[发明专利]基于超宽带技术的列车主动安全防护系统

说明书

本发明提出了一种基于超宽带技术的列车主动安全防护系统，包括：列车车载设备、UWB装置、微机联锁监测系统和地面监控中心，其中，列车车载设备设置两个，分别设置在列车的前后两端，列车车载设备包括定位单元，车载主机和列车控制器，定位单元用于列车的定位和通信，车载主机用于监测列车与其他车辆、及列车与地面固定节点设备的实时精确距离；UWB装置与列车车载设备连接，用于通过UWB信号与列车进行通信，并通过TW‑ToF方式进行测距，输出与列车的距离数据；UWB装置还与地面监控中心连接，以进行数据传输；地面监控中心包括监控中心服务器，监控中心服务器用于根据UWB装置输出的距离数据，生成列车的精确位置数据。

技术领域

本发明涉及防护系统技术领域，具体而言，涉及一种基于超宽带技术的列车主动安全防护系统。

背景技术

目前，在封闭的地铁隧道线路上，由于线路遮挡验证以实现卫星信号的传输和获取，因此试图采用北斗或GPS卫星定位技术实现隧道内的列车全线精准点定位几乎是不可能做到的。并且，由于无法对列车进行精确定位，从而导致无法有效地对列车进行主动防护，导致列车的运行安全无法得到保障。

UWB(Ultra Wide Band，超宽带)技术作为一种全新的、与传统通信技术有极大差异的通信新技术，它不需要使用传统通信体制中的载波，通过发送和接收具有纳秒或纳秒级以下的极窄脉冲来传输数据，从而具有GHz量级的带宽。超宽带系统与传统的窄带系统相比，具有穿透力强、功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、能提供精确定位精度等多种优点，因而非常适用于室内环境中对静止或移动的物体、人进行定位测距。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种基于超宽带技术的列车主动安全防护系统,旨在解决通过超宽带技术对列车进行安全防护的问题。

一个方面，本发明提出了一种基于超宽带技术的列车主动安全防护系统，包括：列车车载设备、UWB装置、微机联锁监测系统和地面监控中心，其中，所述列车车载设备设置两个，分别设置在列车的前后两端，所述列车车载设备包括定位单元，车载主机和列车控制器，所述定位单元用于所述列车的定位和通信，所述车载主机用于监测所述列车与其他车辆、及所述列车与地面固定节点设备的实时精确距离；所述UWB装置与所述列车车载设备连接，用于通过UWB信号与所述列车进行通信，并通过TW-ToF方式进行测距，输出与所述列车的距离数据；所述UWB装置还与所述地面监控中心连接，以进行数据传输；所述地面监控中心包括监控中心服务器，所述监控中心服务器用于根据所述UWB装置输出的所述距离数据，生成所述列车的精确位置数据；所述地面服务器与所述微机联锁系统连接，所述地面服务器接收所述微机联锁系统输出的路轨监测数据，所述路轨监测数据包括轨道线路状态和道岔开闭状态信息；所述监控中心服务器，用于通过解算所述精确位置数据，并融合所述轨道线路状态和道岔开闭状态信息进行列车主动安全防护；所述监控中心服务器还用于输出列车控制指令，并将所述控制指令输出至所述列车控制器，以对所述列车进行控制。

进一步地，所述地面监控中心还包括移动终端和管理终端，所述移动终端和管理终端用于对所述列车进行实时动态监测和远程管理。

进一步地，所述UWB设备内置精确的轨道线路公里标。

进一步地，所述管理终端用于根据地铁线路轨道生成精密电子地图。

进一步地，每一所述UWB设备对应所述精密电子地图上一个精确一维地理坐标。

本发明的有益效果在于，通过设置UWB装置对列车测距以及与列车通信，并将距离数据和通讯数据进行传输，通过地面监控中心生成列车的精确位置，并基于列车的精确位置对列车进行安全防护，极大地提高了安全防护性能。

附图说明