[发明专利]一种铁路防护网入侵警报系统及其工作方法

说明书

本发明公开了一种铁路防护网入侵警报系统，包括发送端和接收端，其中发送端包括MCU模块、扫频信号发生器模块、超声波驱动模块、第一Lora模块、以及第一超声波换能器，接收端包括数字信号处理模块、通讯模块、第二Lora模块、存储模块、超声波信号调节模块、第二超声波换能器、以及模数转换模块，发送端和接收端通过无线方式通讯连接；MCU模块分别与扫频信号发生器模块、超声波驱动模块、以及第一Lora模块电连接。本发明能解决现有传统防护网无法检测入侵、以及无法提供报警功能的技术问题；以及现有分布式光纤传感器报警系统造价太过昂贵、无法对现有防护网兼容、施工太过复杂、工程量大的技术问题。

技术领域

本发明属于铁路运营安全技术领域，更具体地，涉及一种铁路防护网入侵警报系统及其工作方法。

背景技术

在铁路信息化建设的快速发展下，为了保障铁路的安全运营和铁路周边人员安全，在铁路周边广泛布设了防护网，其通常是金属网结构，或者是由光纤传感器网络组成的分布式报警系统。

然而，现有的铁路防护网存在一些不可忽视的技术问题：第一，传统的金属防护网容易被人破坏(例如通过剪断的方式)，一旦被破坏，防护网的保护作用就会消失，铁路运营安全和铁路周边人员的人身安全受到极大的威胁；第二，由光纤传感器网络组成的报警系统造假太过昂贵，只能针对一些特殊地点进行特殊防护，无法大面积普及；第三，目前铁路周边大多数安装的都是传统金属防护网，如果需要换装分布式报警系统，必须拆除现有防护网，其施工过程太过复杂，工程量巨大。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种铁路防护网入侵警报系统及其工作方法。其目的在于：解决现有传统防护网无法检测入侵、以及无法提供报警功能的技术问题；以及现有分布式光纤传感器报警系统造价太过昂贵、无法对现有防护网兼容、施工太过复杂、工程量大的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种铁路防护网入侵警报系统，包括发送端和接收端，其中发送端包括MCU模块、扫频信号发生器模块、超声波驱动模块、第一Lora模块、以及第一超声波换能器，接收端包括数字信号处理模块、通讯模块、第二Lora模块、存储模块、超声波信号调节模块、第二超声波换能器、以及模数转换模块，发送端和接收端通过无线方式通讯连接；MCU模块分别与扫频信号发生器模块、超声波驱动模块、以及第一Lora模块电连接，扫频信号发生器模块还通过超声波驱动模块与第一超声波换能器电连接；数字信号处理模块与通讯模块、第二Lora模块、存储模块、以及模数转换模块电连接；第二超声波换能器通过超声波信号调节模块与模数转换模块电连接。

优选地，MCU模块的型号是STM32F103RCT6；数字信号处理模块的型号是TMS320C203PZ80；扫频信号发生器模块采用DDS芯片AD5930进行扫频信号合成；超声波驱动模块的型号是科美达KMD-M4；第一Lora模块和第二Lora模块完全相同，其采用成都亿佰特公司的E32-433T20DC；第一超声波换能器和第二超声波换能器完全相同，均采用太和达公司的HS-4PZT-4528型超声波换能器；通讯模块使用的是4G、5G、或GPRS通讯模块；存储模块使用的是EEPROM芯片；超声波信号调节模块包括顺次串联连接的前级放大电路、带通滤波电路、以及后级放大电路；模数转换模块的型号为AD9462BCPZ-125。

总体而言，通过本发明所构思的以上系统与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1、本发明利用在铁路防护网上外加警报装置，检测现有防护网状态，一旦有人剪断防护网，该报警装置能够立马检测到，并发出报警；

2、本发明外加报警装置，不用替换现有防护网，造价便宜，能够很好的兼容任何状态的防护网；

3、本发明报警装置采用轻量级嵌入式系统进行设计，能够快速安装，施工方便，工程量小。

按照本发明的另一方面，提供了一种上述铁路防护网入侵警报系统的工作方法，包括以下步骤：