本發(fā)明涉及鐵路安全系統(tǒng)，尤其是鐵路道口列車接近預(yù)警，特別是一種基于分布式光纖道口列車接近實時預(yù)警系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

鐵路是我國國民經(jīng)濟的大動脈，鐵路運輸在社會經(jīng)濟發(fā)展中起著舉足輕重的作用。與此同時，道路交通發(fā)展迅猛，行駛通過道路與鐵路相交的平交道口的機動車輛不斷增多，雖然鐵路運輸企業(yè)多年來大力推進道口“平改立”，但普速鐵路的平交道口尚不能徹底消除，特別是城市樞紐地區(qū)，道路與鐵路的通行矛盾仍然突出，道口的存在對鐵路運輸及人民生命財產(chǎn)安全構(gòu)成威脅。因此，要確保鐵路運輸安全，必須依靠科技創(chuàng)新，運用先進的裝備，杜絕和大力減少道口事故發(fā)生，顯得尤其重要。

目前國內(nèi)鐵路平交道口的監(jiān)控設(shè)備僅限于距離道口一定距離點對點的監(jiān)控。如DX-3型道口自動通知信號設(shè)備，采用非連續(xù)式傳感設(shè)備采集列車接近、離去信息，列車接近采用一次通知方式，報警時機采用的是定點報警。而針對不同列車運行速度，道口需要關(guān)閉欄桿(門)的時機是不一樣的。采用定點報警的方式，道口作業(yè)人員不清楚列車的具體的運行狀態(tài)，不能有效地提升工作效率，甚至?xí)嬖诰薮蟮陌踩[患。且點對點式監(jiān)控設(shè)備需要現(xiàn)場供電，可靠性低。因此，從目前我國平交道口的管理現(xiàn)狀分析，急需一套對鐵路道口管理、作業(yè)人員實時顯示列車接近信息的監(jiān)控設(shè)備，以便為管理人員、作業(yè)人員高效安全作業(yè)提供依據(jù)。

分布式光纖傳感器具有抗電磁干擾能力強，非侵入性，高靈敏度，不需要現(xiàn)場供電，可實現(xiàn)分布式測量，耐腐蝕，防爆，光路有可撓曲性，便于與光纖系統(tǒng)連接等優(yōu)勢。近年來，被廣泛應(yīng)用于天然氣、石油管道安全監(jiān)測，橋梁裂紋監(jiān)測，氣體濃度探測、邊界安防等領(lǐng)域。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有道口監(jiān)控設(shè)備冗余，采用點對點式預(yù)警，需要現(xiàn)場供電，不能實時顯示列車信息，不能為道口作業(yè)人員提供合適的欄桿(門)關(guān)擋時機等問題，而提供一種基于分布式光纖道口列車接近實時預(yù)警系統(tǒng)及方法。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下：一種基于分布式光纖道口列車接近實時預(yù)警系統(tǒng)，包括分布式光纖探測系統(tǒng)、監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)中心、管理終端、道口終端、既有鐵路通信光纜，多個受警道口安裝道口終端；所述的分布式光纖探測系統(tǒng)包括瑞利或布里淵散射的分布式光纖振動與應(yīng)變傳感器、檢測儀器、模式識別單元，分布式光纖振動與應(yīng)變傳感器沿著整個鐵軌長度鋪設(shè)，所有列車的位置及行進過程中的應(yīng)變、振動信號由分布式光纖探測系統(tǒng)中分布式光纖振動與應(yīng)變傳感器中的瑞利或布里淵散射信號給出，并且經(jīng)過模式識別單元信號處理，得到光纖探測系統(tǒng)覆蓋的鐵軌上的所有列車長度、列車位置、實時行駛速度、列車上下行方向信息，即得到某個空間或時間區(qū)間的將通過某道口的列車相對位置信息、相對到達時間、實時行駛速度、接近道口列車長度、列車上下行方向信息；在通信機房連接沿鐵路鋪設(shè)的所述的既有鐵路通信光纜，對鐵路沿線分布的所述的受警道口的列車接近狀態(tài)進行實時監(jiān)控和防護；所述的分布式光纖探測系統(tǒng)通過通信鏈路連接所述的監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)中心；所述的監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)中心對各道口進行時間和空間的邏輯區(qū)分，將預(yù)警信息按照線路允許速度及有關(guān)規(guī)定預(yù)警接近距離與區(qū)間，通過通信鏈路準確地傳遞給所述的受警道口道口終端，道口作業(yè)人員按照所述的道口終端顯示和提示進行標準化作業(yè)，同時相關(guān)預(yù)警信息傳遞給站段調(diào)度監(jiān)控中心和根據(jù)要求傳遞給上一級監(jiān)控中心的所述的監(jiān)控終端。

根據(jù)上述一種基于分布式光纖道口列車接近實時預(yù)警系統(tǒng)進行預(yù)警的方法，所述的分布式光纖探測系統(tǒng)包括列車定位的功能，在通信機房連接沿線鋪設(shè)的所述的既有鐵路通信光纜，對鐵路沿線分布的所述的受警道口的列車接近狀態(tài)進行實時監(jiān)控和防護；所述的分布式光纖探測定位儀通過對探測到的信號進行模式識別等處理后，可以去除噪聲干擾，將對鄰近道口的列車相對位置信息、相對到達時間、實時行駛速度、接近道口列車長度、列車上下行方向等信息進行實時監(jiān)測，并通過通信鏈路上報給所述的監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)中心，同時通過邏輯管理，與聲音報警、燈光報警等信息進行聯(lián)動；所述的監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)中心將預(yù)警信息按照線路允許速度及有關(guān)規(guī)定預(yù)警接近距離與區(qū)間，進行邏輯區(qū)分，并根據(jù)各個終端的權(quán)限，通過通信鏈路準確地傳遞給所述的受警道口，道口作業(yè)人員按照所述的道口終端顯示和提示進行標準化作業(yè)，同時相關(guān)信息傳遞給站段調(diào)度監(jiān)控中心和根據(jù)要求傳遞給上一級監(jiān)控中心的所述的監(jiān)控終端。所述的其它輔助監(jiān)控系統(tǒng)可以通過攝像頭實現(xiàn)局部重點區(qū)域視頻監(jiān)控。

分布式光纖探測系統(tǒng)利用既有的通信光纜中的一芯進行探測。

所述的通信鏈路為鐵路專網(wǎng)，可以保障信息傳輸?shù)陌踩浴⒖煽啃浴?/p>

所述的監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)中心包含服務(wù)器、中心監(jiān)測顯示設(shè)備等；可以將分布式光纖探測系統(tǒng)即列車定位儀上傳的信息進行邏輯管理，并根據(jù)各個終端的權(quán)限，向道口終端和監(jiān)控終端發(fā)送相應(yīng)的預(yù)警信息。

所述的監(jiān)控終端為放置于站段調(diào)度監(jiān)控中心或上一級監(jiān)控中心，該終端接入鐵路專網(wǎng)。管理人員通過登錄監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)中心為其分配的賬號，就可以根據(jù)該終端的權(quán)限查看各個受警道口的列車接近預(yù)警信息。

所述的道口終端放置于鐵路沿線的道口房，該終端接入鐵路專網(wǎng)。道口作業(yè)人員通過登錄監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)中心為其分配的賬號，就可以根據(jù)該終端的權(quán)限查看當前道口的列車接近預(yù)警信息。

所述的其它輔助監(jiān)控系統(tǒng)可以通過攝像頭實現(xiàn)局部重點區(qū)域視頻監(jiān)控。

所述的既有鐵路通信光纜是鐵路沿線鋪設(shè)的既有通信光纜中的某一芯閑置光纖，無需額外鋪設(shè)，減小了施工成本。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明利用先進的分布式光纖探測和定位技術(shù)，對鐵路沿線接近道口列車的運行狀態(tài)(距離道口相對位置、到達時間、列車運行的速度、列車的長度、上下行方向等)進行全方位的實時監(jiān)控和預(yù)警，可以根據(jù)各個道口的需求以及列車運行速度等信息，分別設(shè)置各個道口不同的列車接近報警距離，通過建立網(wǎng)絡(luò)化的列車接近安全預(yù)警系統(tǒng)，保障我國鐵路道口列車運行監(jiān)控數(shù)據(jù)的準確性和可靠性。

1、本發(fā)明基于分布式光纖道口列車接近實時預(yù)警系統(tǒng)及方法，采用分布式光纖傳感技術(shù)，通過模式識別，可以實時監(jiān)測鄰近道口的列車相對位置信息、相對到達時間、實時行駛速度、接近道口列車長度、列車上下行方向等信息。

2、可以根據(jù)各個道口的需求以及列車運行速度等信息，分別設(shè)置各個道口不同的列車接近報警距離。

2、采用既有鐵路通信光纜，不需要重新鋪設(shè)光纜，減少了施工成本。

3、不需要現(xiàn)場供電，可靠性高。

4、傳感距離長，一套系統(tǒng)可以同時監(jiān)測多個道口。

5、通信鏈路為鐵路專網(wǎng)，可以保障信息傳輸?shù)陌踩浴⒖煽啃浴?/p>

附圖說明

圖1為本發(fā)明基于分布式光纖道口列車接近實時預(yù)警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明作進一步說明，但不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護范圍。

首先請參照圖1，圖1為本發(fā)明基于分布式光纖道口列車接近實時預(yù)警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。由圖1可見，本發(fā)明基于分布式光纖道口列車接近實時預(yù)警系統(tǒng)及方法，其特征在于其構(gòu)成包括分布式光纖探測系統(tǒng)、監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)中心、管理終端、道口終端、既有鐵路通信光纜、其它輔助監(jiān)控系統(tǒng)、多個受警道口；所述的分布式光纖探測定位儀，在通信機房連接沿線鋪設(shè)的所述的既有鐵路通信光纜，對鐵路沿線分布的所述的受警道口的列車接近狀態(tài)進行實時監(jiān)控和防護；所述的分布式光纖探測定位儀通過對探測到的信號進行模式識別等處理后，可以去除噪聲干擾，將對鄰近道口的列車相對位置信息、相對到達時間、實時行駛速度、接近道口列車長度、列車上下行方向等信息進行實時監(jiān)測，并通過通信鏈路上報給所述的監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)中心，同時通過邏輯管理，與聲音報警、燈光報警等信息進行聯(lián)動；所述的監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)中心將預(yù)警信息按照線路允許速度及有關(guān)規(guī)定預(yù)警接近距離，進行邏輯區(qū)分，并根據(jù)各個終端的權(quán)限，通過通信鏈路準確地傳遞給所述的受警道口，道口作業(yè)人員按照所述的道口終端顯示和提示進行標準化作業(yè)，同時相關(guān)信息傳遞給站段調(diào)度監(jiān)控中心和根據(jù)要求傳遞給上一級監(jiān)控中心的所述的監(jiān)控終端。所述的其它輔助監(jiān)控系統(tǒng)可以通過攝像頭實現(xiàn)局部重點區(qū)域視頻監(jiān)控。

所述的分布式光纖探測系統(tǒng)包括對列車的定位，是基于瑞利(或布里淵)散射的分布式光纖振動(應(yīng)變)傳感器，沿著整個鐵軌長度鋪設(shè)，瑞利(或布里淵)散射信號，能夠檢測到所有分布式光纖探測系統(tǒng)中即所有列車行進過程中的應(yīng)變、振動信號，并且經(jīng)過模式識別等信號處理后，可以去除噪聲干擾，識別出列車信號。并且通過進一步的算法處理，得到光纖探測系統(tǒng)覆蓋的鐵軌上的所有列車長度、列車位置、實時行駛速度、列車上下行方向等信息，可以得到(選擇某個空間或時間區(qū)間的)將對鄰近道口的列車相對位置信息、相對到達時間、實時行駛速度、接近道口列車長度、列車上下行方向等信息。分布式光纖探測系統(tǒng)對這些信息進行綜合分析處理后，形成完整性的判斷，形成預(yù)警信息，并將這些預(yù)警信息通過通信鏈路上傳到所述的監(jiān)控平臺數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心將監(jiān)控信息傳送到不同權(quán)限所述的用戶終端；所述的分布式光纖探測系統(tǒng)，安置在鐵路沿線的通信機房中，接入到鐵路既有的通信光纜，并與鐵路內(nèi)部的通信鏈路連接，分布式光纖探測系統(tǒng)利用既有的通信光纜中的一芯進行探測。所述的監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)中心將預(yù)警信息按照線路允許速度及有關(guān)規(guī)定預(yù)警接近距離與區(qū)間，進行邏輯區(qū)分，并根據(jù)各個終端的權(quán)限，通過通信鏈路準確地傳遞給所述的受警道口，道口作業(yè)人員按照所述的道口終端顯示和提示進行標準化作業(yè)，同時相關(guān)信息傳遞給站段調(diào)度監(jiān)控中心和根據(jù)要求傳遞給上一級監(jiān)控中心的所述的監(jiān)控終端。所述的其它輔助監(jiān)控系統(tǒng)可以通過攝像頭實現(xiàn)局部重點區(qū)域視頻監(jiān)控。

以上技術(shù)方案可以實現(xiàn)一種基于分布式光纖道口列車接近實時預(yù)警系統(tǒng)及方法。雖然參照上述具體實施例詳細地描述了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解本發(fā)明并不限于所公開的實施方式和實施例，對于本專業(yè)領(lǐng)域技術(shù)人員來說，可對其形式和細節(jié)進行各種改變。所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。