[发明专利]基于微波雷达的高铁站台端部防穿越报警系统和方法

权利要求书

1.基于微波雷达的高铁站台端部防穿越报警系统，其特征在于，包括中控模块、雷达传感器、语音播报器、录像机和警示灯；所述雷达传感器包括信号发射单元和信号接收单元；

所述信号发射单元，用于发射电磁波信号到障碍物实现对被监测对象的监测；

所述信号接收单元，用于将接收的电磁波回波信号和本振信号进行混频得到回波中频信号，对所述回波中频信号进行提取以获取被监测对象的距离和回波功率信息，且通过对距离和回波功率信息的分析确定被检测对象类型；

所述语音播报器，用于根据被检测对象类型发出相应的报警声音进行警示；

所述录像机，用于采集被监测对象的视频信息；

所述警示灯，用于根据被检测对象类型进行灯光报警；

所述中控模块，用于将采集的监控信息显示给监控人员以辅助进行线下操作。

2.根据权利要求1所述基于微波雷达的高铁站台端部防穿越报警系统，其特征在于，所述雷达传感器的数量大于等于2。

3.根据权利要求2所述基于微波雷达的高铁站台端部防穿越报警系统，其特征在于，所述信号发射单元包括压控振荡器VCO、锁相环PLL、参考时钟和发射天线；

所述压控振荡器VCO和所述锁相环PLL构成闭环系统；

所述闭环系统控制所述压控振荡器VCO输出一定调制方式的电磁波信号。

4.根据权利要求3所述基于微波雷达的高铁站台端部防穿越报警系统，其特征在于，所述电磁波信号是锯齿形或三角波形；所述电磁波信号的上升沿用公式表示为：

5.根据权利要求4所述基于微波雷达的高铁站台端部防穿越报警系统，其特征在于，所述信号接收单元采用零中频接收机，所述零中频接收机利用微带天线接收回波信号。

6.根据权利要求5所述基于微波雷达的高铁站台端部防穿越报警系统，其特征在于，所述回波信号是：

其中，为回波信号时延；接收机将发射信号作为本振信号和回波信号进行混频，得到中频信号；v₁(t)＝cos[2πf₀t_d+2πt_d·t·B/T-πKt_d²] (3)。

7.根据权利要求6所述基于微波雷达的高铁站台端部防穿越报警系统，其特征在于，其根据被检测对象的反射系数分析确定被检测对象类型。

8.根据权利要求7所述基于微波雷达的高铁站台端部防穿越报警系统，其特征在于，在式(3)中省略中频信号延时高次项πKt_d²，得到中频信号的频率为t_d·B/T，通过傅里叶变换(FFT)计算得到式(3)的频率F，计算距离R的估计

9.根据权利要求8所述基于微波雷达的高铁站台端部防穿越报警系统，其特征在于，其采用的220伏交流供电、太阳能或蓄电池供电。

10.基于微波雷达的高铁站台端部防穿越报警方法，用于权利要求9所述基于微波雷达的高铁站台端部防穿越报警系统，其特征在于，包括步骤：

步骤1：基于微波雷达的高铁站台端部防穿越报警系统通电之后进行系统自检验；

步骤2：如果系统自检验失败，则发出报警信息提示系统故障；

步骤3：如果系统自检验通过，根据检测到的被检测对象的反射能量和距离判断雷达前方的被检测对象的类型；

步骤4：如果被检测对象是高铁则不进行报警；如果检测到行人穿越，所述语音播报器发出警示信息提醒行人；同时录像机进行录像且将采集的信息发送到所述中控模块；

步骤5：所述中控模块将接收的监控信息显示给监控人员以便于进行线下操作；

步骤6：在危险情况解除之后，返回步骤4。