列车来临预警装置与方法

专利主权项内容

1.一种列车来临预警装置的预警方法，其特征在于，执行所述预警方法的列车来临预警装置包括列车检测装置和声光报警器，其中：所述列车检测装置用于设置在待检测轨道的侧面，所述声光报警器用于设置在施工处，所述声光报警器与列车检测装置的距离为2-3公里；所述列车检测装置包括壳体，所述壳体内设置有磁感应模块、数据处理模块、无线发送模块和蓄电池，所述磁感应模块为位于所述壳体内部上方的磁传感器，所述磁传感器为三轴磁传感器；所述壳体的外部上方设置有光电感应模块，所述光电感应模块包括两个光电传感器，两个光电传感器设置在所述壳体的前端两侧，所述磁感应模块、光电感应模块均连接至所述数据处理模块的输入端，所述数据处理模块的输出端连接至所述无线发送模块；所述声光报警器包括无线接收模块和与所述无线接收模块连接的报警模块；所述无线发送模块和无线接收模块均为433无线模块；所述预警方法包括：步骤1：所述列车检测装置通过所述磁感应模块和光电感应模块检测列车来临信号，得到磁感应信号和光电感应信号，并将所述磁感应信号和光电感应信号传递至所述数据处理模块；步骤2：所述数据处理模块基于自身误差和环境干扰对磁感应信号进行数据修正，并对磁感应信号进行初次中值平均滤波；步骤3：所述数据处理模块对初次中值平均滤波后的磁感应信号进行局部巴特沃兹滤波，实现接收数据的同时进行滤波，得到最终的磁感应信号；步骤4：所述数据处理模块将最终的磁感应信号与动态基准值进行比较，判断火车来临信号，并将火车来临信号发送至所述声光报警器；步骤5：接收火车来临信号并将信号传递至所述报警模块，实现报警；其中，所述步骤2包括：步骤21：建立磁感应信号的误差模型为：H＝CC(CH+b)+b+ε (1)msinsiho其中，H是磁传感器的输出值，H是磁传感器没有误差影响条件下的磁场矢量，C表示灵敏度误差矩阵，C表示非正交误差矩阵，C表示软磁误差矩阵，b表示硬磁误差矢量，b表示偏置误差矢量，ε表示高斯白噪声，由此得到磁传感器误差补偿模型为：misinshoH＝C(H-b-ε) (2)i-1m其中，C表示C、C、C三个矩阵的乘积，b表示CCb+b；sinssinho步骤22：根据椭圆方程进行最小二乘拟合，得到：HEH+(2F)H+G＝0 (3)iTiTi其中，磁传感器输出的磁场矢量为H＝[X Y Z]，X、Y、Z是磁场强度投影为三维坐标轴的三个方向的强度，E是椭圆方程部分参数构成的矩阵，F也是椭圆方程剩下参数构成的矢量，G为常数，将公式(3)转化为：iiiiTiii(H-ω)K(H-ω)＝1 (4)iTi其中，ω＝-EF，矩阵-1步骤23：令M＝KH，对M进行奇异值分解，得到M＝UAV，因此，最终得到对磁感应信号进行数据修正的补偿方程：i2T