CN103714439A - 列车检修作业流程监控系统及监控方法 - Google Patents

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李骏
袁宁
马骏
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Abstract

本发明公开了列车检修作业流程监控系统及监控方法，属于列车检修监控的技术领域。监控系统包括：移动定位装置、后端数据处理器、数据传输网络。监控方法，在数据传输网络有信号时，移动定位装置采集的人员位置信息传输至后端数据处理服务器，后端数据处理服务器根据人员位置信息生成人员实际作业轨迹，在人员的实际作业流程与标准操作规范有偏差时进行报警。本发明避免了检修库内钢结构对定位精度的干扰，实现了无死角监控；实现了移动定位装置的实时数据校正，提高了定位精度；简化了线路部署，施工简便。

Description

列车检修作业流程监控系统及监控方法
技术领域
本发明公开了列车检修作业流程监控系统及监控方法，属于列车检修监控的技术领域。
背景技术
列车入库检修是保障列车运行安全的重要手段。列车组成部件结构复杂度高，检修项目多，检修的工作量繁重，从而检修的质量难以保证，为了提高检修效率、确保检修质量，需要对检修作业流程实行实时监控，尤其是检修程序以及每个重点部位检修时间的监控。目前实时监控的主要技术方案有：
（1）视频监控：单纯依靠在检修库内布置的摄像头进行监控。此种方案需要布置大量的摄像头，现场施工量大、成本高，且管理人员难以一目了然的查看全库的检修情况，存在监控死角；
（2）基于WIFI定位技术：基于无线信号传播蜂窝三角测量法进行定位。此种方案定位基于无线WIFI网络，容易受到外界的干扰，如检修库内的钢铁结构，从而影响其精度，且需要布置很多定位节点，施工量大，在较复杂的环境下很难进行准确定位，存在监控死角。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的不足，提出了一种列车检修作业流程监控系统及监控方法。
本发明采用如下技术方案实现上述发明目：
列车检修作业流程监控系统，包括：移动定位装置、后端数据处理器，数据传输网络，其中，
所述移动定位装置，采集的人员位置信息通过数据传输网络发送至后端数据处理器；
所述后端数据处理器，根据人员位置信息生成人员实际作业轨迹，在人员的实际作业流程与标准操作规范有偏差时，进行报警。
作为所述列车检修作业流程监控系统的进一步优化方案，监控系统还包括校正单元，所述校正单元为安放在检修库内的原点校正装置，在移动定位装置移动至原点校正区域时，原点校正装置输出的归零信息将移动定位装置中存储的位置信息、角度信息归零。
作为所述列车检修作业流程监控系统的进一步优化方案，校正单元还包括：安装在检修股道上的角度校正装置，在移动定位装置移动至角度校正区域时，角度校正装置输出的校正信息修正移动定位装置的航向角以及采集的检修人员位置信息。
作为所述列车检修作业流程监控系统的进一步优化方案，校正单元还包括安装在检修股道两侧的位置校正装置，在移动定位装置移动至位置校正区域时，位置校正装置输出的校正位置信息替代移动定位装置采集的人员位置信息。
作为所述列车检修作业流程监控系统的进一步优化方案，监控系统还包括将移动定位装置采集的人员位置信息预处理后发送至后端数据处理器的前端数据处理工控机。
作为所述列车检修作业流程监控系统的进一步优化方案，监控系统还包括实时轨迹界面显示装置。
列车检修作业流程监控方法，利用所述监控系统实现，具体为：在数据传输网络有信号时，移动定位装置采集的人员位置信息发送至后端数据处理器，后端数据处理器根据人员位置信息生成包含行走路径和作业时间的人员实际作业轨迹，在人员的实际作业流程与标准操作规范有偏差时，进行报警。
作为所述列车检修作业流程监控方法的进一步优化方案，对人员位置信息进行校正得到人员位置信息修正值，移动定位装置发送人员位置信息修正值至后端数据处理器。
作为所述列车检修作业流程监控方法的进一步优化方案，移动定位装置发送的人员位置信息或者人员位置信息修正值经过预处理后传输至后端数据处理器。
本发明采用上述技术方案，具有以下有益效果：
（1）采用移动定位装置实时检测检修人员位置信息，避免了检修库内钢结构对定位精度的干扰，实现了无死角监控；
（2）校正单元的运用，实现了移动定位装置的实时数据校正，提高了定位精度；
（3）利用无线网络实时传输数据，简化了线路部署，施工简便。
附图说明
图1为列车检修工作流程监控系统的框图。
图2为列车检修工作流程监控方法的流程图。
具体实施方式
具体实施例一：
如图1所示的列车检修作业流程监控系统，包括：若干移动定位装置、后端数据处理服务器、数据传输网络。数据传输网络优选由部署在检修库上空的无线路由器、网络交换机、无线网络中继组成的无线通信系统。移动定位装置，采集人员（检修人员或者其他工作人员）位置信息。后端数据处理服务器，根据人员位置信息生成包含行走路径和作业时间的人员实际作业轨迹，在人员的实际作业流程与标准操作规范有偏差时，进行报警。
移动定位装置利用惯导技术进行定位，惯导技术现在已经广泛应用于导航定位领域。移动定位装置包括：惯导模块、存储芯片、无线收发模块，惯导模块定位的实时位置信息在没有无线信号时存储在存储芯片内，而在有无线信息号时惯导模块定位的实时位置信息以及存储芯片内存储的信息通过无线收发模块发送出去。移动定位装置利用市场上已有芯片即可实现，惯导装置的定位过程以及无线收发模块按照协议传输数据的过程都是可以通过成熟的软件程序实现。后端数据处理服务器根据移动定位装置采集的人员位置信息绘制人员实际作业轨迹，计算人员实际作业轨迹与标准作业轨迹的误差值，在误差值超出阈值范围时判定人员的实际作业轨迹与标准规范有偏差。人员实际作业轨迹可以利用基于GPS的轨迹绘制应用系统的设计与实现（中国矿业大学计算机科学与技术学院，揭宗昌）一文中公开的方法实现。
如图2所示，在有wifi信号时，移动定位装置采集的人员位置信息发送至后端数据处理器，没有wifi信号时，采集的检修人员位置信息存储在存储芯片中并在下一次检测到wifi信号时发送给后端数据处理器，后端数据处理器根据人员位置信息生成包含行走路径和作业时间的人员实际作业轨迹，在人员的实际作业流程与标准操作规范有偏差时，进行报警。
具体实施例二：
作为具体实施例一的进一步改进，监控系统还包括输出校正信息给移动定位装置的校正单元，校正单元有：安放在检修库内的原点校正装置，在移动定位装置移动至原点校正区域时，原点校正装置输出的归零信息将移动定位装置中存储的位置信息、角度信息归零。校正信息存储在移动定位装置的存储芯片中，掉电后自动清除，重新上电后自动初始化。
为了提高数据校正的准确率，在检修股道两端安装有角度校正装置，在移动定位装置移动至角度校正区域时，角度校正装置输出的校正信息修正移动定位装置的航向角以及采集的检修人员位置信息。
为了提高数据校正的准确率，在检修股道两端安装有若干位置校正装置，两个相邻位校正装置间隔相等或间隔不等，如等间隔100米。在移动定位装置移动至位置校正区域时，位置校正装置输出的校正位置信息替代移动定位装置采集的检修人员位置信息。
在有wifi信号时，校正单元对人员位置信息进行校正得到人员位置信息修正值，移动定位装置发送人员位置信息修正值至后端数据处理器，没有wifi信号时，将检修人员位置信息修正值存储在存储芯片中并在下一次检测到wifi信号时发送给后端数据处理器，后端数据处理器根据人员位置信息生成包含行走路径和作业时间的人员实际作业轨迹，在人员的实际作业流程与标准操作规范有偏差时，进行报警。
具体实施例三：
作为具体实施例一或者具体实施例二的改进方案，监控系统还包括将移动定位装置采集的人员位置信息预处理后发送至后端数据处理器的前端数据处理工控机，以及用于显示人员实际作业轨迹的实时轨迹界面显示装置。
前端数据处理工控机利用socket编程技术将无线接收到的数据进行整理、排序，并通过无线网再将数据发送出去。前端数据处理工控机将各个移动定位装置采集的检修人员位置信息汇总后，进行协议转换并等待无线信号到来时发送出去。
移动定位装置发送的人员位置信息或者人员位置信息修正值经前端数据处理工控机预处理后传输至后端数据处理器
综上所述，通过路径的比较，可以得知检修人员是否按照检修顺序依次完成检修项目，通过检修时间的比较，可以得知检修人员是否按照检修标准时间完成检修任务，在实际检修时间较短达不到检修质量时或者超过标准检修时间影响到接下来的检修工作时均发出警报。

Claims (9)

1.列车检修作业流程监控系统，其特征在于包括：移动定位装置、后端数据处理器，数据传输网络，其中，
所述移动定位装置，采集的人员位置信息通过数据传输网络发送至后端数据处理器；
所述后端数据处理器，根据人员位置信息生成人员实际作业轨迹，在人员的实际作业流程与标准操作规范有偏差时，进行报警。
2.根据权利要求1所述的列车检修作业流程监控系统，其特征在于：所述监控系统还包括校正单元，所述校正单元为安放在检修库内的原点校正装置，在移动定位装置移动至原点校正区域时，原点校正装置输出的归零信息将移动定位装置中存储的位置信息、角度信息归零。
3.根据权利要求2所述的列车检修作业流程监控系统，其特征在于：所述校正单元还包括：安装在检修股道上的角度校正装置，在移动定位装置移动至角度校正区域时，角度校正装置输出的校正信息修正移动定位装置的航向角以及采集的检修人员位置信息。
4.根据权利要求2所述的列车检修作业流程监控系统，其特征在于：所述校正单元还包括：安装在检修股道两侧的位置校正装置，在移动定位装置移动至位置校正区域时，位置校正装置输出的校正位置信息替代移动定位装置采集的人员位置信息。
5.根据权利要求1至4任意一项权利要求所述的列车检修作业流程监控系统，其特征在于：所述监控系统还包括将移动定位装置采集的人员位置信息预处理后发送至后端数据处理器的前端数据处理工控机。
6.根据权利要求5所述的列车检修作业流程监控系统，其特征在于：所述监控系统还包括实时轨迹界面显示装置。
7.列车检修作业流程监控方法，其特征在于：利用权利要求1所述的监控系统实现，具体为：在数据传输网络有信号时，移动定位装置采集的人员位置信息发送至后端数据处理器，后端数据处理器根据人员位置信息生成包含行走路径和作业时间的人员实际作业轨迹，在人员的实际作业流程与标准操作规范有偏差时，进行报警。
8.根据权利要求7所述的列车检修作业流程监控方法，其特征在于：对人员位置信息进行校正得到人员位置信息修正值，移动定位装置发送人员位置信息修正值至后端数据处理器。
9.根据权利要求8所述的列车检修作业流程监控方法，其特征在于：所述移动定位装置发送的人员位置信息或者人员位置信息修正值经过预处理后传输至后端数据处理器。
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