CN111232023A - 一种轨道工程施工及行车安全管理综合智控系统 - Google Patents

一种轨道工程施工及行车安全管理综合智控系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种轨道工程施工及行车安全管理综合智控系统,包括施工安全管理系统,施工安全管理系统包括:用于接收用户施工请求信息或施工撤销信息并将所述施工请求信息或施工撤销信息通过网络发送给调度管理模块的施工作业请销模块、调度管理模块、施工安全区域划分模块、用于检测列车与施工电子防护器之间的距离且当所述距离小于预定值后施工电子防护器发出声光报警信号的施工电子防护器、用于拍摄所述施工区段并将拍摄的视频数据通过网络传输给指定终端的施工区域视频监控模块。本发明能够通过施工安全管理系统完成施工计划的请销、施工计划冲突检测、施工安全区域划分,实现了信息化、智能化的日班计划管理,提高了施工安全。

Description

一种轨道工程施工及行车安全管理综合智控系统
技术领域
本发明属于轨道施工技术领域,具体是涉及一种轨道工程施工及行车安全管理综合智控系统。
背景技术
轨道工程具有线长、点多、面广的特性,施工期间正式的铁路信号、闭塞及联锁系统尚未建立,特别是隧道内的轨行区无任何网络信号可用,轨行区管理以往长期存在着施工组织效率低、安全风险高的问题。主要表现在:一是众多施工单位的上道施工计划管理难度大、施工登销记不及时、施工防护不到位;二是调度指挥信息不畅、监督各单位的执行情况难;三是工程列车运行速度和进路管控力度弱;四是生产作业过程信息记录不详实导致管理分析和追责难。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足,提供一种轨道工程施工及行车安全管理综合智控系统,其能够通过施工安全管理系统完成施工计划的请销、施工计划冲突检测、施工安全区域划分,实现了信息化、智能化的日班计划管理,提高了施工安全。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:一种轨道工程施工及行车安全管理综合智控系统,其特征在于,包括施工安全管理系统,所述施工安全管理系统包括:
施工作业请销模块,所述施工作业请销模块用于接收第一用户的施工请求信息和接收第一用户的施工撤销信息并将所述施工请求信息或施工撤销信息通过网络发送给调度管理模块;
所述调度管理模块,所述调度管理模块与施工作业请销模块连接,所述调度管理模块用于接收所述施工作业请销模块发送给它的施工请求信息或施工撤销信息并将所述施工请求信息或施工撤销信息显示给第二用户,接收第二用户对所述施工请求信息或施工撤销信息的操作,根据所述操作将所述施工请求信息或施工撤销信息传送给施工安全区域划分模块;
施工安全区域划分模块,所述施工安全区域划分模块与调度管理模块连接,所述施工安全区域划分模块用于接收调度管理模块传送给的所述施工请求信息或施工撤销信息,将所述施工请求信息导入列车监控电子地图,并在列车监控电子地图上标记与所述施工请求信息对应的施工区段,同时对列车监控电子地图靠近所述施工区段的列车发送语音报警信息,当列车靠近所述施工区段超过预定值时,向列车发送制动指令;
施工电子防护器,所述施工电子防护器设置在所述施工区段的两端,所述施工电子防护器用于检测列车与施工电子防护器之间的距离且当所述检测到的距离小于预定值后所述施工电子防护器发出声光报警信号;
施工区域视频监控模块,所述施工区域视频监控模块设置在所述施工区段,所述施工区域视频监控模块用于拍摄所述施工区段并将拍摄的视频数据通过网络传输给指定的终端。
上述的一种轨道工程施工及行车安全管理综合智控系统,其特征在于,所述一种轨道工程施工及行车安全管理综合智控系统还包括信息化调度指挥系统,所述信息化调度指挥系统包括:
日班计划管理模块,所述日班计划管理模块用于接收第三用户提报的日班计划、对所述提报的日班计划和行车计划进行冲突性检测并将检查结果输出给第四用户、将提报的日班计划导入列车运行图模块、接收第四用户对日班计划的调整和审核并生成编制好的日班计划、接收第五用户对所述编制好的日班计划的审批、将通过所述审批的日班计划发送给指定的日班计划接收端;
列车运行图自动绘制模块,所述列车运行图自动绘制模块用于接收第六用户提报的行车计划和施工计划并将所述提报的行车计划和施工计划生成计划列车运行图、用于接收列车实际运行轨迹信息并生成实际列车运行图;
调度命令无线传输模块,所述日班计划管理模块和所述调度管理模块均与所述调度命令无线传输模块连接,所述调度命令无线传输模块用于将调度命令或所述审批的日班计划通过无线网络实时传递到受令车站、受令机车或所述日班计划接收端;
网络调度电话模块,所述网络调度电话模块用于与手持终端或车载终端连接并在连接终端之间实时传递语音信息;
站存车辆管理模块,所述站存车辆管理模块用于记录工程中车辆的入场时间、维修记录、下次维修时间和存放位置、提醒第七用户记录中到达所述下次维修时间的车辆、对车辆进行编组以及解体。
上述的一种轨道工程施工及行车安全管理综合智控系统,其特征在于,所述轨道工程施工及行车安全管理综合智控系统还包括列车运行监控系统,所述列车运行监控系统包括:
电子区间闭塞模块,所述电子区间闭塞模块用于接收第八用户输入的列车运行径路和运行方向信息并将所述列车运行径路和运行方向信息与行车计划进行比较,并输出比较结果;
列车运行导航和监控模块,所述列车运行导航和监控模块包括通信装置、安装在车辆前端的第一视频摄像头、安装在车辆后端的第二视频摄像头、安装在机车驾驶室的第三视频摄像头、安装在机械间的第四视频摄像头、安装在车驾驶室的第一录音器、安装在机械间的第二录音器和设置在驾驶室的视频显示器,所述第一视频摄像头和所述第二视频摄像头均与所述视频显示器通过通信电缆连接且所述视频显示器用于显示所述第一视频摄像头和所述第二视频摄像头拍摄的画面,所述第一视频摄像头、第二视频摄像头、第三视频摄像头和第四视频摄像头均与通信装置连接且用于通过通信装置将所述第一视频摄像头、第二视频摄像头、第三视频摄像头和第四视频摄像拍摄的视频数据传输出去,所述第一录音器和第二录音器均与通信装置连接且用于通过通信装置将所述第一录音器和第二录音器录制的语音数据传输出去;
列车定位和超速防护模块,所述列车定位和超速防护模块包括第二无线通信模块、远程控制中心、显示模块、报警模块、卫星定位模块、高频RFID模块、速度检测模块、列车制动模块和处理模块,所述远程控制中心通过第二无线通信模块与处理模块连接,所述高频RFID模块包括高频RFID阅读器和设置在列车上的有源高频RFID标签,所述高频RFID阅读器与有源高频RFID标签连接用于确定有源高频RFID标签的位置进而确定列车的位置,所述高频RFID阅读器与处理模块连接且用于将所述高频RFID阅读器读取有源高频RFID标签的位置信息传递给处理模块,所述速度检测模块与处理模块连接且用于所述速度检测模块检测的列车速度信息传递给处理模块,所述卫星定位模块与处理模块连接且用于将所述卫星定位模块检测的列车位置信息传递给处理模块,所述报警模块与处理模块连接且用于接收处理模块传递给所述报警模块的报警信息并根据报警信息发出报警,所述显示模块与处理模块连接且用于将列车的位置信息、列车的速度信息和报警信息通过显示模块显示出来,所述列车制动模块与处理模块连接且用于根据所述卫星定位模块和所述高频RFID阅读器发送给处理模块的列车位置信息向所述列车制动模块发送制动控制指令,所述列车制动模块用于接收处理模块发送给它的制动控制指令并根据制动控制指令控制列车卸载动力、制动或紧急制动;
列车定位与间隔防护模块包括433M通信模块和间隔控制装置,所述通信的433M通信模块与所述列车定位和超速防护模块通信连接且用于读取列车定位和超速防护模块中的列车位置信息,所述间隔控制装置与433M通信模块连接且用于收集433M通信模块传递给它的列车位置信息,所述间隔控制装置分别与报警模块和列车制动模块连接且用于根据433M通信模块传递给它的列车位置信息对相邻列车的位置信息进行比对,当相邻列车之间的距离小于预定值后控制报警装置报警或制动装置装置制动。
上述的一种轨道工程施工及行车安全管理综合智控系统,其特征在于,所述轨道工程施工及行车安全管理综合智控系统还包括智能统计分析系统,所述智能统计分析系统包括:
生产任务完成情况统计模块,所述生产任务完成情况统计模块用于记录施工作业请销模块接收的施工请求信息和施工撤销信息并将记录结果以统计表的形式输出给第九用户;
违章违纪行为统计分析模块,所述违章违纪行为统计分析模块用于监测日班计划管理模块、处理模块、电子区间闭塞模块、施工作业请销模块,当出现违反规则的事件时,系统实时向调度中心、车载设备、车站终端、电子防护器进行报警,记录生产违章违纪信息并将所述生产违章违纪信息生成报表;
列车运行监控记录分析模块,所述列车运行监控记录分析模块用于全程实时记录列车的运行日期、运行时间、运行列车车次、机车型号及列车基本运行参数;所述列车运行监控记录分析模块还用于将所述全程实时记录列车的运行日期、运行时间、运行列车车次、机车型号及车基本运行参数生成图形显示给第九用户。
上述的一种轨道工程施工及行车安全管理综合智控系统,其特征在于,所述终端包括调度中心、移动终端和云服务器,所述视频数据在云服务器终端采用循环存储。
上述的一种轨道工程施工及行车安全管理综合智控系统,其特征在于,所述第一视频摄像头和第二视频摄像头均为红外线视频摄像头。
上述的一种轨道工程施工及行车安全管理综合智控系统,其特征在于,所述视频数据和语音数据用于传输给调度中心、授权电脑或授权手机,所述调度中心、授权电脑或授权手机均可实时查看所述视频数据和语音数据并可截取所述视频数据和语音数据的部分片段。
上述的一种轨道工程施工及行车安全管理综合智控系统,其特征在于,所述列车定位和超速防护模块是基于GPS、北斗、轨道标签和机车轮径计算的综合性定位装置。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、本发明通过各个施工单位在网络上提交施工计划,由系统对各种施工计划进行冲突性检测,并形成最终的施工日班计划,实现了全过程、信息化、智能化日班计划管理,有效减少和消除人为因素差错。
2、本发明的调度命令均采用电子形式,有效避免了手工填写调度命令、口头传达调度命令产生的人为因素差错。
3、本发明过在施工期间布设临时网络,有效解决了隧道内无网络和定位信号的难题。
4、本发明实现了施工作业现场,特别是隧道内施工作业人员与调度中心、机车司机间的实时语音通信,大大降低了由于沟通不畅产生的安全隐患。
5、本发明实现了站存车辆的信息化管理,可快速进行列车编组以及解体,避免了各类车辆管理混乱、维修不及时等现象。
6、本发明通过站存车辆管理模块解决了众多施工单位的上道施工计划管理难度大、施工登销记不及时、施工防护不到位的问题。
7、本发明通过违章违纪行为统计分析模块和生产任务完成情况统计模块有效的解决了生产作业过程信息记录不详实导致管理分析和追责难。
下面通过附图和实施例,对本发明做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明系统组成框图。
图2为本发明列车运行导航和监控模块组成框图。
图3为本发明列车定位和超速防护模块组成连接框图。
附图标记说明:
1—施工安全管理系统; 1-1—施工作业请销模块;
1-2—调度管理模块; 1-3—施工安全区域划分模块;
1-4—施工电子防护器; 1-5—施工区域视频监控模块;
2—信息化调度指挥系统; 2-1—日班计划管理模块;
2-2—列车运行图自动绘制模块; 2-3—调度命令无线传输模块;
2-4—网络调度电话模块; 2-5—站存车辆管理模块;
3—列车运行监控系统; 3-1—电子区间闭塞模块;
3-2—列车运行导航和监控模块; 3-21—通信装置;
3-22—第一视频摄像头; 3-23—第二视频摄像头;
3-24—第三视频摄像头; 3-25—第四视频摄像头;
3-26—第一录音器; 3-27—第二录音器;
3-28—视频显示器; 3-3—列车定位和超速防护模块;
3-31—第二无线通信模块; 3-32—远程控制中心;
3-33—显示模块; 3-34—报警模块;
3-35—卫星定位模块; 3-36—RFID模块;
3-361—高频RFID阅读器; 3-362—有源高频RFID标签;
3-37—速度检测模块; 3-38—列车制动模块;
3-39—处理模块; 3-4—列车定位与间隔防护模块;
4—智能统计分析系统; 4-1—生产任务完成情况统计模块;
4-2—违章违纪行为统计分析模块; 4-3—列车运行监控记录分析模块。
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,需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合,下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为了使本技术领域的人员更好的理解本发明的方案,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、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,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,都应该属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包括了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的哪些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或者设备固有的其它步骤或单元。
轨道工程具有线长、点多、面广的特性,施工期间正式的铁路信号、闭塞及联锁系统尚未建立,轨行区管理以往长期存在着施工组织效率低、安全风险高的问题,主要表现在:一是众多施工单位的上道施工计划管理难度大、施工登销记不及时、施工防护不到位;二是调度指挥信息不畅、监督各单位的执行情况难;三是工程列车运行速度和进路管控力度弱;四是生产作业过程信息记录不详实导致管理分析和追责难。
本申请以互联网+应用开发为技术手段,系统整体架构采用了本地式和internet分布式设计,是多网络、多终端、大数据应用平台。平台采用TCP协议、UDP协议、HTTP协议、ICMP协议等多种网络协议综合应用。实现多种视频、语音和数据信息的实时回传、展示和检测功能。地面通信采用无线通信、GPS、北斗、轨道标签、机车轮径综合定位方案。地下隧道由各区段局域网和广域网两个部分组成,各区段局域网由地上接入点、地上与地下连接光纤以及地下无线通信三个部分组成。地下全程采用5.8G无线网桥骨干传输,2.4G瘦AP+AC无线覆盖。系统软件采用restful架构设计,服务器同时支持B/S和C/S架构,中心监控软件采用vs2010作为技术开发平台;服务器使用LINUX操作系统,中心软件使用Windows系列操作系统。软件由调度及管理客户端软件、中心服务器软件及车载终端软件三个部分形成。调度及管理客户端、车载终端软件使用VC++2008设计。
本申请建立了轨道工程施工调度安全管控信息平台并研发了软、硬件设备,实现了轨道工程施工调度指挥信息化、列车运行监控实时化、施工安全管理系统1化、统计分析自动化四大功能目标,革命性提升了轨道工程施工组织效率和轨行区安全管理水平。
如图1所示,本申请公开了一种轨道工程施工及行车安全管理综合智控系统,其包括施工安全管理系统1,所述施工安全管理系统1包括施工安全管理系统1,所述施工安全管理系统1包括:施工作业请销模块1-1、调度管理模块1-2、施工安全区域划分模块1-3、施工电子防护器1-4和施工区域视频监控模块1-5。
所述施工作业请销模块1-1用于接收第一用户的施工请求信息和接收第一用户的施工撤销信息并将所述施工请求信息或施工撤销信息通过网络发送给调度管理模块1-2。
所述调度管理模块1-2与施工作业请销模块1-1连接,所述调度管理模块1-2用于接收所述施工作业请销模块1-1发送给它的施工请求信息或施工撤销信息并将所述施工请求信息或施工撤销信息显示给第二用户,接收第二用户对所述施工请求信息或施工撤销信息的操作,根据所述操作将所述施工请求信息或施工撤销信息传送给施工安全区域划分模块1-3。
所述施工安全区域划分模块1-3与调度管理模块1-2连接,所述施工安全区域划分模块1-3用于接收调度管理模块1-2传送给的所述施工请求信息或施工撤销信息,将所述施工请求信息导入列车监控电子地图,并在列车监控电子地图上标记与所述施工请求信息对应的施工区段,同时对列车监控电子地图靠近所述施工区段的列车发送语音报警信息,当列车靠近所述施工区段超过预定值时,向列车发送制动指令。
所述施工电子防护器1-4设置在所述施工区段的两端,所述施工电子防护器1-4用于检测列车与施工电子防护器1-4之间的距离且当所述距离小于预定值后所述施工电子防护器1-4发出声光报警信号。
所述施工区域视频监控模块1-5设置在所述施工区段,所述施工区域视频监控模块1-5用于拍摄所述施工区段并将拍摄的视频数据通过网络传输给指定的终端。
利用本申请可以有计划的进行施工作业,在开始作业前由施工负责人在车站进行施工登记,车站核对登记内容和计划内容一致时向行车调度员报告,行车调度员下达准许施工的命令,施工单位接到准许施工的命令后方可开始施工作业;当施工结束后,施工负责人在车站登记办理结束施工的请求,值班员审核,行车调度员发布命令,施工结束,相关区域开通。依托系统软件功能,相关人员可远程办理施工请销点手续,系统将请销点信息导入列车监控电子地图形成施工防护区域,防护区域与列车交通障碍预警系统建立联锁关系,列车接近2公里时开始语音报警,司机不采取减速或停车措施时,列车控制模块发出指令启动列车制动单元,列车自动停车有效防止列车擅自闯入施工区域。同时在重点施工区域安装有线或无线视频摄像头,通过系统网络向系统调度中心、移动终端传输现场视频数据,视频数据在云服务器循环存储。
为了进一步确保作业人员的安全本申请在作业区域两端放置施工电子防护器1-4代替传统防护工具,其开机后与机车车载交通障碍预警系统建立联锁关系,当列车接近电子防护器2公里时,电子防护器发出声光报警信号,提醒施工作业人员有车开来及时下道避让。
如图1所示,所述一种轨道工程施工及行车安全管理综合智控系统还包括信息化调度指挥系统2,所述信息化调度指挥系统2包括:日班计划管理模块2-1、列车运行图自动绘制模块2-2调度命令无线传输模块2-3和站存车辆管理模块2-5。
所述日班计划管理模块2-1用于接收第三用户提报的日班计划、对所述提报的日班计划和行车计划进行冲突性检测并将检查结果输出给第四用户、将提报的日班计划导入列车运行图模块、接收第四用户对日班计划的调整和审核并生成编制好的日班计划、接收第五用户对所述编制好的日班计划的审批、将通过所述审批的日班计划发送给指定的日班计划接收端;
所示日班计划管理模块2-1是可以通过远程利用网络来完成日班计划的提报,并对提报的各类施工和行车计划进行冲突性检测,自动将提报的日班计划导入列车运行图模块,调度员在运行图界面审核并调整计划,编制好的计划系统将推送给审批人,经审批同意的计划返回调度员,调度员使用系统向有关行车和施工单位发布计划。计划执行与列车运行图模块接口,实现全过程、信息化、智能化日班计划管理,有效减少和消除人为因素差错。
列车运行图自动绘制模块2-2用于接收第六用户提报的行车计划和施工计划并将所述提报的行车计划和施工计划生成计划列车运行图、用于接收列车实际运行轨迹信息并生成实际列车运行图;
本实施例中,各施工单位提报的行车和施工计划自动导入列车运行图,经审核批准的计划自动生成计划图;系统通过列车定位功能实现列车实际运行轨迹记录并生成实际运行线。列车运行图功能不仅降低了调度员手工绘制列车运行图的工作量,而且为计划冲突检测、列车运行提供了运算标准。
所述日班计划管理模块2-1和所述调度管理模块1-2均与所述调度命令无线传输模块2-3连接,所述调度命令无线传输模块2-3用于将调度命令或所述审批的日班计划通过无线网络实时传递到受令车站、受令机车或所述日班计划接收端。
所述网络调度电话模块2-4用于与手持终端或车载终端连接并在连接终端之间实时传递语音信息;工程列车可配备3G/4G对讲手持终端或车载台,调度通过调度台或者对讲手持终端可群呼或者单呼,实现调度中心与机车、施工作业面等的实时语音通信。
所述站存车辆管理模块2-5用于记录工程中车辆的入场时间、维修记录、下次维修时间和存放位置、提醒第七用户记录中到达所述下次维修时间的车辆、对车辆进行编组以及解体。
站存车管理功能可记录工程中的所有平车、风动卸碴车等车辆的入场时间、维修记录、下次维修时间、到达维修时间提前提醒、存放位置等的记录,可快速进行列车编组以及解体,本功能极大的便利了工程线的现在车管理工作。
如图1至图3所示,所述轨道工程施工及行车安全管理综合智控系统还包括列车运行监控系统3,所述列车运行监控系统3包括:电子区间闭塞模块3-1、列车运行导航和监控模块3-2、列车运行导航和监控模块3-2、列车定位和超速防护模块3-3和列车定位与间隔防护模块3-4,
电子区间闭塞模块3-1,所述电子区间闭塞模块3-1用于接收第八用户输入的列车运行径路和运行方向信息并将所述列车运行径路和运行方向信息与行车计划进行比较,并输出比较结果;
本实施例中,车站在接发列车过程中可通过电子闭塞模块办理区间闭塞手续;同时列车在站发车前,车站值班员、列车司机需确认出发列车的运行径路、运行方向等信息,当选择的信息与行车计划不符时,系统将自动报警,有效防止列车运行径路错误。
列车运行导航和监控模块3-2,所述列车运行导航和监控模块3-2包括通信装置3-21、安装在车辆前端的第一视频摄像头3-22、安装在车辆后端的第二视频摄像头3-23、安装在机车驾驶室的第三视频摄像头3-24、安装在机械间的第四视频摄像头3-25、安装在车驾驶室的第一录音器3-26、安装在机械间的第二录音器3-27和设置在驾驶室的视频显示器3-28,所述第一视频摄像头3-22和所述第二视频摄像头3-23均与所述视频显示器3-28通过通信电缆连接且所述视频显示器3-28用于显示所述第一视频摄像头3-22和所述第二视频摄像头3-23拍摄的画面,所述第一视频摄像头3-22、第二视频摄像头3-23、第三视频摄像头3-24和第四视频摄像头3-25均与通信装置3-21连接且用于通过通信装置3-21将所述第一视频摄像头3-22、第二视频摄像头3-23、第三视频摄像头3-24和第四视频摄像拍摄的视频数据传输出去,所述通信装置3-21是指通过有线视频传输设备或者无线视频传输设备将拍摄的视频信息传输给指定的设备。所述第一录音器3-26和第二录音器3-27均与通信装置3-21连接且用于通过通信装置3-21将所述第一录音器3-26和第二录音器3-27录制的语音数据传输出去;
基于在车辆前端安装的红外线视频摄像头,其通过有线或无线将视频信号本地化传输至车载显示器,不依赖网络支持。当车列推进运行时,司机可通过车载显示界面实时查看前方进路状态;在机车驾驶室、机械间、外部前后端等部位安装视频摄像头,本地化视频录像存储,并通过网络传输至系统,系统服务器循环保存,调度中心、移动终端均可实施查看。本实施例在工程列车前后端加装摄像机、两个驾驶室安装摄像机及录音器,车载设备实时高清录像、录音。调度中心、授权电脑、授权手机可实时查看车载视频信号。随时可抓拍现场违章信息。
列车定位和超速防护模块3-3,所述列车定位和超速防护模块3-3包括第二无线通信模块3-31、远程控制中心3-32、显示模块3-33、报警模块3-34、卫星定位模块3-35、高频RFID模块3-36、速度检测模块3-37、列车制动模块3-38和处理模块3-39,所述远程控制中心3-32通过第二无线通信模块3-31与处理模块3-39连接,所述高频RFID模块3-36包括高频RFID阅读器3-361和设置在列车上的有源高频RFID标签3-362,所述高频RFID阅读器3-361与有源高频RFID标签3-362连接用于确定有源高频RFID标签3-362的位置进而确定列车的位置,所述高频RFID阅读器3-361与处理模块3-39连接且用于将所述高频RFID阅读器3-361读取有源高频RFID标签3-362的位置信息传递给处理模块3-39,所述速度检测模块3-37与处理模块3-39连接且用于所述速度检测模块3-37检测的列车速度信息传递给处理模块3-39,所述卫星定位模块3-35与处理模块3-39连接且用于将所述卫星定位模块3-35检测的列车位置信息传递给处理模块3-39,所述报警模块3-34与处理模块3-39连接且用于接收处理模块3-39传递给所述报警模块3-34的报警信息并根据报警信息发出报警,所述显示模块3-33与处理模块3-39连接且用于将列车的位置信息、列车的速度信息和报警信息通过显示模块3-33显示出来,所述列车制动模块3-38与处理模块3-39连接且用于根据所述卫星定位模块3-35和所述高频RFID阅读器3-361发送给处理模块3-39的列车位置信息向所述列车制动模块3-38发送制动控制指令,所述列车制动模块3-38用于接收处理模块3-39发送给它的制动控制指令并根据制动控制指令控制列车卸载动力、制动或紧急制动。
本申请的列车定位和超速防护模块3-3是基于GPS、北斗、轨道标签、机车轮径计算多种定位技术的综合应用,实现列车在平原、山区、隧道等复杂地形下的精准定位,满足卫星定位信号弱或消失时依然可以为列车控制定位;机车安装了自主研发的列车限速预警控制装置,当列车运行速度超过限制速度2km/h时系统进行语音报警提示,超过3km/h时系统控制机车卸载,超过5km/h时系统控制机车常用制动停车,超过8km/h时系统控制机车紧急制动停车,有效防止列车超速运行。相比于国铁列车运行监控记录装置LKJ-2000,本系统实现了在无铁路专用信号系统的情况下,能够准确定位列车位置、远程改写列车运行条件、设置虚拟防护区域等功能,适合工程线运输现状,填补了国内工程线列车自动停车安全装置的空白。
列车定位与间隔防护模块3-4包括433M通信模块和间隔控制装置,所述间隔控制装置是用于控制两辆列车之间的间距,当两辆列车之间的间距小于预定值后,所述间隔控制装置向报警装置发送报警信号或向制动装置发送制动信号,所述制动装置为列车制动单元,所述通信的433M通信模块与所述列车定位和超速防护模块3-3通信连接且用于读取列车定位和超速防护模块3-3中的列车位置信息,所述间隔控制装置与433M通信模块连接且用于收集433M通信模块传递给它的列车位置信息,所述间隔控制装置分别与报警模块3-34和列车制动模块3-38连接且用于根据433M通信模块传递给它的列车位置信息对相邻列车的位置信息进行比对,当相邻列车之间的距离小于预定值后控制报警装置报警或制动装置装置制动。
本实施例是基于车载主机安装的交通障碍预警模块,其包含433M通信模块,可自发射和接收信号,当两列车接近5公里时开始语音报警,当司机不采取减速或停车措施时,车载控制模块向列车制动单元下达停车命令,列车自动停车,防止两列车相撞发生;同时在区间线路上施工的人员可携带电子施工防护器,其实质就是上述的交通障碍预警模块,当列车接近施工区域2公里时开始向机车和电子施工防护器报警,列车和电子防护器之间通过LORA无线模块进行信息通信,互相告知对方的位置,就可以直线双向报警,若司机不采取减速或停车措施,车载控制模块向列车制动单元下达停车命令,列车自动停车,防止列车闯入施工防护区。
如图1所示,所述轨道工程施工及行车安全管理综合智控系统还包括智能统计分析系统4,所述智能统计分析系统4包括:生产任务完成情况统计模块4-1、违章违纪行为统计分析模块4-2和列车运行监控记录分析模块4-3,
生产任务完成情况统计模块4-1,所述生产任务完成情况统计模块4-1用于记录施工作业请销模块1-1接收的施工请求信息和施工撤销信息并将记录结果以统计表的形式输出给第九用户;其集成了轨道工程施工的所有施工类型和工序,施工管理人员可使用本系统提前一天提报所有的施工计划,施工计划自动转换为线路占用信息提供到行车报警模块3-34,系统自动收集施工计划的执行情况,施工现场人员通过手机APP确认每个施工计划的完成情况,实现工程进度的自动统计。
所述违章违纪行为统计分析模块4-2用于监测日班计划管理模块2-1、处理模块3-39、电子区间闭塞模块3-1、施工作业请销模块1-1,当出现违反规则的事件时,系统实时向调度中心、车载设备、车站终端、电子防护器进行报警,记录生产违章违纪信息并将所述生产违章违纪信息生成报表;
所述列车运行监控记录分析模块4-3用于全程实时记录列车的运行日期、运行时间、运行列车车次、机车型号及列车基本运行参数;所述列车运行监控记录分析模块4-3还用于将所述全程实时记录列车的运行日期、运行时间、运行列车车次、机车型号及车基本运行参数生成图形显示给第九用户。
本实施例中所述列车运行监控记录分析模块4-3全程实时记录日期、时间、列车车次、机车型号、列车运行速度、列车管压力、均衡风缸压力、制动缸压力等列车及机车基本运行参数,形成完整的列车运行全过程数据记录功能,并生成图形显示。列车运行记录数据可通过电脑终端进行查询、分析,有效的实现了列车运行监控记录分析功能,为规范机车乘务员标准化作业执行情况提供了真实可靠的依据。
本平台是在互联网、无线通信、智能控制等技术飞速发展的背景下,综合应用多学科技术,应用于工程线无联锁、无信号、无闭塞等基本铁路设备的成功典范,使得轨行区管理原本组织复杂、信息不畅、监控不利的高风险工作变得系统化、信息化、自动化、智能化,主要有以下社会效益。
本申请为工程线建设提供了信息化的生产平台、管理平台,有利于科学组织施工,有效控制安全、质量及进度,使得施工组织工作变得可视化、系统化、智控化,其应用对加快铁路和城市轨道交通发展具有良好的社会价值。本申请采用开放式设计,与BM技术对接,可为其提供准确的现场音视频、定位等数据。有效保证国家和人民生命财产安全。列车定位、超速防护、间隔防护、施工防护能够有效保证列车运行安全、铁路设施设备安全、施工作业人员人身安全,符合以人为本,安全发展的安全管理理念。经过50多条线的应用,系统记录的列车超速、自动停车等违章违纪行为成百上千条,在系统的警报和干预下没有发生安全事故,有效保证了企业的安全生产。本申请综合应用了多学科交叉技术,是互联网+产业的良好融合,解决了工程线长期以往几十年来存在的组织管理问题,不仅适用于铁路和城市轨道交通建设,其技术思路可以移植到煤矿井下,公路运输,其他行业施工等领域。本申请有利于工程项目降本增效,应用本申请后施工管理更科学、效率更高,可提高工程运输机车车辆使用效率,缩短施工工期,有效把控施工作业安全,对项目部降本增效具有良好的促进作用。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制,凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换,均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (8)

1.一种轨道工程施工及行车安全管理综合智控系统,其特征在于,包括施工安全管理系统(1),所述施工安全管理系统(1)包括:
施工作业请销模块(1-1),所述施工作业请销模块(1-1)用于接收第一用户的施工请求信息和接收第一用户的施工撤销信息并将所述施工请求信息或施工撤销信息通过网络发送给调度管理模块(1-2);
所述调度管理模块(1-2),所述调度管理模块(1-2)与施工作业请销模块(1-1)连接,所述调度管理模块(1-2)用于接收所述施工作业请销模块(1-1)发送给它的施工请求信息或施工撤销信息并将所述施工请求信息或施工撤销信息显示给第二用户,接收第二用户对所述施工请求信息或施工撤销信息的操作,根据所述操作将所述施工请求信息或施工撤销信息传送给施工安全区域划分模块(1-3);
施工安全区域划分模块(1-3),所述施工安全区域划分模块(1-3)与调度管理模块(1-2)连接,所述施工安全区域划分模块(1-3)用于接收调度管理模块(1-2)传送给的所述施工请求信息或施工撤销信息,将所述施工请求信息导入列车监控电子地图,并在列车监控电子地图上标记与所述施工请求信息对应的施工区段,同时对列车监控电子地图靠近所述施工区段的列车发送语音报警信息,当列车靠近所述施工区段超过预定值时,向列车发送制动指令;
施工电子防护器(1-4),所述施工电子防护器(1-4)设置在所述施工区段的两端,所述施工电子防护器(1-4)用于检测列车与施工电子防护器(1-4)之间的距离且当所述检测到的距离小于预定值后所述施工电子防护器(1-4)发出声光报警信号;
施工区域视频监控模块(1-5),所述施工区域视频监控模块(1-5)设置在所述施工区段,所述施工区域视频监控模块(1-5)用于拍摄所述施工区段并将拍摄的视频数据通过网络传输给指定的终端。
2.按照权利要求1所述的一种轨道工程施工及行车安全管理综合智控系统,其特征在于,所述一种轨道工程施工及行车安全管理综合智控系统还包括信息化调度指挥系统(2),所述信息化调度指挥系统(2)包括:
日班计划管理模块(2-1),所述日班计划管理模块(2-1)用于接收第三用户提报的日班计划、对所述提报的日班计划和行车计划进行冲突性检测并将检查结果输出给第四用户、将提报的日班计划导入列车运行图模块、接收第四用户对日班计划的调整和审核并生成编制好的日班计划、接收第五用户对所述编制好的日班计划的审批、将通过所述审批的日班计划发送给指定的日班计划接收端;
列车运行图自动绘制模块(2-2),所述列车运行图自动绘制模块(2-2)用于接收第六用户提报的行车计划和施工计划并将所述提报的行车计划和施工计划生成计划列车运行图、用于接收列车实际运行轨迹信息并生成实际列车运行图;
调度命令无线传输模块(2-3),所述日班计划管理模块(2-1)和所述调度管理模块(1-2)均与所述调度命令无线传输模块(2-3)连接,所述调度命令无线传输模块(2-3)用于将调度命令或所述审批的日班计划通过无线网络实时传递到受令车站、受令机车或所述日班计划接收端;
网络调度电话模块(2-4),所述网络调度电话模块(2-4)用于与手持终端或车载终端连接并在连接终端之间实时传递语音信息;
站存车辆管理模块(2-5),所述站存车辆管理模块(2-5)用于记录工程中车辆的入场时间、维修记录、下次维修时间和存放位置、提醒第七用户记录中到达所述下次维修时间的车辆、对车辆进行编组以及解体。
3.按照权利要求1所述的一种轨道工程施工及行车安全管理综合智控系统,其特征在于,所述轨道工程施工及行车安全管理综合智控系统还包括列车运行监控系统(3),所述列车运行监控系统(3)包括:
电子区间闭塞模块(3-1),所述电子区间闭塞模块(3-1)用于接收第八用户输入的列车运行径路和运行方向信息并将所述列车运行径路和运行方向信息与行车计划进行比较,并输出比较结果;
列车运行导航和监控模块(3-2),所述列车运行导航和监控模块(3-2)包括通信装置(3-21)、安装在车辆前端的第一视频摄像头(3-22)、安装在车辆后端的第二视频摄像头(3-23)、安装在机车驾驶室的第三视频摄像头(3-24)、安装在机械间的第四视频摄像头(3-25)、安装在车驾驶室的第一录音器(3-26)、安装在机械间的第二录音器(3-27)和设置在驾驶室的视频显示器(3-28),所述第一视频摄像头(3-22)和所述第二视频摄像头(3-23)均与所述视频显示器(3-28)通过通信电缆连接且所述视频显示器(3-28)用于显示所述第一视频摄像头(3-22)和所述第二视频摄像头(3-23)拍摄的画面,所述第一视频摄像头(3-22)、第二视频摄像头(3-23)、第三视频摄像头(3-24)和第四视频摄像头(3-25)均与通信装置(3-21)连接且用于通过通信装置(3-21)将所述第一视频摄像头(3-22)、第二视频摄像头(3-23)、第三视频摄像头(3-24)和第四视频摄像拍摄的视频数据传输出去,所述第一录音器(3-26)和第二录音器(3-27)均与通信装置(3-21)连接且用于通过通信装置(3-21)将所述第一录音器(3-26)和第二录音器(3-27)录制的语音数据传输出去;
列车定位和超速防护模块(3-3),所述列车定位和超速防护模块(3-3)包括第二无线通信模块(3-31)、远程控制中心(3-32)、显示模块(3-33)、报警模块(3-34)、卫星定位模块(3-35)、高频RFID模块(3-36)、速度检测模块(3-37)、列车制动模块(3-38)和处理模块(3-39),所述远程控制中心(3-32)通过第二无线通信模块(3-31)与处理模块(3-39)连接,所述高频RFID模块(3-36)包括高频RFID阅读器(3-361)和设置在列车上的有源高频RFID标签(3-362),所述高频RFID阅读器(3-361)与有源高频RFID标签(3-362)连接用于确定有源高频RFID标签(3-362)的位置进而确定列车的位置,所述高频RFID阅读器(3-361)与处理模块(3-39)连接且用于将所述高频RFID阅读器(3-361)读取有源高频RFID标签(3-362)的位置信息传递给处理模块(3-39),所述速度检测模块(3-37)与处理模块(3-39)连接且用于所述速度检测模块(3-37)检测的列车速度信息传递给处理模块(3-39),所述卫星定位模块(3-35)与处理模块(3-39)连接且用于将所述卫星定位模块(3-35)检测的列车位置信息传递给处理模块(3-39),所述报警模块(3-34)与处理模块(3-39)连接且用于接收处理模块(3-39)传递给所述报警模块(3-34)的报警信息并根据报警信息发出报警,所述显示模块(3-33)与处理模块(3-39)连接且用于将列车的位置信息、列车的速度信息和报警信息通过显示模块(3-33)显示出来,所述列车制动模块(3-38)与处理模块(3-39)连接且用于根据所述卫星定位模块(3-35)和所述高频RFID阅读器(3-361)发送给处理模块(3-39)的列车位置信息向所述列车制动模块(3-38)发送制动控制指令,所述列车制动模块(3-38)用于接收处理模块(3-39)发送给它的制动控制指令并根据制动控制指令控制列车卸载动力、制动或紧急制动;
列车定位与间隔防护模块(3-4)包括433M通信模块和间隔控制装置,所述通信的433M通信模块与所述列车定位和超速防护模块(3-3)通信连接且用于读取列车定位和超速防护模块(3-3)中的列车位置信息,所述间隔控制装置与433M通信模块连接且用于收集433M通信模块传递给它的列车位置信息,所述间隔控制装置分别与报警模块(3-34)和列车制动模块(3-38)连接且用于根据433M通信模块传递给它的列车位置信息对相邻列车的位置信息进行比对,当相邻列车之间的距离小于预定值后控制报警装置报警或制动装置制动。
4.按照权利要求3所述的一种轨道工程施工及行车安全管理综合智控系统,其特征在于,所述轨道工程施工及行车安全管理综合智控系统还包括智能统计分析系统(4),所述智能统计分析系统(4)包括:
生产任务完成情况统计模块(4-1),所述生产任务完成情况统计模块(4-1)用于记录施工作业请销模块(1-1)接收的施工请求信息和施工撤销信息并将记录结果以统计表的形式输出给第九用户;
违章违纪行为统计分析模块(4-2),所述违章违纪行为统计分析模块(4-2)用于监测日班计划管理模块(2-1)、处理模块(3-39)、电子区间闭塞模块(3-1)、施工作业请销模块(1-1),当出现违反规则的事件时,系统实时向调度中心、车载设备、车站终端、电子防护器进行报警,记录生产违章违纪信息并将所述生产违章违纪信息生成报表;
列车运行监控记录分析模块(4-3),所述列车运行监控记录分析模块(4-3)用于全程实时记录列车的运行日期、运行时间、运行列车车次、机车型号及列车基本运行参数;所述列车运行监控记录分析模块(4-3)还用于将所述全程实时记录列车的运行日期、运行时间、运行列车车次、机车型号及车基本运行参数生成图形显示给第九用户。
5.按照权利要求1所述的一种轨道工程施工及行车安全管理综合智控系统,其特征在于,所述终端包括调度中心、移动终端和云服务器,所述视频数据在云服务器终端采用循环存储。
6.按照权利要求3所述的一种轨道工程施工及行车安全管理综合智控系统,其特征在于,所述第一视频摄像头(3-22)和第二视频摄像头(3-23)均为红外线视频摄像头。
7.按照权利要求3所述的一种轨道工程施工及行车安全管理综合智控系统,其特征在于,所述视频数据和语音数据用于传输给调度中心、授权电脑或授权手机,所述调度中心、授权电脑或授权手机均可实时查看所述视频数据和语音数据并可截取所述视频数据和语音数据的部分片段。
8.按照权利要求3所述的一种轨道工程施工及行车安全管理综合智控系统,其特征在于,所述列车定位和超速防护模块(3-3)是基于GPS、北斗、轨道标签和机车轮径计算的综合性定位装置。
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