与紧急制动模块的输入端之间通过电性连接。
[0005]优选的，所述激光雷达安装在毫米波雷达的一侧，毫米波雷达的底部通过安装支架与列车主体顶端表面相固定。
[0006]优选的，所述无线通信模块、5G通信模块和无线电自组网均通过无线信号与列车控制室连接。
[0007]优选的，所述紧急制动模块内置终端设备，终端设备与安装在列车轨道上的固定终端通过信号连接。
[0008]优选的，所述列车定位显示模块内置GPS定位显示模组和实时速度显示模组。
[0009]优选的，所述预警单元内部采用蜂鸣器结构。
[0010]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0011]设备通过北斗加组合导航技术对列车在试验过程中进行实时定位，同时结合参数设定中的安全距离与GNSS卫星检测到列车运行速度运算出虚拟减速点，通过对比当前列车运行位置和运行速度，判断列车是否有冒进的风险，列车行驶至预警区间后，设备将自动启用预警提示功能，提醒司机减速，同时设备可以检测到列车以当前运行速度行驶是否有存在冒进风险，能否在设定的线路安全距离前停车，若设备判定列车存在冒进风险，设备将接通列车紧急制动信号，防止列车冒进事故发生。
附图说明
[0012]图1为本技术的列车主体主视图；
[0013]图2为本技术的北斗导航定位终端组成结构示意图；
[0014]图3为本技术的原理框图；
[0015]图4为本技术的毫米波雷达结构示意图。
[0016]图中：1、列车主体；2、毫米波雷达；3、激光雷达；4、北斗导航定位终端；5、无线通信模块；6、无线电自组网；7、5G通信模块；8、信号天线；9、列车定位显示模块；10、列车风险计算模块；11、预警单元；12、紧急制动模块；13、安装支架。
具体实施方式
[0017]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0018]请参阅图1
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4，本技术提供的一种实施例：一种基于北斗加组合导航技术的列车试验安全预警系统，包括列车主体1，列车主体1的车头和车尾端的顶部均安装有激光雷达3和毫米波雷达2，列车主体1的车头和车尾端的内部均安装有北斗导航定位终端4，北斗导航定位终端4的上端安装有信号天线8，北斗导航定位终端4的内部分别设置有无线通信模块5、5G通信模块7和无线电自组网6，北斗导航定位终端4的输出端与列车定位显示模块9的输入端之间通过电性连接，列车定位显示模块9的一端通过激光雷达3连接有预警单元11，列车定位显示模块9的另一端通过毫米波雷达2连接有预警单元11，列车定位显示模块9与列车风险计算模块10之间通过无线信号连接，列车风险计算模块10的输出端与预警单元11的输入端之间通过电性连接，预警单元11的输出端与紧急制动模块12的输入端之间通过电性连接。
[0019]进一步，激光雷达3安装在毫米波雷达2的一侧，毫米波雷达2的底部通过安装支架13与列车主体1顶端表面相固定。
[0020]进一步，无线通信模块5、5G通信模块7和无线电自组网6均通过无线信号与列车控制室连接。
[0021]进一步，紧急制动模块12内置终端设备，终端设备与安装在列车轨道上的固定终端通过信号连接。
[0022]进一步，列车定位显示模块9内置GPS定位显示模组和实时速度显示模组。
[0023]进一步，预警单元11内部采用蜂鸣器结构。
[0024]工作原理：使用时，在车头、车尾以及调试轨道上的前端和尾端安装北斗+组合导
航定位终端,其中终端内集成多种无线通信功能，并且在车头车尾装有毫米波、激光雷达等从而实现定位及姿态等数据的全天候、室内外、通信一体化网络传输，当列车行驶速度超过用户设定和线路限定的最高运行速度时，设备将播放语音提醒司机列车超速需减速行驶；同时，设备计算出列车以当前运行状态进行试验将超过安全速度，存在冒进风险时，设备将提前通过蜂鸣器和喇叭对司机进行减速提醒，紧急制动时，依据终端设备发送的定位、速度等状态信息以及安装在轨道上的固定终端判定安全距离，根据车速等状态设定阈值，达到相应的阈值列车发出警报并提前自动刹车；列车车载终端:列车车载终端系统内部集成了北斗，毫米波雷达，激光雷达等发射装置，通过无线电自组网及4G/5G进行传输，依据终端设备发送的定位、速度等状态信息以及安装在轨道上的固定终端判定安全距离，根据车速等状态设定阈值，达到相应的阈值列车自动刹车并提前发出警报；列车固定终端:含有激光雷达、毫米波雷达，无线电波发出去，然后接收回波，利用障碍物反射波的时间差确定障碍物距离，利用反射波的频率偏移确定相对速度，实际运用过程中，列车车载终端与地面固定终端相互配合，共同实现对列车定位，速度测试等功能，从而提高地铁列车调试试验的安全性、可靠性，实现避免列车超速冒进由人控变为机控，有效避免列车调试过程中的追尾等事故的发生。
[0025]对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于北斗加组合导航技术的列车试验安全预警系统，包括列车主体(1)，其特征在于，所述列车主体(1)的车头和车尾端的顶部均安装有激光雷达(3)和毫米波雷达(2)，所述列车主体(1)的车头和车尾端的内部均安装有北斗导航定位终端(4)，北斗导航定位终端(4)的上端安装有信号天线(8)，所述北斗导航定位终端(4)的内部分别设置有无线通信模块(5)、5G通信模块(7)和无线电自组网(6)，所述北斗导航定位终端(4)的输出端与列车定位显示模块(9)的输入端之间通过电性连接，列车定位显示模块(9)的一端通过激光雷达(3)连接有预警单元(11)，列车定位显示模块(9)的另一端通过毫米波雷达(2)连接有预警单元(11)，所述列车定位显示模块(9)与列车风险计算模块(10)之间通过无线信号连接，列车风险计算模块(10)的输出端与预警单元(11)的输入端之间通过电性连接，预警单元(11)的输出端与紧急制动模块(12)的输入端之间通过电性连接。2.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：逯宏伟，聂孟学，刘春振，
申请(专利权)人：郑州中车四方轨道车辆有限公司，
类型：新型
国别省市：