一种基于对位防护的无线调车机车信号和监控系统及无线机车调车方法与流程

本发明涉及铁路机车调车，具体的说，涉及了一种基于对位防护的无线调车机车信号和监控系统及无线机车调车方法。

背景技术：

1、stp系统是调车安全防护的辅助设备，通过其地面和车载设备将获取的集中联锁车站调车作业相关信号、道岔、轨道电路区段信息进行处理，车地采用无线通信方式，通过列车运行监控装置（lkj），实现对调车机车信号显示和车列速度监控。

2、土挡、货物线或装卸平台的线路很多都没有轨道电路，而且作业过程都是采有推进作业，将车辆推进至土挡、货物线或装卸平台进行作业。由于作业方式是推进作业，司机无法直观掌握接近连挂土挡的过程。此作业过程中，乘务员都是完全依靠调车长发出的推进作业指令进行作业，再结合操作经验进行盲操作。

3、stp系统有尽头线安全防护，但仅是距离方面的安全防护。此外， stp的跟踪是基于轨道电路的，对于没有轨道电路的土挡、货物线或装卸平台前的线路，误差不能得以实时校正，会存在一些误差，显示的距离不够精确，且没有视频画面，导致司机不能精准进行连接防护。

4、cn118790315a提出了一种无线调车机车安全防护场景的多源信息定位方法及装置。该方法包括当stp系统启动后，判断惯性传感器是否失效；在有效时根据多参数进行加权得到代价函数；根据代价函数与代价阈值的比较结果确定调车定位方案切换为gnss/sins组合定位方案或地图匹配/sins组合定位方案；根据调车定位方案进行机车定位得到机车定位信息；根据机车定位信息同步进行调车车列定位以实现整车定位。本发明判断当前定位环境进行调车定位方案自动切换，构建覆盖无线调车机车安全防护多场景下的整车定位全流程， 两种调车定位方案实现整车高质量定位。

5、然而，上述方案中，为gnss信号质量、imu漂移等参数科学地设置权重，以及如何标定那个切换用的代价阈值，是决定系统性能的关键，需要在大量实景测试中才能优化；且短期内仍无法直接转化为可靠可用的工程产品，因此仍需利用其他方式让司机全面掌握作业过程。

6、为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种基于对位防护的无线调车机车信号和监控系统及无线机车调车方法，采用高精度定位和视频相结合来为司机提供全面掌握作业过程。

2、为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种基于对位防护的无线调车机车信号和监控系统，包括：

3、摄像机，设置在卸载平台或土挡或货物线上，被配置为实时采集车列前端视频信息；

4、激光雷达，与所述摄像机设置在相同位置，被配置为实时测量到车列前端的距离信息；

5、检测装置，分别与所述摄像机和所述激光雷达通信，被配置为对所述激光雷达的距离信息和所述摄像机的车列前端视频信息进行采样，并通过第一图传模块发送；其中，不同的第一图传模块具有不同的频点；

6、检测接收装置，设置在调车机上，被配置为根据不同的货物线设置第二图传模块的频点，并通过第二图传模块接收对应频点的第一图传模块发送的距离信息和车列前端视频信息；

7、车载显示器，设置在调车机上，与所述检测接收装置通信连接，被配置为接收并显示距离信息和车列前端视频信息；

8、stp车载主机，设置在调车机上，与所述检测接收装置通信连接，被配置为接收距离信息并进行距离校准和安全防护。

9、上述技术方案中，为了使乘务员在推进作业进入土挡、货物线或装卸台线路时实时掌握前方距离和接近现况，提高乘务员操作的透明性和智能化程度，采用车地通信将土挡、货物线或装卸台实时采集到的车站前端到土挡等的实时距离信息，以及车站前段的视频信息实时传到司机室，并通过车载显示器进行实时显示。同时，将实时的距离信息发送给stp的车载主机，stp根据实时提供的距离信息进行距离校准和安全防护。

10、且由于存在不同的进路，因此动态设置机车图传模块的频点，自动接收不同土挡、货物线或装卸平台的视频和距离信息。该方法的实施，可以省去连接员现场指挥，节省人力资源

11、进一步的，所述stp车载主机中预置每一货物线上所有检测装置的位置点，所述检测接收装置预置有检测装置的位置点与第一图传模块的频点映射表；

12、当调车机推着车列进入某条货物线时，stp车载主机查询配置数据，找到该货物线的第一个检测装置的位置点，并发送给所述检测接收装置；

13、当接收到stp车载主机发送的货物线上第一个检测装置的位置点时，所述检测接收装置设置第二图传模块的频点为对应第一图传模块的频点，通过第一图传模块向所述检测装置发送启动命令，以控制所述摄像机和所述激光雷达开启；

14、所述摄像机采集车列前端视频信息，同时所述激光雷达测量到车列前端的距离信息，当到车列前端的距离信息小于预设距离时，所述检测装置向所述检测接收装置发送切换指令；

15、所述检测接收装置接收到切换指令后，设置第二图传模块的频点为下一个检测装置对应的第一图传模块的频点，通过第一图传模块向所述检测装置发送启动命令，以控制所述摄像机和所述激光雷达开启。

16、需要注意的是，在真实的铁路货场和专用线中，线路的终点通常只有一种挡车形式，要么以装卸平台的端墙作为物理终点，此时装卸平台的端墙兼任土挡；要么在装卸平台之外设立独立的土挡，或者没有装卸平台，只有土挡。

17、无论是哪种方式，则线路的终点处集成设置的所述检测装置、所述摄像机、所述激光雷达与所述第一图传模块永远开启，不会关闭。

18、为了实现上述目的，本发明第二方面提供一种基于对位防护的无线机车调车方法，包括以下步骤：

19、设置在卸载平台或土挡或货物线上的摄像机，实时采集车列前端视频信息；

20、与所述摄像机设置在相同位置的激光雷达，实时测量到车列前端的距离信息；

21、检测装置对所述激光雷达的距离信息和所述摄像机的车列前端视频信息进行采样，并通过第一图传模块发送；其中，不同的第一图传模块具有不同的频点；

22、设置在调车机上的检测接收装置，根据不同的货物线设置第二图传模块的频点，并通过第二图传模块接收对应频点的第一图传模块发送的距离信息和车列前端视频信息；

23、车载显示器，接收并显示距离信息和车列前端视频信息；

24、stp车载主机接收距离信息并进行距离校准和安全防护。

25、本发明的有益效果为：

26、本发明有效的解决了stp去土挡、货物线或装卸平台作业过程中防护盲区的问题，可以自动的将土挡、货物线或装卸平台的距离信息和视频信息实时发送给乘务员，使乘务员实时掌握现场作业全过程；另外，本发明通过排列不同的进路，设置机车图传模块的频点，自动接收不同土挡、货物线或装卸平台的视频和距离信息。该方法的实施，可以省去连接员现场指挥，节省人力资源。

1.一种基于对位防护的无线调车机车信号和监控系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于对位防护的无线调车机车信号和监控系统，其特征在于，所述第一图传模块和所述第二图传模块均为1.4g图传模块。

3.根据权利要求1所述的一种基于对位防护的无线调车机车信号和监控系统，其特征在于，所述检测装置包括arm处理器和电源模块；所述arm处理器被配置为对所述激光雷达的距离信息和所述摄像机的车列前端视频信息进行采样并通过所述第一图传模块发送；所述电源模块，被配置为向所述摄像机、所述激光雷达、所述第一图传模块和所述arm处理器供电。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种基于对位防护的无线调车机车信号和监控系统，其特征在于，所述检测装置、所述摄像机、所述激光雷达与所述第一图传模块一一对应，且集成设置在土挡、货物线或装卸平台的同一位置。

5.根据权利要求4所述的一种基于对位防护的无线调车机车信号和监控系统，其特征在于，所述stp车载主机中预置每一货物线上所有检测装置的位置点，所述检测接收装置预置有检测装置的位置点与第一图传模块的频点映射表；

6.一种基于对位防护的无线机车调车方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种基于对位防护的无线机车调车方法，其特征在于，所述第一图传模块和所述第二图传模块采用1.4ghz频段通信。

8.根据权利要求6或7所述的一种基于对位防护的无线机车调车方法，其特征在于，所述stp车载主机中预置每一货物线上所有检测装置的位置点，所述检测接收装置预置有检测装置的位置点与第一图传模块的频点映射表；