CN117341762A - 铁路防溜控制与监测系统以及方法 - Google Patents

Abstract

本申请的实施例涉及铁路车辆止动与监测领域，具体涉及一种铁路防溜控制与监测系统以及方法。铁路防溜控制与监测系统包括：防溜器，具有制动状态和缓解状态；防溜控制器，与防溜器连接，控制防溜器在制动状态和缓解状态之间切换，接收防溜器的状态信息；控制管理器，与防溜控制器通信连接，向防溜控制器发送控制指令以及接收状态信息，防溜控制器根据控制指令控制防溜器；监测传感器，设置于防溜器上，监测防溜器和车辆；监测采集器，与监测传感器连接，采集监测传感器的监测数据；监测管理器，分别与监测采集器和控制管理器通信连接，接收并根据监测数据、状态信息判定车辆是否发生溜逸。该系统能排除监测数据干扰，实现对防溜器的准确控制。

Description

铁路防溜控制与监测系统以及方法

技术领域

本申请的实施例涉及铁路车辆的止动与监测技术领域，具体涉及一种铁路防溜控制与监测系统以及方法。

背景技术

这里的陈述仅仅提供与本申请有关的背景信息，而不必然地构成现有技术。目前，铁路车辆通常通过空气制动停驻，但由于产生空气制动的制动风管路密封性差，制动风管路中的风压会在车辆制动停驻一段时间后降低，使得车辆的制动效果变差，车辆容易发生溜逸事故。

发生溜逸事故的车辆可能会向铁道岔区靠近，甚至进入其他线路，影响铁路行车安全，导致车辆脱轨、颠覆、损坏道岔及建筑物，甚至造成人员伤亡等情况。

发明内容

在下文中给出了关于本申请的简要概述，以便提供关于本申请的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本申请的穷举性概述。它并不是意图确定本申请的关键或重要部分，也不是意图限定本申请的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

第一方面，本申请的实施例提供一种铁路防溜控制与监测系统，包括：防溜器，设置于每个铁路轨道上，防溜器设置成具有制动状态和缓解状态，防溜器在制动状态下对铁路轨道上的车辆进行制动以防止车辆溜逸，在缓解状态下解除对车辆的制动；防溜控制器，与防溜器连接，防溜控制器设置成控制防溜器在制动状态和缓解状态之间切换，以及接收防溜器的状态信息；控制管理器，与防溜控制器通信连接，控制管理器设置成向防溜控制器发送控制指令以及接收状态信息，防溜控制器设置成根据控制指令控制防溜器；监测传感器，设置于防溜器上，设置成监测防溜器和车辆；监测采集器，与监测传感器连接，设置成采集监测传感器的监测数据；监测管理器，分别与监测采集器和控制管理器通信连接，监测管理器设置成接收监测数据和状态信息，并根据监测数据、状态信息判定车辆是否发生溜逸。

本申请的实施例所提供的铁路防溜控制与监测系统，通过设置控制管理器和防溜控制器来控制防溜器的状态，从而实现对铁路车辆的制动或缓解。通过设置监测传感器、监测采集器和监测管理器，实现对防溜器和车辆状态的自动监测。并且，通过将防溜器的监测模块和控制模块分开设置，即分别设置由监测传感器、监测采集器和监测管理器组成的监测模块，和由防溜控制器和控制管理器组成的控制模块，使得监测模块与防溜器之间以及控制模块与防溜器之间的传输通道分开设置，避免对防溜器的监测影响防溜控制器和控制管理器接收和传输控制信号，进而能实现对防溜器的准确控制。

第二方面，本申请的实施例还提供一种铁路防溜控制与监测方法。其中，铁路轨道上设置有防溜器，防溜器设置成具有制动状态和缓解状态，防溜器在制动状态下对铁路轨道上的车辆进行制动以防止车辆溜逸，在缓解状态下解除对车辆的制动；铁路防溜控制与监测方法包括：监测防溜器的运行状态信息；向防溜器发送控制指令，以控制防溜器在制动状态和缓解状态之间切换；获取防溜器的制动动作时间或者缓解动作时间；根据防溜器的运行状态信息、控制指令以及制动动作时间或者缓解动作时间，确定防溜器是否异常；响应于防溜器异常，进行报警提示。

本申请的实施例提供的方法，通过对防溜器的运行状态信息、控制指令以及制动动作时间或者缓解动作时间进行监测，能够准确地且及时地确定防溜器是否处于异常状态，防止由于防溜器处于异常状态，不能对铁路轨道上的车辆进行制动，导致车辆溜逸的事故发生，并防止由于防溜器处于异常状态，不能及时解除对车辆的制动，影响铁路工作效率的情况发生。

通过以下结合附图对本发明的优选实施例的详细说明，本发明的这些以及其他优点将更加明显。

附图说明

为了进一步阐述本申请的以上和其它优点和特征，下面结合附图对本申请的具体实施方式作进一步详细的说明。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分。具有相同的功能和结构的元件用相同的参考标号表示。应当理解，这些附图仅描述本申请的典型示例，而不应看作是对本申请的范围的限定。

图1为根据本申请的实施例的铁路防溜控制与监测系统的结构示意图；

图2为根据本申请的实施例的控制管理器、防溜控制器和防溜器的结构示意图；

图3为根据本申请的实施例的应急操作控制器的结构示意图；

图4为图3中应急操作控制器的俯视示意图；

图5为根据本申请的实施例的防溜器处于缓解状态时车辆通过的示意图；

图6为根据本申请的实施例的防溜器处于制动状态时车辆停驻的示意图；

图7为根据本申请的实施例的防溜器处于制动状态时车辆溜逸的示意图；

图8为根据本申请的实施例的控制管理器、监测管理器、监测传感器和监测采集器的结构示意图；

图9为根据本申请的实施例的铁路防溜控制与监测方法的流程示意图。

附图标记说明：

1、铁路防溜控制与监测系统；10、防溜器；11、液压驱动单元；111、换向阀；113、电机；114、液位传感器；115、液压传感器；116、油温传感器；117、温湿度传感器；12、执行机构；121、制动阀；122、缓解阀；13、第一防溜器；14、第二防溜器；15、第三防溜器；20、防溜控制器；30、控制管理器；40、监测采集器；50、监测传感器；51、车轮探测传感器；52、测速传感器；53、摄像装置；54、轴销传感器；55、激光传感器；500、风力监测传感器；60、监测管理器；70、数据库服务器；80、应急操作控制器；81、手动控制模式指示灯；82、自动控制模式指示灯；83、防溜器制动控制按钮；84、防溜器缓解控制按钮；85、防溜器台数选择按钮；86、取消按钮；87、控制模式转换按钮；88、股道选择按钮；89、防溜器作用台数指示灯；800、报警指示灯；90、报警器；

1000、车辆；2000、用户。

还应该注意的是，附图只是为了便于描述优选实施例，而不是本申请本身。附图没有示出所描述的实施例的每个方面，并且不限制本申请的范围。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请的实施例的附图，对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请的一个实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本申请的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，除非另外定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。若全文中涉及“第一”、“第二”等描述，则该“第一”、“第二”等描述仅用于区别类似的对象，而不能理解为指示或暗示其相对重要性、先后次序或者隐含指明所指示的技术特征的数量，应该理解为“第一”、“第二”等描述的数据在适当情况下可以互换。若全文中出现“和/或”，其含义为包括三个并列方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。

本申请的发明人发现，目前，通常通过铁路工作人员的人工检查实现对防溜器的监测，这种监测方式效率低，且监测准确率不高，具有较大的安全隐患。

为了解决上述技术问题，本申请的实施提供一种铁路防溜控制与监测系统，图1示出根据本申请的实施例的铁路防溜控制与监测系统的结构示意图。

如图1所示，本申请的实施例提供的铁路防溜控制与监测系统1，其包括：防溜器10、防溜控制器20、控制管理器30、监测采集器40、监测传感器50和监测管理器60。其中，防溜器10设置于每个铁路轨道上，防溜器10设置成具有制动状态和缓解状态，防溜器10在制动状态下对铁路轨道上的车辆1000进行制动以防止车辆1000溜逸，在缓解状态下解除对车辆1000的制动；防溜控制器20与防溜器10连接，防溜控制器20设置成控制防溜器10在制动状态和缓解状态之间切换，以及接收防溜器10的状态信息；控制管理器30与防溜控制器20通信连接，控制管理器30设置成向防溜控制器20发送控制指令以及接收状态信息，防溜控制器20设置成根据控制指令控制防溜器10；监测传感器50设置于防溜器10上，设置成监测防溜器10和车辆1000；监测采集器40与监测传感器50连接，设置成采集监测传感器50的监测数据；监测管理器60分别与监测采集器40和控制管理器30通信连接，监测管理器60设置成接收监测数据和状态信息，并根据监测数据、状态信息判定车辆1000是否发生溜逸。

本申请提供的铁路防溜控制与监测系统1，通过设置控制管理器30和防溜控制器20来控制防溜器10的状态，从而实现对铁路车辆1000的制动或缓解。通过设置监测传感器50、监测采集器40和监测管理器60，实现对防溜器10和车辆1000状态的自动监测。并且，通过将防溜器10的监测模块和控制模块分开设置，即分别设置由监测传感器50、监测采集器40和监测管理器60组成的监测模块，和由防溜控制器20和控制管理器30组成的控制模块，使得监测模块与防溜器10之间以及控制模块与防溜器10之间的传输通道分开设置，避免对防溜器10的监测影响防溜控制器20和控制管理器30接收和传输控制信号，进而能实现对防溜器10的准确控制。

在一些实施例中，控制管理器30可以通过控制光纤网络与防溜控制器20连接，并且，监测管理器60可以通过监测光纤网络与监测采集器40连接。上述控制光纤网络和监测光纤网络互不连通，以防止监测数据的传输影响防溜控制器20和控制管理器30接收和传输控制信号。

在一些实施例中，防溜器10可以采用液压内撑式防溜器，如图2所示，上述防溜器10可以包括液压驱动单元11和执行机构12，液压驱动单元11为执行机构12制动车辆1000或解除制动提供动力。

如图2所示，在一些实施例中，液压驱动单元11可以包括换向阀111，执行机构12可以包括制动阀121、缓解阀122其中，防溜控制器20与换向阀111连接，用于切换制动阀121和缓解阀122。在一些实施例中，当换向阀111向预设方向转动时，制动阀121作用，对车辆1000进行制动；当换向阀111向预设方向的反向转动时，缓解阀122作用，解除对于车辆1000的制动。在一些实施例中，换向阀111可以为电磁球阀。

在一些实施例中，防溜器10动作至防溜控制器20指定的状态后，向防溜控制器20发送防溜器10的状态信息。状态信息包括制动表示信息和缓解表示信息。如图2所示，当防溜器10的制动阀制动到位后，此时向防溜控制器20发生制动表示信息，表示防溜器10处于制动状态；当防溜器10的缓解阀缓解到位后，此时向防溜控制器20发生缓解表示信息，表示防溜器10处于缓解状态。

在一些实施例中，防溜器10还可以设置成具有无表示状态，无表示状态是指防溜器10处于既不是制动也不是缓解的状态，防溜器10在无表示状态下既不对铁路轨道上的车辆1000进行制动，也不解除对车辆1000的制动。本实施例中，防溜控制器20实时采集防溜器的状态信息，并将状态信息发送至控制管理器30，以便于实时监测防溜器10处于制动状态、缓解状态和无表示状态中的哪一种状态。

在一些实施例中，防溜控制器20可以设置成具有检修状态和非检修状态，防溜控制器20在检修状态下接收、但不执行控制管理器30发送的控制指令；防溜控制器20在非检修状态下接收并执行控制管理器30发送的控制指令。在一些实施例中，防溜控制器20上可以设置有检修按钮，工作人员可以通过按动检修按钮使防溜控制器20在检修状态和非检修状态之间切换。本实施例中通过设置检修状态，可以避免在检修状态下误执行控制指令，而导致防溜器10状态的误切换，对检修人员造成危险。

在一些实施例中，系统1还可以包括电源和控制电气箱，控制电气箱内设置有防雷模块、空气开关、断相保护器、光电交换机，防溜控制器20也可以设置于控制电气箱内。在一些实施例中，防雷模块和空气开关连接于电源和防溜控制器20之间，电源经防雷模块和空气开关后为防溜控制器20供电。防溜控制器20分别与断相保护器、光电交换机和防溜器10连接。其中，防溜控制器20通过信号线缆与防溜器10连接，用于向防溜器10发送控制指令或接收状态信号。防溜控制器20通过网线与光电交换机连接，光电交换机通过光纤网络与控制管理器30连接，以实现防溜控制器20与控制管理器30之间的通信。防溜控制器20通过线缆与断相保护器连接，断相保护器用于在电源断相或缺相时保护防溜控制器20。在一些实施例中，防溜控制器20还可以包括多个网络通讯接口，例如RJ45接口和RS485接口，可以用于与控制管理器30和/或监测采集器40连接，实现数据的传输。

在一些实施例中，系统1还可以包括监测电气箱，监测电气箱内设置有防雷模块、空气开关、光电交换机，监测采集器40也可以设置在监测电气箱内。其中，防雷模块和空气开关连接于电源和监测采集器40之间，输入电源经防雷模块和空气开关后，为监测采集器40供电。在一些实施例中，监测采集器40可以通过网线与光电交换机连接，光电交换机通过光纤网络与监测管理器60连接，以实现监测采集器40与监测管理器60之间的通信。

在一些实施例中，控制管理器30为两个，两个控制管理器30冗余设置，均与防溜控制器20通信连接；两个控制管理器30设置成同时接收状态信息。其中，两个控制管理器30中的一个设置成向防溜控制器20发送控制指令，另一个设置成在其中一个控制管理器30与防溜控制器20的通信断开时向防溜控制器20发送控制指令。在这样的实施例中，可以确保控制管理器30对防溜控制器20的控制安全、准确、可靠：一方面，通过设置备份的控制管理器30，防止出现因一个控制管理器30故障而无法向防溜控制器20发送控制指令的情况；另一方面，本实施例将控制管理器30中的一个设置成主控制管理器，用于向防溜控制器20发送控制指令，另一个设置成备用控制管理器，在主控制管理器30与防溜控制器20的通信断开时，备用控制管理器用于向防溜控制器20发送控制指令，可以防止出现两个控制管理器30同时向防溜控制器20发送控制指令，使得防溜控制器20运行混乱的情况发生。

在一些实施例中，每个防溜器10对应设置有两个防溜控制器20，两个防溜控制器20对应控制该防溜器10，两个防溜控制器20冗余设置，均与控制管理器30和对应的防溜器10通信连接；两个防溜控制器20设置成：同时接收控制管理器30的控制指令，以及同时接收和发送防溜器10的状态信息。其中，两个防溜控制器20中的其中一个设置成控制防溜器10，另一个设置成在其中一个防溜控制器20的通信断开时控制防溜器10。在这样的实施例中，可以确保防溜控制器20对防溜器10的控制安全、准确、可靠：一方面，通过设置备份的防溜控制器20，防止出现因一个防溜控制器20故障而无法控制防溜器10的情况；另一方面，将两个防溜控制器20中的一个设置成主防溜控制器，用于控制防溜器10，另一个设置成备用防溜控制器，在主防溜控制器的通信断开时控制防溜器10，可以防止出现两个防溜控制器20同时控制防溜器10，使得防溜器10运行混乱的情况发生。

在一些实施例中，控制管理器30还设置成切换两个防溜控制器20，以使其中一个防溜控制器20用于控制防溜器10。在这样的实施例中，当系统1初始启动时，两个防溜控制器20被启动，默认其中一个防溜控制器20为主防溜控制器，用于控制防溜器10，另一个为备用防溜控制器，在主防溜控制器的通信断开时控制防溜器10；在运行过程中，控制管理器30可以发送切换防溜控制器20的命令，以指定其中一个防溜控制器20为主防溜控制器，以保证控制指令的准确执行。

如图1所示，在一些实施例中，系统1还包括：数据库服务器70，分别与控制管理器30、监测管理器60通信连接，数据库服务器70设置成接收并存储控制指令、状态信息和监测数据。

在一些实施例中，数据库服务器70还具有仲裁作用，数据库服务器70与两个控制管理器30之间通信连接，其可以向两个控制管理器30定期发送心跳信号，并接收心跳响应信号，从而监控两个控制管理器30的状态。当未接收到某一控制管理器30的心跳响应信号时，判断该控制管理器30异常，则通知另一控制管理器30以使其切换为主控制管理器。当数据库服务器70离线时，则默认其中一个控制管理器30为主控制管理器。

如图1所示，在一些实施例中，系统1还包括：应急操作控制器80，应急操作控制器80与防溜控制器20连接，应急操作控制器80设置成接收用户2000输入并根据用户2000输入向防溜控制器20发生控制指令。在这样的实施例中，铁路工作人员可以在发生紧急情况时，或者两个控制管理器30均异常时，通过应急操作控制器80向防溜控制器20输出指令并借此控制防溜器10。这种人工控制的方式与控制管理器30的自动控制的方式相结合，使得判定出车辆1000溜逸的异常情况的准确性高、判断速度快。

在一些实施例中，应急操作控制器80可以通过独立的光纤网络与防溜控制器20连接。

在一些实施例中，防溜控制器20具有手动控制模式和自动控制模式，应急操作控制器80用于切换防溜控制器20的控制模式。其中，在手动控制模式下，应急操作控制器80设置成能够发送控制指令，控制管理器30用于接收状态信息；在自动控制模式下，控制管理器30设置成能够发送控制指令，应急操作控制器80用于接收状态信息。在这样的实施例中，当防溜控制器20处于手动控制模式时，控制管理器30依然能够接收到防溜器10的状态信息，并将状态信息发送至监测管理器60，以判定车辆1000是否发生溜逸。本实施例通过手动控制模式和自动控制模式的切换，实现了人工控制和自动控制的结合，提高了系统的准确性、监测速度和控制速度，降低了劳动强度。

如图3和图4所示，在一些实施例中，应急操作控制器80可以包括：手动控制模式指示灯81、自动控制模式指示灯82、防溜器制动控制按钮83、防溜器缓解控制按钮84、防溜器台数选择按钮85、取消按钮86、控制模式转换按钮87、股道选择按钮88、防溜器作用台数指示灯89。在这样的实施例中，铁路工作人员可以通过控制模式转换按钮87，使防溜控制器20在手动控制模式和自动控制模式之间转换。当防溜控制器20处于手动控制模式时，手动控制模式指示灯81发亮，自动控制模式指示灯82不亮；当防溜控制器20处于自动控制模式时，自动控制模式指示灯82发亮，手动控制模式指示灯81不亮。在手动控制模式下，铁路工作人员可以通过操作防溜器制动控制按钮83、防溜器缓解控制按钮84、防溜器台数选择按钮85、取消按钮86和股道选择按钮88来选择所要控制的股道上的防溜器并进行控制，以控制防溜器10的制动或者缓解。此外，无论防溜控制器20处于何种控制模式，在防溜器10作用时，防溜器作用台数指示灯89都可以发亮，指示对应的防溜器10作用台数。

在一些实施例中，两个控制管理器30之间相互发送心跳信号，两个控制管理器30设置成：其中一个控制管理器30在预定时间内未接收到另一控制管理器30的响应信号时获得授权，使其能够发送控制指令；和/或，应急操作控制器80与控制管理器30之间相互发送心跳信号，并设置成：应急操作控制器80和控制管理器30的其中一个在预定时间内未接收到另一个的响应信号时获得授权，使其能够发送控制指令。在这样的实施例中，通过在两个控制管理器30中间发送心跳信号，可以及时检测出故障的控制管理器30，以使状态正常的控制管理器30能够准确发送控制指令。同时，通过在应急操作控制器80和控制管理器30之间相互发送心跳指令，可以及时检测出应急操作控制器80或控制管理器30是否故障，以使系统1能够切换到功能完好、正常运行的模式中，防止因应急操作控制器80或控制管理器30故障，防溜控制器20的手动控制模式或自动控制模式不能正常运行，进而不能准确地控制防溜器10，导致车辆1000溜逸。

在一些实施例中，数据库服务器70、控制管理器30、监测管理器60和应急操作控制器80可以设置于室内；防溜器10、防溜控制器20、监测传感器50和监测采集器40可以设置于室外。在一些实施例中，数据库服务器70、控制管理器30和监测管理器60可以安装于机房机柜内。

如图5至图7所示，在一些实施例中，沿铁路轨道的延伸方向，多个防溜器10设置于铁路轨道上，用于逐级对车辆1000进行制动，增强防溜器10对车辆1000制动时的可靠性。其中，防溜器10包括：第一防溜器13，设置于车辆1000停留的铁路轨道沿车辆移动方向的末端，用于对车辆1000进行制动，避免车辆1000从停留的该段铁路轨道中溜出。

在一些实施例中，沿铁路轨道的延伸方向，多组防溜控制器20设置于防溜器10所处的铁路轨道旁，多组防溜控制器20与多个防溜器10一一对应，每组防溜控制器20包括两个防溜控制器20。

铁路轨道通常包括多个股道，一辆车辆1000停留于一个股道上。在一些实施例中，每个股道上设置多个防溜器10、多组防溜控制器20以及一个监测采集器40，监测采集器40与其所在的股道的多组防溜控制器20以及多个防溜器10的监测传感器50连接，多组防溜控制器20与其所在的股道的多个防溜器10一一对应，即通过多组防溜控制器20接收其对应的防溜器的状态信息，并通过一个监测采集器40采集其所在的股道上的车辆1000和多个防溜器10的监测传感器50以及多个防溜控制器20的数据。如图8所示，在一些实施例中，监测传感器50包括：车轮探测传感器51，设置于第一防溜器13的入口和出口处，车轮探测传感器51用于探测车轮的位置数据以及监测车轮的运行方向和运行速度。其中，运行方向可以为左进右出、左进左出、右进左出、右进右出等。

在一些实施例中，监测管理器60设置成：根据车轮的位置数据，确定经过第一防溜器13的车轮轴数；根据车辆1000轴数以及状态信息，确定车辆1000是否溜逸。例如，在第一防溜器13的入口和出口获取的车辆1000的2个车轮的位置数据，可以根据上述位置数据确定经过第一防溜器13的车轮轴数，若在预设时间内连续超过预设轴数，且第一防溜器13处于制动状态，则可以确定车辆1000溜逸。在一些实施例中，预设时间可以为2分钟，预设轴数可以为2轴，若在2分钟内经过第一防溜器13的车轮轴数连续大于2轴，且第一防溜器13处于制动状态，则可以确定车辆1000溜逸。

如图8所示，在一些实施例中，监测传感器50还包括：测速传感器52，设置于第一防溜器13的入口处，用于监测车轮的速度。其中，监测管理器60设置成：根据车轮的速度以及状态信息，确定车辆1000是否溜逸。

在一些实施例中，测速传感器52可以为测速雷达。在一些实施例中，若测速传感器52监测到车轮的速度变化，且第一防溜器13处于制动状态，则可以确定车辆1000溜逸。

如图8所示，在一些实施例中，监测传感器50还包括：摄像装置53，设置于第一防溜器13的入口处，用于获取第一防溜器13的设置区域的图像，以监测车轮的位置。

在一些实施例中，监测管理器60设置成当状态信息和监测数据满足预定条件时，确定车辆1000溜逸。其中，预定条件包括：防溜器10处于制动状态，且在预定时间内经过第一防溜器13的车辆1000轴数大于预定数量；或者防溜器10处于制动状态，且车轮速度发生变化；或者防溜器10处于制动状态，且图像中车轮进入第一防溜器13。

在图5所示的图像中，虽然车辆1000的车轮进入第一防溜器13，但由于防溜器10处于缓解状态，因此可以确定车辆1000不溜逸。在图6所示的图像中，防溜器10处于制动状态，且图像中车辆1000的车轮并未进入第一防溜器13，因此可以确定车辆1000不溜逸。在图7所示的图像中，防溜器10处于制动状态，且图像中车辆1000的车轮进入第一防溜器13，因此可以确定车辆1000溜逸。

在一些实施例中，通过摄像装置53获取的图像为实时图像，并且这些实时图像可以储存，以便于调阅、回访、分析。在一些实施例中，摄像装置53与硬盘录像机连接，实时图像可以储存于硬盘录像机中。

在一些实施例中，若监测管理器60可以根据上述车轮探测传感器51、测速传感器52和摄像装置53中的一个或多个装置中获取的数据，以及状态信息，判断车辆1000溜逸，则可以确定车辆1000溜逸。

在一些实施例中，监测采集器40可以通过信号线缆与车轮探测传感器51、测速传感器52连接，以采集车轮探测传感器51、测速传感器52的监测数据。在一些实施例中，摄像装置53可以通过网线与光电交换机连接，以通过光电交换机与监测管理器60通信，实现监测图像的采集。在一些实施例中，监测采集器40可以连接于防溜控制器20的网络接口RS485，以实现监测采集器40与对应的防溜控制器20之间的状态信息的传输。

如图8所示，在一些实施例中，系统1还可以包括：风力监测传感器500，设置于铁路轨道所在环境中，用于监测风速和风向。其中，风力监测传感器500与监测管理器60通信连接，监测管理器60设置成：实时接收风速和风向数据；比较风速与预设阈值；根据风速大于预设阈值，确定车辆1000具有溜逸风险。

本申请的实施例提供的系统1，结合通过车轮探测传感器51获取的车轮的位置数据以及车轮的运行方向和运行速度、通过测速传感器52获取的车轮的速度、通过摄像装置53获取的设置区域的图像和通过风力监测传感器500获取的风速和风向，确定车辆1000是否溜逸或具有溜逸风险，提高监测管理器60对车辆1000是否溜逸的判断的精确度。

如图8所示，在一些实施例中，系统1还可以包括：报警器90，与监测管理器60连接，报警器90设置成当监测管理器60确定车辆1000溜逸或者车辆1000具有溜逸风险时进行报警提示，提示铁路工作人员及乘客注意安全，并提醒检修人员尽快处理。在一些实施例中，报警器90可以为声光报警器。在一些实施例中，报警器90可以为显示装置，显示装置通过警示图片以及文字向铁路工作人员进行报警提示。在一些实施例中，报警器90可以为语音装置，语音装置可以以语音形式向铁路工作人员进行报警提示。如图4所示，在一些实施例中，应急操作控制器80还可以包括报警指示灯800，当监测管理器60确定车辆1000溜逸或者车辆1000具有溜逸风险时，报警指示灯800发亮。

在一些实施例中，报警器90还可以设置为当电源异常(例如，缺相或断相)时进行报警提示。在一些实施例中，断相保护器向防溜控制器20提供电源信息，防溜控制器20与报警器90连接，当防溜控制器20接收到电源异常的信息时，控制报警器90报警，并将电源异常的信息传输至监测采集器40。在这样的实施例中，报警器90可以为防溜控制器20上的报警指示灯。

本申请的实施例还提供一种铁路防溜控制与监测方法，该方法可以基于本申请提供的任一实施例中的系统1实现。如图9所示，该方法包括：步骤S100：监测防溜器10的运行状态信息；步骤S200：向防溜器10发送控制指令，以控制防溜器10在制动状态和缓解状态之间切换；步骤S300：获取防溜器10的制动动作时间或者缓解动作时间；步骤S400：根据防溜器10的运行状态信息、控制指令以及制动动作时间或者缓解动作时间，确定防溜器10是否异常；步骤S500：响应于防溜器10异常，进行报警提示。

本申请的实施例提供的方法，通过对防溜器10的运行状态信息、控制指令以及制动动作时间或者缓解动作时间进行监测，能够准确地且及时地确定防溜器10是否处于异常状态，防止由于防溜器10处于异常状态，不能对铁路轨道上的车辆1000进行制动，导致车辆1000溜逸的事故发生，并防止由于防溜器10处于异常状态，不能及时解除对车辆1000的制动，影响铁路工作效率的情况发生。

在一些实施例中，运行状态信息包括：当前状态信息，当前状态信息表示防溜器10当前处于制动状态或缓解状态或无表示状态，例如，制动表示信息和缓解表示信息，其分别表示防溜器10当前已切换至制动状态或缓解状态。在步骤S400中，确定防溜器10是否异常，包括：当发送控制指令后，根据防溜器10的当前状态信息、控制指令以及制动动作时间或者缓解动作时间，确定防溜器10是否异常。其中，制动动作时间为发送制动控制指令后到接收到制动表示信息的时间，缓解动作时间为发送缓解控制指令后到接收到缓解表示信息的时间。

在一些实施例中，当发送控制指令后，根据当前状态信息与控制指令对应的状态一致，且制动动作时间或者缓解动作时间大于预设时长，确定防溜器10异常。例如，控制指令为控制防溜器10切换为缓解状态，当发送控制指令后，实时监测防溜器10的状态，并监测获得防溜器10的缓解表示信息，若缓解动作时间大于预设时长，则可以确定防溜器10异常。在一些实施例中，预设时长可以为30秒。

在一些实施例中，防溜控制器20可以实时采集防溜器10的状态信息，若在预设时长内没有接收到与控制指令一致的当前状态信息，说明制动动作时间或缓解动作时间超过预设时长，则确定防溜器10异常。

在一些实施例中，若当前状态信息与控制指令对应的状态不一致，则确定防溜器10异常。

在一些实施例中，运行状态信息包括：防溜器10的运行参数和/或结构参数。在步骤S400中，确定防溜器10是否异常，包括：根据防溜器10的运行参数和/或结构参数，确定防溜器10是否异常，从而在防溜器10的结构异常或运行异常时，及时进行报警提示。

在一些实施例中，结构参数包括：防溜器10的制动轨的开口尺寸。在步骤S400中，确定防溜器10是否异常，包括：根据开口尺寸大于第一预设尺寸或小于第二预设尺寸，确定防溜器10异常；其中，第一预设尺寸大于第二预设尺寸。

如图2所示，在一些实施例中，监测传感器包括激光传感器55，激光传感器55设置在制动轨上，用于确定防溜器10的制动轨的开口尺寸，开口尺寸为在缓解状态时对应设置的两个制动轨之间的间距。在一些实施例中，激光传感器55将防溜器10的制动轨的开口尺寸传输至监测采集器40，监测采集器40再将防溜器10的制动轨的开口尺寸传输至监测管理器60，当监测管理器60确定开口尺寸大于第一预设尺寸或小于第二预设尺寸时，即开口尺寸不在预设范围内时，进行报警提示，以提示工作人员进行维修。

在一些实施例中，运行参数包括：防溜器10的执行机构12在制动过程中承受的载荷。方法还包括：根据执行机构12承受的载荷，确定防溜器10的制动力。在这样的实施例中，通过确定防溜器10的制动力，可以及时了解防溜器10的制动状态，此外还可以根据制动力的大小确定防溜器10的制动效果。当防溜器10处于制动状态且制动力较小时，说明防溜器10制动效果变差，需要维修。

如图2所示，在一些实施例中，监测传感器50还包括轴销传感器54，可以通过轴销传感器54确定执行机构12承载的载荷。轴销传感器54设置于防溜器10的执行机构12上，以确定执行机构12承载的载荷。在一些实施例中，轴销传感器54可以将执行机构12承受的载荷传输至监测采集器40，监测采集器40再将执行机构12承载的载荷传输至监测管理器60，监测管理器60根据执行机构12承受的载荷，确定防溜器10的制动力。

在一些实施例中，运行参数包括：防溜器10上的车轮位置数据。方法还包括：根据车轮位置数据以及防溜器10的当前状态信息，确定防溜器10是否有效制动。

在一些实施例中，运行参数包括：防溜器10的液压驱动单元11的运行参数。本实施例中的方法还包括：根据液压驱动单元11的运行参数，控制液压驱动单元11的电机113。在一些实施例中，电机113用于为液压驱动单元11供油，以提升液压驱动单元11的液压，使得液压驱动单元11能够正常运行。

如图2所示，在一些实施例中，液压驱动单元11上设置有液位传感器114、液压传感器115、油温传感器116、温湿度传感器117，防溜控制器20可以与液压驱动单元11的液位传感器114、液压传感器115、油温传感器116、温湿度传感器117连接，以获取液压驱动单元11的运行参数。

在一些实施例中，当防溜控制器20接收到电源缺相的信息时，控制报警器90报警并控制电机113的电源断开。

在一些实施例中，液压驱动单元11的运行参数包括：液位。本实施例中的方法还包括：响应于液压驱动单元11的液位低于液位阈值，确定防溜器10异常，控制电机113断电。当液压驱动单元11的液位过低时，液压驱动单元11中的齿轮泵会干磨受损，因此，当液压驱动单元11的液位低于液位阈值时，应控制电机113断电。在一些实施例中，可以通过液位传感器114获取液压驱动单元11的液位，液位传感器114将液压驱动单元11的液位数据传输至防溜控制器20，防溜控制器20再将液压驱动单元11的液位数据传输至控制管理器30和应急操作控制器80，当控制管理器30确定液压驱动单元11的液位低于液位阈值时，控制管理器30或应急操作控制器80发送控制指令，控制电机113断电。

在一些实施例中，液压驱动单元11的运行参数还包括：液压。本实施例中的方法还包括：响应于液位正常、且液压驱动单元11的液压低于液压阈值，控制电机113启动，以为液压驱动单元11补充液压。在一些实施例中，可以通过液压传感器115获取液压驱动单元11的液压，液压传感器115将液压驱动单元11的液压数据传输至防溜控制器20，防溜控制器20再将液压驱动单元11的液压数据传输至控制管理器30和应急操作控制器80，当控制管理器30确定液压驱动单元11的液位正常且液压低于液压阈值时，控制管理器30或应急操作控制器80发送控制指令，控制电机113启动，以为液压驱动单元11补充液压。

在一些实施例中，液压驱动单元11的运行参数还包括：电机113的运行时间。本实施例中的方法还包括：响应于电机113的连续运行时间大于预设时间，控制电机113断电，以防止电机113将过热受损。

在一些实施例中，液压驱动单元11的运行参数还包括：油箱的油温。本实施例中的方法还包括：响应于液压驱动单元11的油温大于油温阈值，确定防溜器10异常，控制电机113断电，以防止电机113将过热受损。在一些实施例中，可以通过油温传感器116获取液压驱动单元11的油温，油温传感器116将液压驱动单元11的油温数据传输至防溜控制器20，防溜控制器20再将液压驱动单元11的油温数据传输至控制管理器30和应急操作控制器80，当控制管理器30确定液压驱动单元11的油温大于油温阈值时，控制管理器30或应急操作控制器80发送控制指令，控制电机113断电。

在一些实施例中，液压驱动单元11的运行参数还包括：液压驱动单元11的温湿度。本实施例中的方法还包括：响应于液压驱动单元11的温湿度大于温湿度阈值，确定防溜器10异常，控制电机113断电。在一些实施例中，可以通过温湿度传感器117获取液压驱动单元11的温湿度，温湿度传感器117将液压驱动单元11的温湿度数据传输至防溜控制器20，防溜控制器20再将液压驱动单元11的温湿度数据传输至控制管理器30和应急操作控制器80，当控制管理器30确定液压驱动单元11的温湿度大于温湿度阈值时，控制管理器30或应急操作控制器80发送控制指令，控制电机113断电，避免液压驱动单元11中的温湿度异常，造成液压驱动单元11损坏。

在一些实施例中，铁路防溜控制与监测系统1还可以包括显示器，显示器包括显示界面，显示界面显示当前时间、站场图形、信号开放、道岔表示、进路状态、防溜器状态、报警信息、状态栏。

在一些实施例中，铁路防溜控制与监测系统1将采集监测的数据、命令数据、状态数据、视频数据自动分类存储，工作人员可以从显示界面获取采集监测的数据、命令数据、表示状态数据、视频数据。在一些实施例中，可以查询历史数据，实现制动/缓解过程回放。

上面结合附图和实施例对本发明作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (26)

1.一种铁路防溜控制与监测系统，其特征在于，包括：

防溜器，设置于每个铁路轨道上，所述防溜器设置成具有制动状态和缓解状态，所述防溜器在所述制动状态下对所述铁路轨道上的车辆进行制动以防止所述车辆溜逸，在所述缓解状态下解除对所述车辆的制动；

防溜控制器，与所述防溜器连接，所述防溜控制器设置成控制所述防溜器在所述制动状态和缓解状态之间切换，以及接收所述防溜器的状态信息；

控制管理器，与所述防溜控制器通信连接，所述控制管理器设置成向所述防溜控制器发送控制指令以及接收所述状态信息，所述防溜控制器设置成根据所述控制指令控制所述防溜器；

监测传感器，设置于所述防溜器上，设置成监测所述防溜器和车辆；

监测采集器，与所述监测传感器连接，设置成采集所述监测传感器的监测数据；

监测管理器，分别与所述监测采集器和控制管理器通信连接，所述监测管理器设置成接收所述监测数据和状态信息，并根据所述监测数据、状态信息判定所述车辆是否发生溜逸。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制管理器为两个，两个所述控制管理器冗余设置，均与所述防溜控制器通信连接；两个所述控制管理器设置成同时接收所述状态信息；其中，

两个所述控制管理器中的一个设置成向所述防溜控制器发送控制指令，另一个设置成在其中一个所述控制管理器与所述防溜控制器的通信断开时向所述防溜控制器发送控制指令。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，每个防溜器对应设置有两个所述防溜控制器，两个所述防溜控制器冗余设置，均与所述控制管理器和对应的所述防溜器通信连接；两个所述防溜控制器设置成：同时接收所述控制管理器的控制指令，以及同时接收和发送所述防溜器的状态信息；其中，

两个所述防溜控制器中的其中一个设置成控制所述防溜器，另一个设置成在其中一个所述防溜控制器的通信断开时控制所述防溜器。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述控制管理器还设置成切换两个所述防溜控制器，以使其中一个所述防溜控制器用于控制所述防溜器。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

应急操作控制器，所述应急操作控制器与所述防溜控制器连接，所述应急操作控制器设置成接收用户输入并根据所述用户输入向所述防溜控制器发生控制指令。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述防溜控制器具有手动控制模式和自动控制模式，所述应急操作控制器用于切换所述防溜控制器的控制模式；

在所述手动控制模式下，所述应急操作控制器设置成能够发送所述控制指令，所述控制管理器用于接收所述状态信息；

在所述自动控制模式下，所述控制管理器设置成能够发送所述控制指令，所述应急操作控制器用于接收所述状态信息。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，

两个所述控制管理器之间相互发送心跳信号，两个所述控制管理器设置成：其中一个所述控制管理器在预定时间内未接收到另一控制管理器的响应信号时获得授权，使其能够发送所述控制指令；和/或，

所述应急操作控制器与所述控制管理器之间相互发送心跳信号，并设置成：所述应急操作控制器和所述控制管理器的其中一个在预定时间内未接收到另一个的响应信号时获得授权，使其能够发送所述控制指令。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，沿所述铁路轨道的延伸方向，多个所述防溜器设置于所述铁路轨道上，用于逐级对所述车辆进行制动；

所述防溜器包括：第一防溜器，设置于所述车辆停留的所述铁路轨道的两端。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述监测传感器包括：

车轮探测传感器，设置于所述第一防溜器的入口和出口处；所述车轮探测传感器用于探测车轮的位置数据以及监测所述车轮的运行方向和运行速度。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述监测管理器设置成：

根据所述车轮的位置数据，确定经过所述第一防溜器的车轮轴数；

根据所述车辆轴数以及所述状态信息，确定所述车辆是否溜逸。

11.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，

所述监测传感器还包括：测速传感器，设置于所述第一防溜器的入口处，用于监测车轮的速度；

所述监测管理器设置成：根据所述车轮的速度以及所述状态信息，确定所述车辆是否溜逸。

12.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，

所述监测传感器还包括：摄像装置，设置于所述第一防溜器的入口处，用于获取所述第一防溜器的设置区域的图像，以监测车轮的位置。

13.根据权利要求10-12任一项所述的系统，其特征在于，所述监测管理器设置成当所述状态信息和监测数据满足预定条件时，确定所述车辆溜逸；其中，所述预定条件包括：

所述防溜器处于制动状态，且在预定时间内经过所述第一防溜器的车辆轴数大于预定数量；或者

所述防溜器处于制动状态，且车轮速度发生变化；或者

所述防溜器处于制动状态，且图像中所述车轮进入所述第一防溜器。

14.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

风力监测传感器，设置于所述铁路轨道所在环境中，用于监测风速和风向；所述风力监测传感器与所述监测管理器通信连接，所述监测管理器设置成：

实时接收所述风速和风向数据；

比较所述风速与预设阈值；

根据所述风速大于所述预设阈值，确定所述车辆具有溜逸风险。

15.根据权利要求1-14任一项所述的系统，其特征在于，还包括：

报警器，与所述监测管理器连接，所述报警器设置成当所述监测管理器确定所述车辆溜逸或者所述车辆具有溜逸风险时进行报警提示。

16.一种铁路防溜控制与监测方法，其特征在于，铁路轨道上设置有防溜器，所述防溜器设置成具有制动状态和缓解状态，所述防溜器在所述制动状态下对所述铁路轨道上的车辆进行制动以防止所述车辆溜逸，在所述缓解状态下解除对所述车辆的制动；

所述方法包括：

监测所述防溜器的运行状态信息；

向所述防溜器发送控制指令，以控制所述防溜器在所述制动状态和缓解状态之间切换；

获取所述防溜器的制动动作时间或者缓解动作时间；

根据所述防溜器的运行状态信息、所述控制指令以及所述制动动作时间或者缓解动作时间，确定所述防溜器是否异常；

响应于所述防溜器异常，进行报警提示。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述运行状态信息包括：当前状态信息，所述当前状态信息表示所述防溜器当前处于制动状态或缓解状态；

所述确定所述防溜器是否异常，包括：

当发送控制指令后，根据所述防溜器的当前状态信息、所述控制指令以及所述制动动作时间或者缓解动作时间，确定所述防溜器是否异常。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，

当发送控制指令后，根据所述当前状态信息与所述控制指令对应的状态一致，且所述制动动作时间或者缓解动作时间大于预设时长，确定所述防溜器异常。

19.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述运行状态信息包括：所述防溜器的运行参数和/或结构参数；

所述确定所述防溜器是否异常，包括：

根据所述防溜器的运行参数和/或结构参数，确定所述防溜器是否异常。

20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述结构参数包括：所述防溜器的制动轨的开口尺寸；

所述确定所述防溜器是否异常，包括：

根据所述开口尺寸大于第一预设尺寸或小于第二预设尺寸，确定所述防溜器异常；其中，所述第一预设尺寸大于所述第二预设尺寸。

21.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述运行参数包括：所述防溜器的执行机构在制动过程中承受的载荷；

所述方法还包括：

根据所述执行机构承受的所述载荷，确定所述防溜器的制动力。

22.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述运行参数包括：所述防溜器上的车轮位置数据；

所述方法还包括：

根据所述车轮位置数据以及所述防溜器的当前状态信息，确定所述防溜器是否有效制动。

23.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述运行参数包括：所述防溜器的液压驱动单元的运行参数；

所述方法还包括：

根据所述液压驱动单元的运行参数，控制所述液压驱动单元的电机。

24.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，所述液压驱动单元的运行参数包括：液位；

所述方法还包括：

响应于所述液压驱动单元的液位低于液位阈值，确定所述防溜器异常，控制所述电机断电。

25.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，所述液压驱动单元的运行参数还包括：液压；

所述方法还包括：

响应于所述液位正常、且所述液压驱动单元的液压低于液压阈值，控制所述电机启动，以为所述液压驱动单元补充液压。

26.根据权利要求23所述的方法，其特征在于，所述液压驱动单元的运行参数还包括：所述电机的运行时间；

所述方法还包括：

响应于所述电机的连续运行时间大于预设时间，控制所述电机断电。