一种基于LoRa局域组网的低功耗列车接近预警系统和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107972700A(43)申请公布日2018.05.01(21)申请号201711182836.8(22)申请日2017.11.23(71)申请人武汉旗云高科工程技术有限公司地址430074湖北省武汉市洪山区民族大道182号16号楼6楼(72)发明人裴忠惠江书怡李成华陈洲张宏艳陈平李利军祁胜辉郭才王炜王文雄傅征(74)专利代理机构武汉臻诚专利代理事务所(普通合伙)42233代理人宋业斌(51)Int.Cl.B61L23/06(2006.01)权利要求书4页说明书10页附图2页(54)发明名称一种基于LoRa局域组网的低功耗列车接近预警系统和方法(57)摘要本发明公开了一种基于LoRa局域组网的低功耗列车接近预警系统，包括第一上行检测节点、第二上行检测节点、多个中继节点、第一下行检测节点、第二下行检测节点、以及报警终端，第一上行检测节点和第二上行检测节点均设置在上行轨道上，第二下行检测节点和第二下行检测节点均设置在下行轨道上，第一上行检测节点与第二上行检测节点、多个中继节点、第二下行检测节点、以及第一下行检测节点依次组成链接的主网络，主网络与其周边的报警终端以轮询的方式进行信息交互，从而共同组成局域网。本发明能解决现有自动列车接近预警方法在通讯状况较差的区域传输距离有限、不能确保施工人员能够准确地接收到报警信号、实用性差的技术问题。CN107972700ACN107972700A权利要求书1/4页1.一种基于LoRa局域组网的低功耗列车接近预警系统，包括第一上行检测节点、第二上行检测节点、多个中继节点、第一下行检测节点、第二下行检测节点、以及报警终端，其特征在于，第一上行检测节点和第二上行检测节点均设置在上行轨道上，第二下行检测节点和第二下行检测节点均设置在下行轨道上，第一上行检测节点与第二上行检测节点、多个中继节点、第二下行检测节点、以及第一下行检测节点依次组成链接的主网络，主网络与其周边的报警终端以轮询的方式进行信息交互，从而共同组成局域网，第一上行检测节点与第二上行检测节点之间、第二上行检测节点与中继节点之间、中继节点之间、中继节点与报警终端之间、中继节点与第二下行检测节点、以及第二下行检测节点与第一下行检测节点之间是通过LoRa扩频通信方式彼此通信，并通过信令传输的方式进行数据传输。2.根据权利要求1所述的低功耗列车接近预警系统，其特征在于，第一上行检测节点用于使用其动态工作表维护所在局域网的工作状态，根据该动态工作表生成信令，检测该节点处的列车到来信息，并根据该列车到来信息对信令进行更新。第一上行检测节点的动态工作表包括中继节点信息表、报警终端信息表和来车报警信息表；中继节点信息表用于监测和维护第一下行检测节点、第二上行检测节点、第二下行检测节点的当前状态，以及每个中继节点的当前状态及其对应的报警终端；报警终端信息表用于监测和维护每个报警终端的在线状态、其对应的中继节点、以及其对应的来车报警确认信息；来车报警信息表用于指示不同的列车接近时的来车报警确认信息，即报警终端是否接收到关于该列车接近的报警信息。3.根据权利要求2所述的低功耗列车接近预警系统，其特征在于，第一上行检测节点所生成的信令包括信令头字段、信令类型字段、轮询终端编号字段、通讯链路状态字段、加密与校验字段、以及来车信息字段；信令头字段用于指示主网络中节点的地址、信令的方向、以及信令号等信令基本信息；信令类型字段用于指示通讯中的节点所使用的信令类型，包括轮询信令、以及入网询问信令；轮询终端编号字段用于在信令头字段记载的信令方向是从第一上行检测节点到第一下行检测节点时指示第一上行检测节点希望通过轮询方式与其进行通讯的报警终端的编号，在信令头字段记载的信令方向是从第一下行检测节点到第一上行检测节点时携带报警终端的应答信息；通讯链路状态字段用于指示当前主网络是否正常工作，以及该主网络中可能存在故障的节点；加密与校验字段用于指示对局域网中节点之间传输的数据进行加密和校验所采用的方式；来车信息字段用于指示是否有列车接近，以及接近的方向是上行还是下行。4.根据权利要求3所述的低功耗列车接近预警系统，其特征在于，所述系统进一步包括服务器，其与第一上行检测节点通信连接；第一上行检测节点还用于将来车报警信息表存储在本地工作日志中，并根据需要将该工作日志传送到服务器中。2CN107972700A权利要求书2/4页5.根据权利要求4所述的低功耗列车接近预警系统，其特征在于，第一上行检测节点包括第一列车检测模块、第一LoRa无线模块、存储模块、蜂窝通讯模块、第一电量检测模块、以及第一ARM微处理器模块；第一列车检测模块用于接收列车检测传感器发送的电信号，并将列车检测传感器的电信号转换为数字信号；第一Lo