CN109062108B - 铁路专用线固定式智能防护红牌的控制系统及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铁路专用线固定式智能防护红牌的控制系统及控制方法,控制系统包括有设置于控制室的集中控制器和设置于每个固定式智能防护红牌上的现场控制器。本发明的集中控制器可同时对多个固定式智能防护红牌上的现场控制器进行控制，远程操控，大大降低了现场操控的劳动力，且提高了工作效率；本发明多个固定式智能防护红牌的工作状态，也可通过集中控制器于计算机上进行显示，便于控制室内的工作人员进行实时监控。

Description

铁路专用线固定式智能防护红牌的控制系统及控制方法
技术领域
本发明涉及防护红牌领域，具体是一种铁路专用线固定式智能防护红牌的控制系统及控制方法。
背景技术
铁路专用线车辆占用指示装置(简称“红牌”)是铁路线路上停放车辆的安全防护装置，能够及时告诉机车司机和调车员该铁路线上已经停放车辆，不要再安排车辆进入。红牌分移动式防护红牌和固定式防护红牌。移动式防护红牌是作为临时用的防护红牌，固定式防护红牌是将防护设备安装在铁路线路附近固定使用，它实现了远程智能控制、不需要人员去现场安装和撤除红牌等优点。但由于固定式防护红牌在线路上的使用状况使用人员不能及时监控，极易造成设备丢失和漏防护，且不能进行远程控制，操作人员需要现场进行操控，大大增加了劳动力。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种铁路专用线固定式智能防护红牌的控制系统及控制方法，可远程控制防护红牌的工作状态，且可实现远程监控的目的。
本发明的技术方案为：
铁路专用线固定式智能防护红牌的控制系统，包括有设置于控制室的集中控制器和设置于每个固定式智能防护红牌上的现场控制器；所述的固定式智能防护红牌包括有摆动驱动器和连接于摆动驱动器上的防护红牌，所述的摆动驱动器的摆动输出轴水平设置，所述的防护红牌的底端连接于摆动驱动器的摆动输出轴上；
所述的集中控制器包括有电路板，设置于电路板上的GSM总控模块、多个集中继电器模块和多个继电器开关量采集模块；所述的多个集中继电器模块和多个继电器开关量采集模块一一对应，多个集中继电器模块均与GSM总控模块连接，每个继电器开关量采集模块的开关量输入端与对应的集中继电器模块连接采集集中继电器模块的开关量信息，每个继电器开关量采集模块的开关量输出端与GSM总控模块对应的开关量输入端口连接将采集的集中继电器模块的开关量信息传输给GSM总控模块；
所述的现场控制器包括有电路板，设置于电路板上的GSM现场模块、指令控制开关和现场继电器模块；所述的指令控制开关与GSM现场模块的指令输入端口连接，所述的现场继电器模块与GSM现场模块的开关量输出端口连接，现场继电器模块用于控制固定式智能防护红牌摆动驱动器的启动；
所述的集中控制器的GSM总控模块与现场控制器的GSM现场模块通过GSM网络进行通信连接。
所述的多个集中继电器模块分别通过对应串口模块与串口服务器连接，串口服务器与计算机连接。
所述的GSM总控模块上还连接有多个集中继电器状态指示灯和集中蜂鸣器，每个集中继电器状态指示灯与一个集中继电器模块对应；所述的GSM现场模块上还连接有现场继电器状态指示灯和现场蜂鸣器。
所述的指令控制开关为按键开关，包括有继电器吸合控制按键和继电器断开控制按键。
所述的现场控制器还包括有连接于GSM现场模块上的闪光灯和光敏传感器。
铁路专用线固定式智能防护红牌的控制方法，具体包括有以下步骤：
(1)、远程集中控制：当固定式智能防护红牌需要竖起使用时，首先控制室的工作人员操控集中控制器对应的集中继电器模块的开关闭合，此时对应的继电器开关量采集模块采集到集中继电器模块闭合的开关量信息，然后传输给GSM总控模块，GSM总控模块控制对应的集中继电器状态指示灯点亮、驱动集中蜂鸣器发出提醒，告知控制室内的工作人员，发出的闭合控制指令已经执行，同时GSM总控模块根据集中继电器模块闭合的开关量信息将闭合控制指令发送给对应的一个固定式智能防护红牌现场控制器的GSM现场模块，然后GSM现场模块控制现场继电器模块闭合，此时，固定式智能防护红牌的摆动驱动器启动，防护红牌竖起，从而提醒来车，避免车辆相撞；当固定式智能防护红牌使用完成需要复位时，控制室的工作人员操控对应的集中继电器模块的开关断开，此时对应的继电器开关量采集模块采集到集中继电器模块断开的开关量信息，然后传输给GSM总控模块，GSM总控模块控制对应的集中继电器状态指示灯熄灭、驱动集中蜂鸣器发出提醒，告知控制室内的工作人员，发出的断开控制指令已经执行，同时GSM总控模块根据集中继电器模块断开的开关量信息将断开控制指令发送给对应的一个固定式智能防护红牌的GSM现场模块，然后GSM现场模块控制现场继电器模块断开，此时，固定式智能防护红牌的摆动驱动器复位，防护红牌实现倒下复位操作；
(2)、现场操控：
当固定式智能防护红牌需要竖起使用时，现场操作人员按下现场控制器对应的指令控制开关，GSM现场模块收到闭合控制指令后，控制现场继电器模块闭合，此时，固定式智能防护红牌的摆动驱动器启动，防护红牌竖起，从而提醒来车，避免车辆相撞；当固定式智能防护红牌使用完成需要复位时，现场操作人员按下现场控制器对应的指令控制开关，GSM现场模块收到断开控制指令后，控制现场继电器模块断开，此时，固定式智能防护红牌的摆动驱动器复位，防护红牌实现倒下复位操作。
所述的步骤(2)中，当所述的现场操作人员按下现场控制器对应的指令控制开关，GSM现场模块收到闭合控制指令后，GSM现场模块将闭合控制指令发送给GSM总控模块，GSM总控模块操控对应的集中继电器模块闭合，集中继电器模块的开关量信号通过串口模块转换成数字信号发送给计算机，然后计算机显示屏的电子地图上在对应固定式智能防护红牌的位置显示红色光带；当所述的现场操作人员按下现场控制器对应的指令控制开关，GSM现场模块收到断开控制指令后，GSM现场模块将断开控制指令发送给GSM总控模块，GSM总控模块操控对应的集中继电器模块断开，集中继电器模块的开关量信号通过串口模块转换成数字信号发送给计算机，然后计算机显示屏的电子地图上在对应固定式智能防护红牌的位置显示绿色光带；控制室内的工作人员通过计算机上的电子地图可实时查看所有固定式智能防护红牌的工作状态。
所述的防护红牌竖起时，且光敏传感器采集的光照强度低于设定值时，GSM现场模块控制防护红牌上的闪光灯点亮，实现闪光红牌提醒。
所述的现场控制器接收到集中控制器发出的控制指令时，此时GSM现场模块控制现场继电器模块闭合或断开，然后GSM现场模块控制现场继电器状态指示灯点亮或熄灭，同时驱动现场蜂鸣器发出提醒，告知现场工作人员，固定式智能防护红牌接收到控制指令并已执行。
本发明的优点：
本发明的集中控制器可同时对多个固定式智能防护红牌上的现场控制器进行控制，远程操控，大大降低了现场操控的劳动力，且提高了工作效率；本发明多个固定式智能防护红牌的工作状态，也可通过集中控制器于计算机上进行显示，便于控制室内的工作人员进行实时监控。
附图说明
图1是本发明固定式智能防护红牌安装于铁路线一侧的结构示意图。
图2是本发明集中控制器的结构示意图。
图3是本发明现场控制器的结构示意图。
具体实施方式
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做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。
铁路专用线固定式智能防护红牌的控制系统，包括有设置于控制室的集中控制器和设置于每个固定式智能防护红牌上的现场控制器；
见图1，固定式智能防护红牌设置于离铁路线1一侧约1米处，其包括有摆动驱动器21和连接于摆动驱动器21上的防护红牌22，摆动驱动器21的摆动输出轴水平设置，防护红牌22的底端连接于摆动驱动器21的摆动输出轴上；
见图2，集中控制器包括有电路板，设置于电路板上的GSM总控模块31、九个集中继电器模块K1-K9、九个继电器开关量采集模块F1-F9、九个集中继电器状态指示灯32和集中蜂鸣器33；九个集中继电器模块K1-K9和九个继电器开关量采集模块F1-F9一一对应，九个集中继电器状态指示灯32与九个集中继电器模块K1-K9一一对应，九个集中继电器模块K1-K9、九个集中继电器状态指示灯32和集中蜂鸣器33均与GSM总控模块连接，每个继电器开关量采集模块F1-F9的开关量输入端与对应的集中继电器模块K1-K9连接采集集中继电器模块K1-K9的开关量信息，每个继电器开关量采集模块F1-F9的开关量输出端与GSM总控模块31对应的开关量输入端口连接将采集的集中继电器模块K1-K9的开关量信息传输给GSM总控模块31；九个集中继电器模块K1-K9分别通过对应串口模块34与串口服务器5连接，串口服务器5与计算机6连接；
见图3，现场控制器包括有电路板，设置于电路板上的GSM现场模块41、指令控制开关42、现场继电器模块43、现场继电器状态指示灯44、现场蜂鸣器45、闪光灯46和光敏传感器47；指令控制开关42与GSM现场模块41的指令输入端口连接，现场继电器模块43与GSM现场模块41的开关量输出端口连接，现场继电器模块43用于控制固定式智能防护红牌摆动驱动器21的启动，现场继电器状态指示灯44、现场蜂鸣器45、闪光灯46和光敏传感器47均与GSM现场模块连接；其中，指令控制开关42为按键开关，包括有继电器吸合控制按键和继电器断开控制按键；当防护红牌竖起时，且光敏传感器47采集的光照强度低于设定值时，GSM现场模块41控制防护红牌上的闪光灯46点亮，实现闪光红牌提醒；
集中控制器的GSM总控模块31与现场控制器的GSM现场模块41通过GSM网络进行通信连接。
铁路专用线固定式智能防护红牌的控制方法，具体包括有以下步骤：
(1)、远程集中控制：当固定式智能防护红牌需要竖起使用时，首先控制室的工作人员操控集中控制器3对应的集中继电器模块K1的开关闭合，此时对应的继电器开关量采集模块F1采集到集中继电器模块K1闭合的开关量信息，然后传输给GSM总控模块31，GSM总控模块31控制对应的集中继电器状态指示灯32点亮、驱动集中蜂鸣器33发出提醒，告知控制室内的工作人员，发出的闭合控制指令已经执行，同时GSM总控模块31根据集中继电器模块K1闭合的开关量信息将闭合控制指令发送给对应的一个固定式智能防护红牌现场控制器的GSM现场模块41，然后GSM现场模块41控制现场继电器模块43闭合，此时，固定式智能防护红牌的摆动驱动器21启动，防护红牌22竖起，从而提醒来车，避免车辆相撞；当固定式智能防护红牌使用完成需要复位时，控制室的工作人员操控对应的集中继电器模块K1的开关断开，此时对应的继电器开关量采集模块F1采集到集中继电器模块K1断开的开关量信息，然后传输给GSM总控模块31，GSM总控模块31控制对应的集中继电器状态指示灯32熄灭、驱动集中蜂鸣器33发出提醒，告知控制室内的工作人员，发出的断开控制指令已经执行，同时GSM总控模块31根据集中继电器模块K1断开的开关量信息将断开控制指令发送给对应的一个固定式智能防护红牌的GSM现场模块41，然后GSM现场模块41控制现场继电器模块43断开，此时，固定式智能防护红牌的摆动驱动器21复位，防护红牌22实现倒下复位操作；
(2)、现场操控：
当固定式智能防护红牌需要竖起使用时，现场操作人员按下现场控制器对应的指令控制开关42，GSM现场模块41收到闭合控制指令后，控制现场继电器模块43闭合，此时，固定式智能防护红牌的摆动驱动器22启动，防护红牌22竖起，从而提醒来车，避免车辆相撞；当固定式智能防护红牌使用完成需要复位时，现场操作人员按下现场控制器对应的指令控制开关43，GSM现场模块41收到断开控制指令后，控制现场继电器模块43断开，此时，固定式智能防护红牌的摆动驱动器21复位，防护红牌22实现倒下复位操作；
(3)、防护红牌状态实时监控：
当现场操作人员按下现场控制器对应的指令控制开关42，GSM现场模块41收到闭合控制指令后，GSM现场模块41将闭合控制指令发送给GSM总控模块31，GSM总控模块31操控对应的集中继电器模块K1闭合，集中继电器模块K1的开关量信号通过串口模块34转换成数字信号发送给计算机6，然后计算机6显示屏的电子地图上在对应固定式智能防护红牌的位置显示红色光带；当现场操作人员按下现场控制器对应的指令控制开关42，GSM现场模块41收到断开控制指令后，GSM现场模块41将断开控制指令发送给GSM总控模块31，GSM总控模块31操控对应的集中继电器模块K1断开，集中继电器模块K1的开关量信号通过串口模块34转换成数字信号发送给计算机6，然后计算机6显示屏的电子地图上在对应固定式智能防护红牌的位置显示绿色光带；控制室内的工作人员通过计算机6上的电子地图可实时查看所有固定式智能防护红牌的工作状态。
当现场控制器4接收到集中控制器3发出的控制指令时，此时GSM现场模块41控制现场继电器模块43闭合或断开，然后GSM现场模块41控制现场继电器状态指示灯44点亮或熄灭，同时驱动现场蜂鸣器45发出提醒，告知现场工作人员，固定式智能防护红牌接收到控制指令并已执行。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.铁路专用线固定式智能防护红牌的控制系统，其特征在于：包括有设置于控制室的集中控制器和设置于每个固定式智能防护红牌上的现场控制器；所述的固定式智能防护红牌包括有摆动驱动器和连接于摆动驱动器上的防护红牌，所述的摆动驱动器的摆动输出轴水平设置，所述的防护红牌的底端连接于摆动驱动器的摆动输出轴上；
所述的集中控制器包括有电路板，设置于电路板上的GSM总控模块、多个集中继电器模块和多个继电器开关量采集模块；所述的多个集中继电器模块和多个继电器开关量采集模块一一对应，多个集中继电器模块均与GSM总控模块连接，每个继电器开关量采集模块的开关量输入端与对应的集中继电器模块连接采集集中继电器模块的开关量信息，每个继电器开关量采集模块的开关量输出端与GSM总控模块对应的开关量输入端口连接将采集的集中继电器模块的开关量信息传输给GSM总控模块；
所述的现场控制器包括有电路板，设置于电路板上的GSM现场模块、指令控制开关和现场继电器模块；所述的指令控制开关与GSM现场模块的指令输入端口连接，所述的现场继电器模块与GSM现场模块的开关量输出端口连接，现场继电器模块用于控制固定式智能防护红牌摆动驱动器的启动；
所述的集中控制器的GSM总控模块与现场控制器的GSM现场模块通过GSM网络进行通信连接；
所述的多个集中继电器模块分别通过对应串口模块与串口服务器连接，串口服务器与计算机连接；
所述的GSM总控模块上还连接有多个集中继电器状态指示灯和集中蜂鸣器，每个集中继电器状态指示灯与一个集中继电器模块对应；所述的GSM现场模块上还连接有现场继电器状态指示灯和现场蜂鸣器。
2.根据权利要求1所述的铁路专用线固定式智能防护红牌的控制系统，其特征在于：所述的指令控制开关为按键开关，包括有继电器吸合控制按键和继电器断开控制按键。
3.根据权利要求1所述的铁路专用线固定式智能防护红牌的控制系统，其特征在于：所述的现场控制器还包括有连接于GSM现场模块上的闪光灯和光敏传感器。
4.根据权利要求1所述的铁路专用线固定式智能防护红牌的控制系统的控制方法，其特征在于：具体包括有以下步骤：
（1）、远程集中控制：当固定式智能防护红牌需要竖起使用时，首先控制室的工作人员操控集中控制器对应的集中继电器模块的开关闭合，此时对应的继电器开关量采集模块采集到集中继电器模块闭合的开关量信息，然后传输给GSM总控模块，GSM总控模块控制对应的集中继电器状态指示灯点亮、驱动集中蜂鸣器发出提醒，告知控制室内的工作人员，发出的闭合控制指令已经执行，同时GSM总控模块根据集中继电器模块闭合的开关量信息将闭合控制指令发送给对应的一个固定式智能防护红牌现场控制器的GSM现场模块，然后GSM现场模块控制现场继电器模块闭合，此时，固定式智能防护红牌的摆动驱动器启动，防护红牌竖起，从而提醒来车，避免车辆相撞；当固定式智能防护红牌使用完成需要复位时，控制室的工作人员操控对应的集中继电器模块的开关断开，此时对应的继电器开关量采集模块采集到集中继电器模块断开的开关量信息，然后传输给GSM总控模块，GSM总控模块控制对应的集中继电器状态指示灯熄灭、驱动集中蜂鸣器发出提醒，告知控制室内的工作人员，发出的断开控制指令已经执行，同时GSM总控模块根据集中继电器模块断开的开关量信息将断开控制指令发送给对应的一个固定式智能防护红牌的GSM现场模块，然后GSM现场模块控制现场继电器模块断开，此时，固定式智能防护红牌的摆动驱动器复位，防护红牌实现倒下复位操作；
（2）、现场操控：
当固定式智能防护红牌需要竖起使用时，现场操作人员按下现场控制器对应的指令控制开关，GSM现场模块收到闭合控制指令后，控制现场继电器模块闭合，此时，固定式智能防护红牌的摆动驱动器启动，防护红牌竖起，从而提醒来车，避免车辆相撞；当固定式智能防护红牌使用完成需要复位时，现场操作人员按下现场控制器对应的指令控制开关，GSM现场模块收到断开控制指令后，控制现场继电器模块断开，此时，固定式智能防护红牌的摆动驱动器复位，防护红牌实现倒下复位操作。
5.根据权利要求4所述的铁路专用线固定式智能防护红牌的控制系统的控制方法，其特征在于：所述的步骤（2）中，当所述的现场操作人员按下现场控制器对应的指令控制开关，GSM现场模块收到闭合控制指令后，GSM现场模块将闭合控制指令发送给GSM总控模块，GSM总控模块操控对应的集中继电器模块闭合，集中继电器模块的开关量信号通过串口模块转换成数字信号发送给计算机，然后计算机显示屏的电子地图上在对应固定式智能防护红牌的位置显示红色光带；当所述的现场操作人员按下现场控制器对应的指令控制开关，GSM现场模块收到断开控制指令后，GSM现场模块将断开控制指令发送给GSM总控模块，GSM总控模块操控对应的集中继电器模块断开，集中继电器模块的开关量信号通过串口模块转换成数字信号发送给计算机，然后计算机显示屏的电子地图上在对应固定式智能防护红牌的位置显示绿色光带；控制室内的工作人员通过计算机上的电子地图可实时查看所有固定式智能防护红牌的工作状态。
6.根据权利要求4所述的铁路专用线固定式智能防护红牌的控制系统的控制方法，其特征在于：所述的防护红牌竖起时，且光敏传感器采集的光照强度低于设定值时，GSM现场模块控制防护红牌上的闪光灯点亮，实现闪光红牌提醒。
7.根据权利要求4所述的铁路专用线固定式智能防护红牌的控制系统的控制方法，其特征在于：所述的现场控制器接收到集中控制器发出的控制指令时，此时GSM现场模块控制现场继电器模块闭合或断开，然后GSM现场模块控制现场继电器状态指示灯点亮或熄灭，同时驱动现场蜂鸣器发出提醒，告知现场工作人员，固定式智能防护红牌接收到控制指令并已执行。
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