CN101109165B - 一种用于铁路大型养路机械运行安全和作业质量的监控系统 - Google Patents

Abstract

一种用于铁路大型养路机械运行安全和作业质量的监控系统，它包括作业质量监控模块、行车安全监控模块、连挂防撞模块和显示模块，各模块分别通过CAN总线与显示模块相连，作业质量监控模块对作业参数进行监视和记录，确保作业精度，也可作为线路验收的依据，行车安全监控模块对涉及行车安全的信息进行监视和记录，防范事故的发生，连挂防撞模块自动判断前方的危险源，防止事故的发生，显示模块起人机交互的作用，在各模块中采用了各自的专门方法来分别进行作业质量监控、行车安全监控和连挂防撞监控。

Description

一种用于铁路大型养路机械运行安全和作业质量的监控系统

技术领域

本发明涉及一种铁路养护装备的监控系统，特别是一种用于铁路大型养路机械运行安全和作业质量的监控系统。

背景技术

铁路工程维护机车在不断进展，对其作业质量和运行安全监控的要求日益提高。大型养路机械上先是采用技术落后的转笔式记录仪，后来采用的是无纸的电子式记录仪。相对笔式记录仪而言，电子式记录仪具有存储容量大、操作简单、稳定性好。但是现有的电子式记录仪，采用的是X86 CPU和WINDOWS XP操作系统，采集卡采用金手指的安装方式，和嵌入式系统相比存在功耗大、启动慢、可靠性差等缺点。同时，大型养路机械运行按功能可分三个不同状态，即高速走行、作业、连挂。高速走行是指机车高速运行在正常的线路上，有信号(包括线路上的电信号和指示灯)指示，此时机车必须遵守信号和调度指令以确保安全；作业时，机车低速运行在封锁的线路区间，没有信号指示和调度指令；连挂是指机车为了到达或离开作业点而以较高的速度在封锁区间走行。而现有的记录仪只是监控机车作业时的作业质量，而对高速走行和连挂过程中的安全没有监控作用。

发明内容

本发明的目的就是为了提供一种用于铁路大型养路机械运行安全和作业质量的监控系统，它可以在养路机械处于高速走行、作业、连挂三个不同状态时进行有效的监控，确保运行安全和作业质量。

它包括作业质量监控模块1、行车安全监控模块2、连挂防撞模块3和显示模块4，所述作业质量监控模块1、行车安全监控模块2、连挂防撞模块3分别通过CAN总线与显示模块4相连，其中：

所述作业质量监控模块1在作业时，对作业参数进行监视和记录，确保作业精度，也可作为线路验收的依据，包括计算作业位置、记录系统轨道各点参数的设定值和实际值、计算各点偏差，并在超出误差范围时发出报警信号、提供对记录数据进行转储的USB接口；

所述行车安全监控模块2列车高速运行和连挂时，对涉及行车安全的信息进行监视和记录，防范事故的发生，以及保证事故原因的可溯性，包括记录列车操作员的动作、记录列车运行的运行状态和外部信息、出现安全问题时报警和自动制动；

所述连挂防撞模块3在列车连挂时，自动判断前方的危险源，并根据其程度采取不同的措施，防止事故的发生，包括通过GPS计算列车的绝对位置和相对位置，并能根据相对距离和速度自动报警、通过雷达自动搜索前方100米内的障碍物，并能自动报警；

所述显示模块4起人机交互的作用，包括显示作业质量的参数和输入指令、显示高速走行时的各种参数和输入指令、显示连挂时的各种参数和输入指令。

在各模块中采用了各自的专门方法来分别进行作业质量监控、行车安全监控和连挂防撞监控。

一种用于铁路大型养路机械作业质量监控的方法，完成对作业参数进行监视和记录，确保作业精度，也可作为线路验收的依据，其特征在于它包括以下步骤：

1、计算作业位置，记录系统轨道各点参数的设定值和实际值；

2、计算各点偏差，并在超出误差范围时发出报警信号；

3、将作业位置、系统轨道各点参数和各点偏差数据按照规定的格式记录存储进指定的存储器，并提供对记录数据进行转储的USB接口。

一种用于铁路大型养路机械行车安全监控的方法，完成列车高速运行和连挂时，对涉及行车安全的信息进行监视和记录，防范事故的发生，以及保证事故原因的可溯性，其特征在于它包括以下步骤：

1、记录列车操作员的动作；

2、记录列车运行的运行状态和外部信息；

3、比对运行状态和外部信息，在出现安全问题时报警和自动制动。

一种用于铁路大型养路机械行车连挂防撞监控的方法，完成在列车连挂时，自动判断前方的危险源，并根据其程度采取不同的措施，防止事故的发生，其特征在于它包括以下步骤：

1、通过GPS计算列车的绝对位置和相对位置；

2、通过雷达自动搜索前方100米内的障碍物；

3、根据列车绝对位置和相对位置以及前方100米内的障碍物判断是否发出报警信号。

本发明包括三个对铁路大型养路机械作业质量、行车安全、连挂防撞的监控模块，提供了相应的处理方法，并且通过CAN总线将它们与显示模块相连，可以较好地解决铁路大型养路机械对于作业质量、行车安全、连挂防撞方面的需求，确保行车安全和作业质量。

附图说明

图1为本发明系统框图。

具体实施方式

如图1所示，它包括作业质量监控模块1、行车安全监控模块2、连挂防撞模块3和显示模块4，所述作业质量监控模块1、行车安全监控模块2、连挂防撞模块3分别通过CAN总线与显示模块4相连，其中：

所述作业质量监控模块1在作业时，对作业参数进行监视和记录，确保作业精度，也可作为线路验收的依据，包括计算作业位置、记录系统轨道各点参数的设定值和实际值、计算各点偏差，并在超出误差范围时发出报警信号、提供对记录数据进行转储的USB接口；

所述行车安全监控模块2列车高速运行和连挂时，对涉及行车安全的信息进行监视和记录，防范事故的发生，以及保证事故原因的可溯性，包括记录列车操作员的动作、记录列车运行的运行状态和外部信息、出现安全问题时报警和自动制动；

所述连挂防撞模块3在列车连挂时，自动判断前方的危险源，并根据其程度采取不同的措施，防止事故的发生，包括通过GPS计算列车的绝对位置和相对位置，并能根据相对距离和速度自动报警、通过雷达自动搜索前方100米内的障碍物，并能自动报警；

所述显示模块4起人机交互的作用，包括显示作业质量的参数和输入指令、显示高速走行时的各种参数和输入指令、显示连挂时的各种参数和输入指令。

在各模块中采用了各自的专门方法来分别进行作业质量监控、行车安全监控和连挂防撞监控。

雷达自动搜索距离可以根据具体情况设置。

一种用于铁路大型养路机械作业质量监控的方法，完成对作业参数进行监视和记录，确保作业精度，也可作为线路验收的依据，其特征在于它包括以下步骤：

1、计算作业位置，记录系统轨道各点参数的设定值和实际值；

2、计算各点偏差，并在超出误差范围时发出报警信号；

3、将作业位置、系统轨道各点参数和各点偏差数据按照规定的格式记录存储进指定的存储器，并提供对记录数据进行转储的USB接口。

一种用于铁路大型养路机械行车安全监控的方法，完成列车高速运行和连挂时，对涉及行车安全的信息进行监视和记录，防范事故的发生，以及保证事故原因的可溯性，其特征在于它包括以下步骤：

1、记录列车操作员的动作；

2、记录列车运行的运行状态和外部信息；

3、比对运行状态和外部信息，在出现安全问题时报警和自动制动。

一种用于铁路大型养路机械行车连挂防撞监控的方法，完成在列车连挂时，自动判断前方的危险源，并根据其程度采取不同的措施，防止事故的发生，其特征在于它包括以下步骤：

1、通过GPS计算列车的绝对位置和相对位置；

2、通过雷达自动搜索前方100米内的障碍物；

3、根据列车绝对位置和相对位置以及前方100米内的障碍物判断是否发出报警信号。

本发明包括三个对铁路大型养路机械作业质量、行车安全、连挂防撞的监控模块，提供了相应的处理方法，并且通过CAN总线将它们与显示模块相连，可以较好地解决铁路大型养路机械对于作业质量、行车安全、连挂防撞方面的需求，确保行车安全和作业质量。

系统整个系统采用模块化设计，根据机车运行状态分为三个功能模块和一个显示模块，他们之间通过CAN总线连接，系统会根据机车的运行状态而自动切换不同的功能模块。

Claims (1)

1.一种用于铁路大型养路机械运行安全和作业质量的监控系统，它包括作业质量监控模块(1)、行车安全监控模块(2)、连挂防撞模块(3)和显示模块(4)，所述作业质量监控模块(1)、行车安全监控模块(2)、连挂防撞模块(3)分别通过CAN总线与显示模块(4)相连，其中：

所述作业质量监控模块(1)在作业时，对作业参数进行监视和记录，确保作业精度，也作为线路验收的依据，包括计算作业位置、记录系统轨道各点参数的设定值和实际值、计算各点偏差，并在超出误差范围时发出报警信号、提供对记录数据进行转储的USB接口；

所述行车安全监控模块(2)在列车高速运行和连挂时，对涉及行车安全的信息进行监视和记录，防范事故的发生，以及保证事故原因的可溯性，包括记录列车操作员的动作、记录列车运行的运行状态和外部信息、出现安全问题时报警和自动制动；

所述连挂防撞模块(3)在列车连挂时，自动判断前方的危险源，并根据其程度采取不同的措施，防止事故的发生，包括通过GPS计算列车的绝对位置和相对位置，并能根据相对距离和速度自动报警、通过雷达自动搜索前方一定距离内的障碍物，并能自动报警；

所述显示模块(4)起人机交互的作用，包括显示作业质量的参数和输入指令、显示高速走行时的各种参数和输入指令、显示连挂时的各种参数和输入指令。

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