本发明提出了一种铁道用电子鞋，包括鞋体，所述鞋体内设置有处理器，所述处理器连接有缓存存储器、报警单元、充电模块、时钟单元，所述处理器通过串口扩展电路连接有数据通信单元和视频通信单元，所述鞋体通过所述数据通信单元连接有监控主机以及手持遥控端，所述处理器利用所述视频通信单元确定鞋体所述鞋体的所述轨道位置信息，并根据所述的轨道位置控制所述报警单元进行相应提示，所述监控主机用于接收所述处理器的轨道位置信息，并实时监控所述鞋体的所处的轨道位置，本发明能够实时监控电子鞋在铁道上的位置情况，在产生非法移动时自动报警，保证铁道安全。
1.一种铁道用电子鞋，包括鞋体，其特征在于，所述鞋体内设置有处理器，处理器连接有缓存存储器、报警单元、充电模块、时钟单元，处理器通过串口扩展电路连接有数据通信单元和视频通信单元，鞋体通过数据通信单元连接有监控主机以及手持遥控端，处理器利用视频通信单元确定鞋体的轨道位置信息，并根据鞋体的轨道位置控制报警单元进行相应提示，监控主机用于接收处理器的轨道位置信息，并实时监控鞋体所处的轨道位置；所述视频通信单元包括一照相机，轨道上设置有不同颜色或不同颜色组合，照相机采集所述轨道上的颜色信息，并将采集到的所述颜色信息发送到所述处理器；所述视频通信单元还包括一数码管，轨道上设置有轨道编号，数码管显示所处轨道位置的轨道编号，并将轨道编号传送到处理器，处理器根据颜色信息及轨道编号确定所处的轨道位置信息；所述处理器还连接有传感器，并通过传感器确定鞋体的位置信息，处理器结合位置信息以及时钟单元的时间信息，然后与轨道位置信息进行比较，判断鞋体是否产生非法移动，当产生非法移动时，处理器控制报警单元进行报警指示。
2.根据权利要求1所述的铁道用电子鞋，其特征在于，所述充电模块为无线充电模块，包括一充电管理芯片及一无线充电接收芯片，无线充电接收芯片通过分压电路连接电源，分压电路包括第十一电阻、第十二电阻，第十一电阻及第十二电阻的一端连接无线充电接收芯片，第十一电阻的另一端连接电源，第十二电阻的另一端接地，电源通过第六电容接地，电源通过第二电感以及第四二极管连接无线充电接收芯片，无线充电接收芯片连接有滤波保护电路，滤波保护电路包括第四电容、第五电容、第三二极管、第五二极管以及第三电感，第三二极管及第五二极管的负极连接无线充电接收芯片，第三二极管及第五二极管的负极连接第五电容的一端，第三二极管的正极连接第四电容的一端，第五二极管连接第四二极管、第五二极管的另一端，第四二极管的两端并联有第三电感的两端，第三电感一端接地；充电管理芯片的BAT引脚连接有可充电电池，可充电电池的两端连接有第八电容，充电管理芯片的IN引脚通过第十三电阻连接电源，通过第十四电阻连接电池，通过第七电容接地端，CHRG引脚连接有第十六电阻，PRG引脚连接有第十七电阻。
3.根据权利要求1所述的铁道用电子鞋，其特征在于，所述处理器连接有升压转换电路，升压转换电路包括一升压转换器，升压转换器的SW引脚通过第一电感线圈连接有电池，升压转换器的VBAT引脚连接电池并通过第一电容接地，升压转换器的LBI引脚通过第一电阻连接电池并通过第二电阻接地，升压转换器的VOUT引脚连接电源并分别通过第二电容和第三电容接地，升压转换器的VOUT引脚连接第三电阻的一端，升压转换器的FB引脚连接第三电阻的另一端以及第四电阻的一端，第四电阻的另一端接地，升压转换器的LBO引脚通过第五电阻连接电源，升压转换器的PGND引脚接地，升压转换器的EN引脚连接使能电路。
4.根据权利要求3所述的铁道用电子鞋，其特征在于，所述使能电路包括第一MOS管，第一MOS管的基极通过第六电阻连接第一二极管的负极，第一MOS管的基极通过第七电阻接地，第一二极管的正极连接标准电压，第一MOS管的源极连接电池电压，第一MOS管的漏极通过第八电阻接地。
5.根据权利要求1所述的铁道用电子鞋，其特征在于，所述处理器连接有稳压电路，稳压电路包括一低压差线性稳压器，低压差线性稳压器的IN引脚及EN引脚连接电源并通过第九电容接地，低压差线性稳压器的OUT引脚连接电源并通过第十电容接地。
6.根据权利要求1所述的铁道用电子鞋，其特征在于，所述数据通信单元包括一无线收发芯片，无线收发芯片的H/L引脚通过第二十电阻接地，PD引脚连接有第二十一电阻，PTT引脚连接有第二十二电阻，BAT引脚连接有电源并分别通过第十三电阻和第十四电阻接地，GND引脚接地，ANT引脚通过第四十二电阻连接有瞬态电压抑制器，ANT引脚还通过第十一电容接地，第四十二电阻通过第十二电容接地。
7.根据权利要求1所述的铁道用电子鞋，其特征在于，所述时钟单元包括一晶振，晶振的两端连接所述处理器，晶振的两端分别通过第二十四电容和第二十五电容接地，晶振接地端。
一种铁道用电子鞋
技术领域
[0001] 本发明属于铁道监控领域，特别涉及一种铁道用电子鞋。
背景技术
[0002] 在铁路机车领域，需要对铁路机车防溜、防拖以及防盗进行实时的监控管理，目前来说该过程完全采用人工作业，导致其与调试管理难以实现自动化和全天侯监控。
[0003] 因此，鉴于实际制作及实施使用上的缺失之处，而加以修正、改良，同时本着求好的精神及理念，并由专业的知识、经验的辅助，以及在多方巧思、试验后，方创设出本发明，特再提供一种铁道用电子鞋，能够实时监控铁道用电子鞋的时间位置信息，确定其是否发生非法移动，从而避免安全事故的发生。
发明内容
[0004] 本发明提出一种铁道用电子鞋，解决了现有技术中铁道监控人工作业、不能实现全天化监控、在在安全隐患的问题。
[0005] 本发明的技术方案是这样实现的：一种铁道用电子鞋，包括鞋体，所述鞋体内设置有处理器，所述处理器连接有缓存存储器、报警单元、充电模块、时钟单元，所述处理器通过串口扩展电路连接有数据通信单元和视频通信单元，所述鞋体通过所述数据通信单元连接有监控主机以及手持遥控端，所述处理器利用所述视频通信单元确定鞋体所述鞋体的所述轨道位置信息，并根据所述的轨道位置控制所述报警单元进行相应提示，所述监控主机用于接收所述处理器的轨道位置信息，并实时监控所述鞋体的所处的轨道位置。
[0006] 作为一种优选的实施方式，所述视频通信单元包括一照相机，所述轨道上设置有不同颜色或不同颜色组合，所述照相机采集所述轨道上的颜色信息，并将采集到的所述颜色信息发送到所述处理器。
[0007] 作为一种优选的实施方式，所述视频通信单元还包括一数码管，所述轨道上设置有轨道编号，所述数码管显示所处轨道位置的轨道编号，并将所述轨道编号传送到所述处理器，所述处理器根据所述颜色信息及所述轨道编号确定所处的轨道位置信息。
[0008] 作为一种优选的实施方式，所述处理器还连接有传感器，并通过所述传感器确定所述鞋体的位置信息，所述处理器结合所述位置信息以及所述时钟单元的时间信息，然后与所述轨道位置信息进行比较，判断所述鞋体是否产生非法移动，当产生非法移动时，所述处理器控制所述报警单元进行报警指示。
[0009] 作为一种优选的实施方式，所述充电模块为无线充电模块，包括一充电管理芯片及一无线充电接收芯片，所述无线充电接收芯片通过分压电路连接电源电压，所述分压电路包括第十一电阻、第十二电阻，所述第十一电阻及所述第十二电阻的一端连接所述无线充电接收芯片，所述第十一电阻的另一端连接所述电源电压，所述第十二电阻的另一端接地，所述电源电压通过第六电容接地，所述电源电压通过第二电感以及第四二极管连接所述无线充电接收芯片，所述无线充电接收芯片连接有滤波保护电路，所述滤波保护电路包括第四电容、第五电容、第三二极管、第五二极管以及第三电感，所述第三二极管及所述第五二极管的负极连接所述无线充电接收芯片，所述第三二极管及所述第五二极管的负极连接所述第五电容的一端，所述第三二极管的正极连接所述第四电容的一端，所述第五二极管连接所述第四二极管、所述第五二极管的另一端，所述第四二极管的两端并联有第三电感的两端，所述第三电感一端接地；所述充电管理芯片的BAT引脚连接有可充电电池，所述可充电电池的两端连接有第八电容，所述充电管理芯片的IN引脚通过第十三电阻连接电源电压，通过第十四电阻连接电池电压，通过第七电容接地端，CHRG引脚连接有第十六电阻，PRG引脚连接有第十七电阻。
[0010] 作为一种优选的实施方式，所述处理器连接有升压转换电路，所述升压转换电路包括一升压转换器，所述升压转换器的SW引脚通过第一电感线圈连接有电池电压，所述升压转换器的VBAT引脚连接电池电压并通过第一电容接地，所述升压转换器的LBI引脚通过第一电阻连接电池电压并通过第二电阻接地，所述升压转换器的VOUT引脚连接电源电压并分别通过第二电容和第三电容接地，所述升压转换器的VOUT引脚连接第三电阻的一端，所述升压转换器的FB引脚连接第三电阻的另一端以及第四电阻的一端，所述第四电阻的另一端接地，所述升压转换器的LBO引脚通过第五电阻连接电源电压，所述升压转换器的PGND引脚接地，所述升压转换器的EN引脚连接使能电路。
[0011] 作为一种优选的实施方式，所述使能电路包括第一MOS管，所述第一MOS管的基极通过第六电阻连接第一二极管的负极，所述第一MOS管的基极通过第七电阻接地，所述第一二极管的正极连接标准电压，所述第一MOS管的源极连接电池电压，所述第一MOS管的漏极通过第八电阻接地。
[0012] 作为一种优选的实施方式，所述处理器连接有稳压电路，所述稳压电路包括一低压差线性稳压器，所述低压差线性稳压器的IN引脚及EN引脚连接电源电压并通过第九电容接地，所述低压差线性稳压器的OUT引脚连接电源电压并通过第十电容接地。
[0013] 作为一种优选的实施方式，所述数据通信单元包括一无线收发芯片，所述无线收发芯片的H/L引脚通过第二十电阻接地，PD引脚连接有第二十一电阻，PTT引脚连接有第二十二电阻，BAT引脚连接有电源电压并分别通过第十三电阻和第十四电阻接地，GND引脚接地，ANT引脚通过第四十二电阻连接有瞬态电压抑制器，ANT引脚还通过第十一电容接地，第四十二电阻通过第十二电容接地。
[0014] 作为一种优选的实施方式，所述时钟单元包括一晶振，所述晶振两端连接所述处理器，所述晶振两端分别通过第二十四电容和第二十五电容接地，所述晶振接地端。
[0015] 采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：通过利用鞋体采集轨道的颜色或颜色的组合，来确定轨道的轨道编号，并通过轨道编号确定轨道位置信息，拍照后将数据上传到监控主机，监控主机可以全天侯实时地实现对鞋体的监控；同时，由传感器和时钟单元确定鞋体的时间和位置信息，并与轨道位置信息进行比较，确定其是否出现非法移动，当出现非法移动时，处理器控制报警单元进行报警指示，以完成防盗；此外，还设置有手持遥控端，用于进行遥控，能够更加便捷地实现对鞋体的控制，并能够无线充电；由于不需要人工作业，提高了安全系数，降低了安全隐患。
附图说明
[0016] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017] 图1为本发明铁道用电子鞋的示意图；
[0018] 图2为本发明中无线充电模块的电路图；
[0019] 图3为本发明中升压转换电路的电路图；
[0020] 图4为本发明中使能电路的电路图；
[0021] 图5为本发明中稳压电路的电路图；
[0022] 图6为本发明中充电模块的电路图；
[0023] 图7为本发明中时钟单元的电路图；
[0024] 图8为本发明中电源接头的电路图；
[0025] 图9为本发明中数据通信单元的电路图。
[0026] 图中，L3-第三电感；C5-第五电容D5-第五二极管L2-第二电感；R11-第十一电阻；L1-第一电感线圈；R2-第二电阻；R3-第三电阻；R4-第四电阻；C2-第二电容；C3-第三电容；
R5-第五电阻；D1-第一二极管；R6-第六电阻；Q1-第一MOS管；R7-第七电阻；R8-第八电阻；
C9-第九电容；C10-第十电容；R13-第十三电阻；C7-第七电容；R15-第十五电阻；R16-第十六电阻；C8-第八电阻；Y1-晶振；C24-第二十四电容；C25-第二十五电容；R34-第三十四电阻；
R35-第三十五电阻；R36-第三十六电阻；R37-第三十七电阻；R38-第三十八电阻；R39-第三十九电阻；R40-第四十电阻；R41-第四十一电阻；R33-第三十三电阻；R20-第二十电阻；R21-第二十一电阻；R22-第二十二电阻；R23-第二十三电阻；R24-第二十四电阻；R42-第四十二电阻；C11-第十一电容；C12-第十二电容；C13-第十三电容；C14-第十四电容。
具体实施方式
[0027] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0028] 如图1所示，本发明铁道用电子鞋包括鞋体，所述鞋体内设置有处理器，所述处理器连接有缓存存储器、报警单元、充电模块、时钟单元，所述处理器通过串口扩展电路连接有数据通信单元和视频通信单元，所述鞋体通过所述数据通信单元连接有监控主机以及手持遥控端，所述处理器利用所述视频通信单元确定鞋体所述鞋体的所述轨道位置信息，并根据所述的轨道位置控制所述报警单元进行相应提示，所述监控主机用于接收所述处理器的轨道位置信息，并实时监控所述鞋体的所处的轨道位置。
[0029] 所述视频通信单元包括一照相机，所述轨道上设置有不同颜色或不同颜色组合，所述照相机采集所述轨道上的颜色信息，并将采集到的所述颜色信息发送到所述处理器。
[0030] 所述视频通信单元还包括一数码管，所述轨道上设置有轨道编号，所述数码管显示所处轨道位置的轨道编号，并将所述轨道编号传送到所述处理器，所述处理器根据所述颜色信息及所述轨道编号确定所处的轨道位置信息。
[0031] 具体的，在处理器内预设轨道编码以及油漆信息，在铁路轨道上刷设不同的编码油漆，油漆的颜色分为红白黄绿等，这些油漆还有不同的编码组合：
[0032] 比如黑漆轨代表1道，
[0033] 白漆轨代表2道，
[0034] 红漆轨代表3道，
[0035] 黄漆轨代表4道，
[0036] 绿漆轨代表5道，
[0037] 黑白漆轨代表6道，
[0038] 红白漆轨代表7道，
[0039] 红黑漆轨代表8道等等……
[0040] 通过轨道上油漆的颜色或者组合颜色，鞋体上的视频通信单元将其发送至处理器，处理器根据预设的对应关系确定轨道位置信息。
[0041] 所述处理器还连接有传感器，并通过所述传感器确定所述鞋体的位置信息，所述处理器结合所述位置信息以及所述时钟单元的时间信息，然后与所述轨道位置信息进行比较，判断所述鞋体是否产生非法移动，当产生非法移动时，所述处理器控制所述报警单元进行报警指示。
[0042] 基于上述发明构思，请参照图2-图9所示，充电模块为无线充电模块，包括一充电管理芯片及一无线充电接收芯片，所述无线充电接收芯片通过分压电路连接电源电压VDD，所述分压电路包括第十一电阻R11、第十二电阻，所述第十一电阻R11及所述第十二电阻的一端连接所述无线充电接收芯片，所述第十一电阻R11的另一端连接所述电源电压VDD，所述第十二电阻的另一端接地，所述电源电压VDD通过第六电容接地，所述电源电压VDD通过第二电感L2以及第四二极管连接所述无线充电接收芯片，所述无线充电接收芯片连接有滤波保护电路，所述滤波保护电路包括第四电容、第五电容C5、第三二极管、第五二极管D5以及第三电感L3，所述第三二极管及所述第五二极管D5的负极连接所述无线充电接收芯片，所述第三二极管及所述第五二极管D5的负极连接所述第五电容C5的一端，所述第三二极管的正极连接所述第四电容的一端，所述第五二极管D5连接所述第四二极管、所述第五二极管D5的另一端，所述第四二极管的两端并联有第三电感L3的两端，所述第三电感L3一端接地；所述充电管理芯片的BAT引脚连接有可充电电池，所述可充电电池的两端连接有第八电容C8，所述可充电电池还接地端，所述充电管理芯片的IN引脚通过第十三电阻R13连接电源电压VDD，通过第十四电阻连接电池电压，通过第七电容C7接地端，CHRG引脚连接有第十六电阻R16，PROG引脚连接有第十五电阻R15。
[0043] 处理器连接有升压转换电路，所述升压转换电路包括一升压转换器，所述升压转换器的SW引脚通过第一电感线圈L1连接有电池电压，所述升压转换器的VBAT引脚连接电池电压并通过第一电容接地，所述升压转换器的LBI引脚通过第一电阻连接电池电压并通过第二电阻R2接地，所述升压转换器的VOUT引脚连接电源电压VDD并分别通过第二电容C2和第三电容C3接地，所述升压转换器的VOUT引脚连接第三电阻R3的一端，所述升压转换器的FB引脚连接第三电阻R3的另一端以及第四电阻R4的一端，所述第四电阻R4的另一端接地，所述升压转换器的LBO引脚通过第五电阻R5连接电源电压VDD，所述升压转换器的PGND引脚接地，所述升压转换器的EN引脚连接使能电路。
[0044] 使能电路包括第一MOS管Q1，所述第一MOS管Q1的基极通过第六电阻R6连接第一二极管D1的负极，所述第一MOS管Q1的基极通过第七电阻R7接地，所述第一二极管D1的正极连接标准电压，所述第一MOS管Q1的源极连接电池电压，所述第一MOS管Q1的漏极通过第八电阻R8接地。
[0045] 处理器连接有稳压电路，所述稳压电路包括一低压差线性稳压器，所述低压差线性稳压器的IN引脚及EN引脚连接电源电压VDD并通过第九电容R9接地，所述低压差线性稳压器的OUT引脚连接电源电压VDD并通过第十电容C10接地。
[0046] 数据通信单元包括一无线收发芯片，所述无线收发芯片的H/L引脚通过第二十电阻R22接地，PD引脚连接有第二十一电阻R21，PTT引脚连接有第二十二电阻R22，BAT引脚连接有电源电压VDD并分别通过第十三电阻R13和第十四电阻接地，GND引脚接地，ANT引脚通过第四十二电阻R42连接有瞬态电压抑制器，ANT引脚还通过第十一电容C11接地，第四十二电阻R42通过第十二电容C12接地，RXD引脚通过第二十三电阻R23、TXD引脚通过第二十四电阻R24接电源电压VDD，GND引脚还通过第十三电容C13、第十四电容C14接系统电源。
[0047] 处理器通过电源接头连通电源，电源接头为十三针接头，其中第十三针接地端，第一针到第八针分别通过限流电阻第三十四电阻R24、第三十五电阻R35、第三十六电阻R36、第三十七电阻R37、第三十八电阻R39、第三十九电阻R39、第四十电阻R40、第四十一电阻R41连接处理器，第十二针通过第三十三电阻R33接电源电压VDD，第十一针连接电源电压VDD。
[0048] 所述时钟单元包括一晶振Y1，所述晶振Y1两端连接所述处理器，所述晶振Y1两端分别通过第二十四电容C24和第二十五电容C25接地，所述晶振Y1接地端。
[0049] 对于周边辅助电路，此处不再赘述。
[0050] 本发明通过利用鞋体采集轨道的颜色或颜色的组合，来确定轨道的轨道编号，并通过轨道编号确定轨道位置信息，拍照后将数据上传到监控主机，监控主机可以全天侯实时地实现对鞋体的监控；同时，由传感器和时钟单元确定鞋体的时间和位置信息，并与轨道位置信息进行比较，确定其是否出现非法移动，当出现非法移动时，处理器控制报警单元进行报警指示，以完成防盗；此外，还设置有手持遥控端，用于进行遥控，能够更加便捷地实现对鞋体的控制，并能够无线充电；由于不需要人工作业，提高了安全系数，降低了安全隐患。
[0051] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
