CN115107835A - 一种基于列车调度系统的铁路施工动态防护系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于列车调度系统的铁路施工动态防护系统，包括根据列车运行线路站点数量设置的若干组车站设备和与车站设备信号连接的移动设备；所述车站设备包括车站值班台、施工防护值班台、车站电台和光纤直放站，所述移动设备包括设置在列车上的机车电台和若干组施工防护手持电台；所述车站控制器统一控制车站值班台、施工防护值班台、车站电台、车载电台和施工防护手持电台之间的通信；本发明采用一套无线通信系统同时解决无线列车调度通信需求、施工防护无线调度通信需求和列车位置信息实时转发给施工防护作业人员的需求，大幅提高了信息传递的效率，可有效减少铁路施工过程中安全事故的发生，并实现了全线信号覆盖，具有较高的经济性。
Description
技术领域
本发明涉及铁路施工防护领域，具体涉及一种基于列车调度系统的铁路施工动态防护系统及方法。
背景技术
目前，铁路施工防护技术手段是：当一个班组需要进行铁路施工时，需在铁路沿线的车站内设置驻站防护员，同时在施工现场前后800m分别安排施工防护人员和施工负责人,还需根据实际的通信情况安排中间联络员。驻站防护员与施工防护员必须保持3～5min通话一次，进行列车运行位置的预报和确认。列车靠近时，由驻站防护人员用固定电台通知现场防护人员，再由现场防护人员通知施工人员下道。列车运行位置信息由驻站防护员通过观察车站TDCS系统列车动态运行显示屏或通过车站值班员与列车司机的车机联控获取列车即将通过本站。
无线列车调度通信系统车站设备是铁路各个车站必配的行车通信设备，实现车站值班员与列车司机的无线通信，满足行车调度指挥工作；无线列调系统机车电台已实现将列车实时位置信息通过无线方式传送车站设备。列车实时位置信息包含公里标和GPS信息。
目前施工防护无线通信系统，普遍采用DMR收发同频模式，通过车站固定电台和现场对讲机实现施工防护作业。该系统的通信采用直通模式，通信距离有限，可能存在山区、路堑、隧道、弯道等无线信号盲区或弱场强区，需要多名中间联络员和施工防护人员才能完成施工防护作业。若施工防护无线通信系统也采用全线覆盖，需要重新建设车站设备、车站天馈、区间直放站和漏缆，投资巨大。
现有的铁路沿线施工作业防护系统与列调系统是两个独立工作的无线通信系统，分属不同的单位使用和维护。作业防护系统无法实现自动获取接近列车的实时位置信息，只能通过驻站防护员人工转发给现场施工防护人员，不仅效率低下，而且人工成本高。驻站防护员发起的包括列车靠近警示、无线通信状态定时检查等呼叫和通话日志记录全靠人工来保障，精确性和客观性都还存在巨大的提升空间。
发明内容
本发明的目的在于：为解决现有的铁路沿线施工作业防护系统与列车调度系统是两个独立工作的无线通信系统，分属不同的单位使用和维护，作业防护系统无法实现自动获取接近列车的实时位置信息，只能通过驻站防护员人工转发给现场施工防护人员，不仅效率低下，而且人工成本高，驻站防护员发起的包括列车靠近警示、无线通信状态定时检查等呼叫和通话日志记录全靠人工来保障，精确性和客观性都还存在巨大的提升空间的问题，特提供一种基于列车调度系统的铁路施工动态防护系统及方法。
本发明的技术方案如下：
一种基于列车调度系统的铁路施工动态防护系统，
包括根据列车运行线路站点数量设置的若干组车站设备和与车站设备信号连接的移动设备；
所述车站设备包括车站值班台、施工防护值班台、车站电台和光纤直放站，所述车站值班台和施工防护值班台通过有线方式连通车站电台，所述车站电台包括车站控制器、无线列调数字信道机、施工防护数字信道机和射频天馈单元；
所述移动设备包括设置在列车上的机车电台和若干组施工防护手持电台；所述机车电台通过无线信号连通车站电台，所述施工防护手持电台通过无线信号连通光纤直放站；
所述车站控制器统一控制车站值班台、施工防护值班台、车站电台、车载电台和施工防护手持电台之间的通信。
上述方案中，所述光纤直放站包括近端机和远端机。
上述方案中，所述车站值班台、施工防护值班台、车载电台和施工防护手持电台上均设有彼此连通的对讲机。
上述方案中，相邻两个站点的车站电台通过I P通道互联。
上述方案中，所述车站值班台、施工防护值班台和移动设备的对讲机具备语音通话和监听功能，车站值班员或施工防护驻站联络员可通过对应的值班台选择呼叫或监听对象，也可通过值班台查询和回放录音。
一种基于列车调度系统的铁路施工动态防护方法，所述方法包括如下步骤：
S1：在列车行驶的每个站点上部署基于列车调度系统的铁路施工动态防护系统，形成每个站点的信号覆盖区间；
S2：在施工防护值班台设置沿线施工作业计划；
S3：通过车站控制器实时获取施工防护手持电台的位置信息，并在施工防护手持电台形成动态地理围栏，并随着施工人员的移动，对动态地理围栏周界进行实时调整；
S4：通过车站控制器对车载电台位置进行实时监控，确定列车位置；
S5：当车站控制器检测到有列车行驶接近动态地理围栏周界时，向施工防护值班台发送列车接近信息，同时向手工防护手持台发送列车接近预报；
S6：施工防护手持台收到预报信息后，进行人工确认，确认信息实时反馈至施工防护值班台；
S7：若施工防护值班台未收到确认信息，再次发送列车接近预报，若施工防护值班台三次发送列车接近预报后任然未收到确认信息进行告警；
S8：告警后驻站防护人员人工介入语音通话告知施工人员；
S9：当车站控制器没有检测到有列车行驶接近动态地理围栏周界时，施工防护数字信道机定时自动发出通信状态检测呼叫，并接受施工防护手持台的自动应答；在预定的时间内没有收到通信状态检测呼叫，施工防护值班台和施工防护手持电台都自动触发通道故障提示，提醒防护值班员和现场防护及时采取进一步措施。
上述方案中，所述步骤动态地理围栏形成具体为，车站控制器实时获取施工防护手持电台的位置信息，并且以此为位置为圆心、半径为R的形成一个圆形，即为动态地理围栏，圆周即为动态地理围栏周界。
上述方案中，当施工人员移动移动超出本站点信号覆盖区间，进入另一站点的信号覆盖区间时，施工防护手持电台自动实现越区切换，自动连接另一站点的车站控制器，在另一站点的信号覆盖范围内继续工作，同时原站点的车站控制器和施工防护值班台通过IP通道仍然能获得施工防护手持电台的位置信息并与之保持正常的通信。
综上所述，本发明的有益效果是：
本发明通过同一个车站控制器控制无线列调数字信道机、施工防护数字信道机、射频天馈单元和光纤直放站的方式实现全线无线信号覆盖，消除施工防护无线信号盲区；采用一套无线通信系统同时解决无线列车调度通信需求、施工防护无线调度通信需求和列车位置信息实时转发给施工防护作业人员的需求，使得列车位置信息能够高效的传递至施工人员手上，大幅提高了信息传递的效率，可有效减少铁路施工过程中安全事故的发生，如果发生安全事故时，可以精确的对事故发生的位置进行定位，帮助事故发生后溯源，以便采取更加有效的措施保障铁路施工的安全，同时不需要重新建设车站设备、车站天馈系统、区间直放站和漏缆即可实现施工防护无线通信系统的全线信号覆盖，具有较高的经济性。
附图说明
图1为本发明中单一站点的铁路施工动态防护系统的结构示意图；
图2为本发明中动态地理围栏的结构示意图；
图3为本发明中相邻两个站点的铁路施工动态防护系统的结构示意图；
图4为本发明中动态地理围栏跨站防护的结构示意图。
具体实施方式
为更好地实现本发明，下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细地说明，但本发明的实施方式并不限于此。
实施例1
如图1、图2所示，一种基于列车调度系统的铁路施工动态防护系统，包括根据列车运行线路站点数量设置的若干组车站设备和与车站设备信号连接的移动设备；所述车站设备包括车站值班台、施工防护值班台、车站电台和光纤直放站，所述车站值班台和施工防护值班台通过有线方式连通车站电台，所述车站电台包括车站控制器、无线列调数字信道机、施工防护数字信道机和射频天馈单元；所述移动设备包括设置在列车上的机车电台和若干组施工防护手持电台；所述机车电台通过无线信号连通车站电台，所述施工防护手持电台通过无线信号连通光纤直放站。所述车站控制器统一控制车站值班台、施工防护值班台、车站电台、车载电台和施工防护手持电台之间的通信。
在本实施例中，一种基于列车调度系统的铁路施工动态防护方法，包括如下步骤：
S1：在站点上部署上述系统，形成站点的信号覆盖区间；
S2：在施工防护值班台设置沿线施工作业计划，所述施工作业计划包括作业开始/结束时间、作业地点、施工防护手持电台数量、动态地理围栏半径R；
S3：通过车站控制器实时获取施工防护手持电台的位置信息，并且以此为位置为圆心、半径为R的形成一个圆形，即为动态地理围栏，圆周即为动态地理围栏周界并随着施工人员的移动，对动态地理围栏周界进行实时调整；
S4：通过车站控制器对车载电台位置进行实时监控，确定列车位置；
S5：当车站控制器检测到有列车行驶接近动态地理围栏周界时，向施工防护值班台发送列车接近信息，同时向手工防护手持台发送列车接近预报；
S6：施工防护手持台收到预报信息后，进行人工确认，确认信息实时反馈至施工防护值班台；
S7：若施工防护值班台未收到确认信息，再次发送列车接近预报，若施工防护值班台三次发送列车接近预报后任然未收到确认信息进行告警；
S8：告警后驻站防护人员人工介入语音通话告知施工人员；
S9：当车站控制器没有检测到有列车行驶接近动态地理围栏周界时，施工防护数字信道机定时自动发出通信状态检测呼叫，并接受施工防护手持台的自动应答；在预定的时间内没有收到通信状态检测呼叫，施工防护值班台和施工防护手持电台都自动触发通道故障提示，提醒防护值班员和现场防护及时采取进一步措施。
实施例2
在实施例1的基础上，所述光纤直放站包括近端机和远端机。
实施例3
在实施例1或2的基础上，所述车站值班台、施工防护值班台、车载电台和施工防护手持电台上均设有彼此连通的对讲机，所述对讲机具备语音通话和监听功能，车站值班员或施工防护驻站联络员可通过对应的值班台选择呼叫或监听对象，也可通过值班台查询和回放录音。
实施例4
在上述实施例的基础上，如图3、图4所示，相邻两个站点的车站电台通过I P通道互联；当施工人员移动移动超出本站点信号覆盖区间，进入另一站点的信号覆盖区间时，施工防护手持电台自动实现越区切换，自动连接另一站点的车站控制器，在另一站点的信号覆盖范围内继续工作，同时原站点的车站控制器和施工防护值班台通过I P通道仍然能获得施工防护手持电台的位置信息并与之保持正常的通信。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种基于列车调度系统的铁路施工动态防护系统，其特征在于：
包括根据列车运行线路站点数量设置的若干组车站设备和与车站设备信号连接的移动设备；
所述车站设备包括车站值班台、施工防护值班台、车站电台和光纤直放站，所述车站值班台和施工防护值班台通过有线方式连通车站电台，所述车站电台包括车站控制器、无线列调数字信道机、施工防护数字信道机和射频天馈单元；
所述移动设备包括设置在列车上的机车电台和若干组施工防护手持电台；所述机车电台通过无线信号连通车站电台，所述施工防护手持电台通过无线信号连通光纤直放站。
所述车站控制器统一控制车站值班台、施工防护值班台、车站电台、车载电台和施工防护手持电台之间的通信。
2.根据权利要求1所述的一种基于列车调度系统的铁路施工动态防护系统，其特征在于：所述光纤直放站包括近端机和远端机。
3.根据权利要求1所述的一种基于列车调度系统的铁路施工动态防护系统，其特征在于：所述车站值班台、施工防护值班台、车载电台和施工防护手持电台上均设有彼此连通的对讲机。
4.根据权利要求1-3中任一所述的一种基于列车调度系统的铁路施工动态防护系统，其特征在于：相邻两个站点的车站电台通过IP通道互联。
5.一种基于列车调度系统的铁路施工动态防护方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
S1：在列车行驶的每个站点上部署基于列车调度系统的铁路施工动态防护系统，形成每个站点的信号覆盖区间；
S2：在施工防护值班台设置沿线施工作业计划；
S3：通过车站控制器实时获取施工防护手持电台的位置信息，并在施工防护手持电台形成动态地理围栏，并随着施工人员的移动，对动态地理围栏周界进行实时调整；
S4：通过车站控制器对车载电台位置进行实时监控，确定列车位置；
S5：当车站控制器检测到有列车行驶接近动态地理围栏周界时，向施工防护值班台发送列车接近信息，同时向手工防护手持台发送列车接近预报；
S6：施工防护手持台收到预报信息后，进行人工确认，确认信息实时反馈至施工防护值班台；
S7：若施工防护值班台未收到确认信息，再次发送列车接近预报，若施工防护值班台三次发送列车接近预报后任然未收到确认信息进行告警；
S8：告警后驻站防护人员人工介入语音通话告知施工人员；
S9：当车站控制器没有检测到有列车行驶接近动态地理围栏周界时，施工防护数字信道机定时自动发出通信状态检测呼叫，并接受施工防护手持台的自动应答；在预定的时间内没有收到通信状态检测呼叫，施工防护值班台和施工防护手持电台都自动触发通道故障提示，提醒防护值班员和现场防护及时采取进一步措施。
6.根据权利要求5所述的一种基于列车调度系统的铁路施工动态防护方法，其特征在于：所述施工作业计划包括作业开始/结束时间、作业地点、施工防护手持电台数量、动态地理围栏半径R。
7.根据权利要求6所述的一种基于列车调度系统的铁路施工动态防护方法，其特征在于：所述步骤动态地理围栏形成具体为，车站控制器实时获取施工防护手持电台的位置信息，并且以此为位置为圆心、半径为R的形成一个圆形，即为动态地理围栏，圆周即为动态地理围栏周界。
8.根据权利要求5所述的一种基于列车调度系统的铁路施工动态防护方法，其特征在于：当施工人员移动移动超出本站点信号覆盖区间，进入另一站点的信号覆盖区间时，施工防护手持电台自动实现越区切换，自动连接另一站点的车站控制器，在另一站点的信号覆盖范围内继续工作，同时原站点的车站控制器和施工防护值班台通过IP通道仍然能获得施工防护手持电台的位置信息并与之保持正常的通信。
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