[發明專利]一種智能鐵鞋溜逸報警系統

有效

• 申請號: 202011156434.2
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112265568B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 葉彥斐;胡文杰;朱敏;璩澤剛;李明;陳天石;林志峰;童先洲
• 申請（專利權）人: 南京富島信息工程有限公司
• 主分類號: B61K7/20
• 分類號: B61K7/20;G01P15/18;B61L23/00
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 劉暢;夏平

1.一種智能鐵鞋溜逸報警系統，其特征在于，該系統包括多對智能鐵鞋、路由器、協調器及監控上位機；所述智能鐵鞋包括開關機模塊、ZigBee通信模塊、電量統計模塊、距離測量模塊、加速度測量模塊和中央控制模塊；所述的距離測量模塊檢測智能鐵鞋至火車車輪距離，所述加速度測量模塊采集智能鐵鞋加速度數據；所述中央控制模塊接收距離測量模塊發送的距離數據和加速度測量模塊發送的加速度數據，然后基于加速度數據計算智能鐵鞋自身放置傾角和震動強度；

中央控制模塊基于智能鐵鞋至火車車輪距離判斷距離是否到位，基于智能鐵鞋自身放置傾角判斷姿態是否正常，若智能鐵鞋到車輪的距離到位且智能鐵鞋姿態正常，中央控制模塊判斷智能鐵鞋放置到位，否則產生不到位則報警；在智能鐵鞋距離到位條件下，中央控制模塊基于震動強度及其持續時間判斷當前是否發生溜逸或其他業務狀態，若發生溜逸或其他業務狀態變化則立即啟動周期性發送溜逸報警及業務狀態數據事件；

所述路由器及協調器構成ZigBee無線傳輸網絡，用于將成對的智能鐵鞋業務數據傳輸至所述監控上位機,監控上位機接收到某智能鐵鞋溜逸報警后，綜合其伙伴智能鐵鞋距離和速度信息，計算智能鐵鞋溜逸距離，同時展示智能鐵鞋的其他業務信息；

監控上位機實時接收智能鐵鞋溜逸報警狀態及其他業務數據，若接收到某智能鐵鞋溜逸報警后，綜合其伙伴智能鐵鞋距離和速度信息，計算智能鐵鞋溜逸距離；所述伙伴智能鐵鞋的定義為：智能鐵鞋成對設置于同一車輪的兩側，成對的兩個智能鐵鞋互為伙伴關系；

計算該智能鐵鞋溜逸距離的具體工作步驟如下：

(1)智能鐵鞋溜逸報警狀態A_F置1，確認伙伴智能鐵鞋，立即記錄伙伴智能鐵鞋至車輪距離當前距離初值s為s₀,啟動計時器；

(2)讀取該智能鐵鞋溜逸狀態并更新A_F值，若接收到溜逸報警，則A_F置1，否則A_F清0；讀取伙伴智能鐵鞋s的數值；

(3)根據事先設定的有效測距距離s₁＝1m，判斷伙伴智能鐵鞋s是否小于有效測距距離s₁；

(4)若ss₁，馬上判斷該智能鐵鞋狀態A_F是否等于1；若s≥s₁，轉到步驟(6)；

(5)若A_F≠1，記錄此時伙伴智能鐵鞋至車輪距離s為s₂，則智能鐵鞋溜逸距離為L＝s₂-s₀；若A_F＝1，則返回至步驟(2)；

(6)記錄s＝s₁時所用時間t₁，判斷該智能鐵鞋狀態A_F是否等于1；

(7)若A_F≠1，結束記時，記錄溜逸結束時間t₂，則智能鐵鞋溜逸距離為L＝t₂*(s₁-s₀)/t₁；若A_F＝1，則返回至步驟(2)；

(8)結束。

2.根據權利要求1所述的一種智能鐵鞋溜逸報警系統，其特征在于，中央控制模塊接收到超聲波測距模塊檢測的智能鐵鞋到火車車輪的距離l，并設定到位距離閾值ls；

當l≤ls時，則判定智能鐵鞋到火車車輪距離到位；

當lls時，則判定智能鐵鞋到火車車輪距離不到位。

3.根據權利要求1所述的一種智能鐵鞋溜逸報警系統，其特征在于，中央控制模塊基于接收加速度檢測模塊測量的三軸加速度計算出智能鐵鞋的放置傾角；其中：前后向傾角左右向的傾角α_z為上下向的傾角；a_x、a_y、a_z分別為智能鐵鞋在x、y、z軸方向上的加速度。

4.根據權利要求3所述的一種智能鐵鞋溜逸報警系統，其特征在于，并設置正常傾角閾值α＝30°；當α_xα且α_yα時，判定智能鐵鞋姿態正常，否則判定鐵鞋姿態放置不正常；若智能鐵鞋到車輪的距離到位且智能鐵鞋姿態正常，則智能鐵鞋業務狀態是放置到位，否則業務狀態是放置不到位，發出放置不到位報警。