[实用新型]机车无线安全防护装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及铁路系统机车安全防护装置。

背景技术

铁路系统目前使用的语音和数字电台在同一范围内只能有一个同频电台在发射，否则就将发生干扰。即各机车间不能同时使用同频率电台进行联络和数据交换。

铁路系统现有的安全防护系统是完全基于地面信号系统和电台调度进行的，各机车间并不能自动的交换位置、速度等信息，也就无法自动的进行安全防护，容易造成追尾和碰撞。

SOTDMA(自组织时分多址)技术是在TDMA基础上发展起来的一种新型的、用于未来航海、航空等交通管理的通信技术。国际海事组织(IMO)第42次会议上，决定船舶自动识别系统(AIS)采用SOTDMA技术。而SOTDMA技术也是适用与铁路系统的，因为铁路系统中网络节点(每台机车就是一个网络节点)是变化剧烈的，SOTDMA(自组织时分多址)技术能够保证通信范围内每台机车都能够自动的相互交流数据。

(1)网络的自组性。自组织网络可以在任何时刻任何地点同时产生多个网络环境支持移动协同计算，不需要基站支持。

(2)动态的拓扑结构。由于网络中的节点可以任意速度和任意方式移动，节点间通过无线信道形成的网络拓扑结构可以随时发生变化。

(3)分布式控制网络。网络各节点没有重要和次要之分，从而可以防止一旦控制中心被破坏而引起的全网瘫痪的危险。

时分多址技术(TDMA)是在移动通信中经常使用的一种多址技术。TDMA在一个宽带的无线载波上把时间分成周期性的帧，每一帧再分割成若干时隙(无论帧或时隙都是互不重叠的)。每个时隙就是1个通信信道，分配给1个用户，采用TDM A带来的优点是抗干扰能力增强，频率利用率有所提高，系统容量增大，基站复杂性减小。

SOTDMA与一般TDMA技术很大的区别在于其时隙的预约方式。在SOTDMA技术中，信道时间被分为固定长度的时间间隔。一帧包括一组时隙，跨度为1min，所有数据链上的电台都易于接收和传送信息。信息报告在数据链上可以根据传输情况占有一个或更多的时隙。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种机车无线安全防护装置，该装置能够不依赖于现有的铁路信号系统独立的进行机车间的数据交换，从而有效地避免了机车发生追尾和碰撞。

本实用新型的技术方案是机车无线安全防护装置，由主机、键盘和显示器组成，其特征是主机内设有电源电路板、处理器电路板、电台电路板、联结电路板共四块电路板，其中电源电路板、处理器电路板、电台电路板分别通过欧式插座和插头与联结电路板呈“T”形联结；所述的处理器电路板包含有嵌入式芯片、DSP芯片、存储器和接口电路；所述的电台电路板包含有双通道TDMA接收机，DSC接收机，一通道TDMA发射机，GMSK及FSK调制解调器，高层协议处理器；主机后面板上装有两个航空插头、一个电源保险管和开关。

它的基本原理是电台依据自组织时分多址(SOTDMA)的协议，以9600b/s，GMSK窄带数据调制方式，实现各机车的位置状态等的信息广播交换。通过显示屏显示机车周围通信范围内所有其它装备机车无线安全防护系统的机车位置及状态。当机车间距过近时对司机发出语音和灯光报警，紧急时刻自动进行放风刹车。有效保障机车航行的安全，避免机车碰撞。

附图说明

图1是显示器面板结构框图。

图2是主机内部结构框图。

图3是主机后面板结构框图。

图4是SOTDMA存取方法示意图。

具体实施方式

机车无线安全防护装置由主机、键盘和显示器组成。

如图1所示，显示器上“开机/关机”键用于开启或关闭机车无线安全防护装置。“设置”键用于对主机进行时间调整。“解锁”键用于对报警信号的解除。“数据导出”键用于通过U盘将主机数据导出。

如图2所示，主机内含有电源电路板、处理器电路板、电台电路板、控制电路板共四块电路板。其中电源电路板、处理器电路板、电台电路板分别通过欧式插座和插头与控制电路板呈“T”形联结。

电源电路板可以将机车的110V或24V直流电转换为系统需要的5V和12V直流电，并起到滤波、抗干扰和保护功能。

处理器电路板包含有嵌入式芯片、DSP芯片、存储器和接口电路。其中嵌入式芯片、DSP芯片用于对数据的处理、时隙的处理、键盘和显示器的控制。存储器用于对主机产生的数据进行记录。接口电路用于与GPS、机车TAX2(TAX2为机车信息综合平台)、显示器、键盘、USB口进行硬件联结和数据交换。