[发明专利]一种基于延时数据监测的矿井轨道运输感知系统

权利要求书

1.一种基于延时数据监测的矿井轨道运输感知系统，其特征在于：系统包括速度检测单元、列车检测单元、无线通信网络、有线通信网络、监控终端；

所述速度检测单元部署在矿井运输轨道周边，包括位置开关、测速模块、数据处理器A，位置开关、测速模块通过电缆连接数据处理器A；所述位置开关靠近安装轨道安装，用于监测列车的位置；所述测速模块安装在轨道上方的顶板或支架上，用于测量列车的行驶速度；所述光通信发送模块临近测速模块安装，用于发送包括列车的行驶速度数据的光信号；

所述列车检测单元部署在列车上，包括光通信接收模块、加速度测量组、数据处理器B、声光报警模块，无线通信模块；所述光通信接收模块安装在列车的车头位置，用于接收光信号，获取列车行驶速度数据，通过有线或无线通信方式连接数据处理器B进行通信；所述加速度测量组包括至少两个加速度传感器，传感器1和传感器M，分别安装在列车的牵引机车车头和车位位置，加速度传感器通过有线或无线通信方式连接数据处理器B进行通信；所述数据处理器B负责处理加速度数据和速度数据，通过车头和车尾的加速度数据判定列车行驶状态，当监测到数据异常则控制声光报警单元发出声光报警信号，并控制无线通信模块通过无线通信网络和有线通信网络向监控终端发送报警信息；

系统检测列车行驶状态的工作过程为：

(1)列车行驶中触发位置开关，数据处理器A接收开关信号；

(2)数据处理器A控制测速模块对列车行驶速度进行测量；

(3)数据处理器A控制光通信发送模块发送包括列车的行驶速度的光信号；

(4)数据处理器B通过光通信接收模块接收光信号，获取列车行驶速度数据v；

(5)数据处理器B以采样频率f连续采集加速度传感器的加速度数据S秒，L_M为传感器1和传感器M的直线距离，f为设定值；

(6)数据处理器B参考列车行驶速度，通过车头和车尾的加速度数据判定列车行驶状态，当监测到数据满足预警条件，则控制声光报警单元发出声光报警信号，并通过无线通信网络；当监测到数据满足报警条件，则控制列车紧急制动停车。

2.如权利要求1所述的感知系统，其特征在于：所述加速度传感器为三轴加速度传感器，所述三轴加速度传感器平行于列车的车厢底板平面安装，z轴垂直于列车车厢底板平面，x轴平行于列车行驶方向，所述加速度数据包括x轴和y轴的加速度数据。

3.如权利要求1和权利要求2所述的感知系统，其特征在于：所述系统检测列车行驶状态的工作过程步骤(6)中，所述预警条件为或或v＞V_P，所述报警条件为或或v＞V_B，式中a_1Xi和a_1Yi分别为采集的传感器1的x轴和y轴加速度数据，式中a_MXi和a_MYi为延迟秒后采集的传感器M的x轴和y轴加速度数据，其中n为设定值，A_XP、A_YP、A_XB、A_YB、V_P、V_B为设定阈值。

4.如权利要求1所述的感知系统，其特征在于：所述位置开关包括红外接近感应开关、红外对射感应开关或行程开关。

5.如权利要求1所述的感知系统，其特征在于：所述列车检测单元进一步包括速度传感器，所述速度传感器采用转速传感器，通过监测机车车轮转速获得列车速度v；所述系统检测列车行驶状态的工作过程由数据处理器B设定的定时器触发启动。

6.如权利要求1和权利要求2所述的感知系统，其特征在于：所述列车检测单元进一步包括列车中部车厢的加速度传感器N，则所述系统检测列车行驶状态的工作过程步骤(6)中，所述预警条件为或或或v＞V_P；所述报警条件为或或或v＞V_B，式中a_1Xi和a_1Yi分别为采集的传感器1的x轴和y轴加速度数据，式中a_NXi和a_NYi为延迟秒后采集的传感器N的x轴和y轴加速度数据，L_N为传感器1和传感器N的直线距离，式中a_MXi和a_MYi为延迟秒后采集的传感器M的x轴和y轴加速度数据，其中n为设定值，A_XP、A_YP、A_XB、A_YB、V_P、V_B为设定阈值。