一种列车调车作业安全距离监控装置的制作方法

本发明涉及列车运行维护技术领域，尤其涉及一种列车调车作业安全距离监控装置。

背景技术：

根据铁路相关的管理规程，在调车作业时，调车人员必须正确及时地显示信号，机务乘务人员要认真确认信号并回示。推进车辆连挂时，要显示十、五、三车的距离信号，没有显示十、五、三车的距离信号，不准挂车，没有司机回示，应立即显示停车信号，车列前部应有人瞭望，及时显示信号。

在办理推送作业时，调车机车位于列车尾部，在列车前行过程司机无法掌握列车前方运行状态，故需要调车人员(连结员)位于列车前部进行瞭望，才可确保行车安全。当列车运行前方有待连挂车列时，为了保证列车的运行速度在安全可控的范围内，调车人员(连结员)还需要及时向机务乘务人员传达列车与待连挂车列的距离以便乘务员降速(十车：110m，车速应控制在17km/h以下；五车：55m，车速应控制在12km/h以下；三车：33m，车速应控制在7km/h以下；有些站段还要求传达一车距离即11m)，这个过程称为“显示十、五、三车的距离信号”。因此，连结员是否能正确显示十、五、三车的距离信号，是推送作业完成质量的重要指标，如不能准确显示此信号，轻则列车没有到达既定位置就停车放风，造成延误事故影响调车作业效率，重则列车带速连挂，不仅可能造成车体损坏，甚至危及调车人员生命安全。

但现有的相应技术手段缺失，缺少统一的评价标准，无法对各类技防手段技术性能做统一、客观的评判，对调车作业安全距离监控过程中基本上采取“瞭望”、“目视”的方式进行观测，上述方式考虑到了对产品核心特性的考察，但存在随意性较大，缺乏量化标准，无法为工程应用的检验检测提供统一尺度。

技术实现要素：

本发明提供一种列车调车作业安全距离监控装置，用以解决现有技术中存在的缺陷。

列车调车作业安全距离监控装置包括：

调车作业安全距离监控装置本体和调车作业安全距离监控装置接收端，所述调车作业安全距离监控装置本体和所述调车作业安全距离监控装置接收端通过预设无线通信方式进行通信；

所述调车作业安全距离监控装置本体用于发射动态监测信号，获取距离测量结果，并实现距离预警；

所述调车作业安全距离监控装置用于接收所述动态监测信号和实现用户交互功能。

进一步地，所述调车作业安全距离监控装置本体包括处理单元、测距探头和预警播放单元；

所述处理单元位于所述调车作业安全距离监控装置本体内部，用于产生并发射所述动态监测信号，以及进行信号处理；

所述测距探头位于所述调车作业安全距离监控装置本体正面上方，用于实现发射所述动态监测信号；

所述预警播放单元位于所述调车作业安全距离监控装置本体正面上方，用于向用户播放紧急预警信息。

进一步地，所述调车作业安全距离监控装置本体还包括安装单元和提手部分；

所述安装单元位于所述调车作业安全距离监控装置本体背面，用于将所述调车作业安全距离监控装置本体固定于待安装车体上；

所述提手部分位于所述调车作业安全距离监控装置本体顶部，供操作人员随身携带。

进一步地，所述处理单元包括多手段测距模块、信息处理模块、数据发送模块、信息储存模块和速度距离预警模块；

所述多手段测距模块用于通过所述测距探头进行多个即时动态测距，并通过所述多个即时动态测距之间进行补充验证测距的准确性，得到测量结果，将所述测量结果发送至所述信息处理模块；

所述信息处理模块用于通过单片机获取所述测量结果，并对其它模块进行控制；

所述数据发送模块用于即时向外实时发送前方车列距离信息；

所述信息储存模块用于存储用户设定信息，接收来自其它模块的传送信息和用户存储信息；

所述速度距离预警模块用于通过所述预警播放单元实现即时判断前车与本车之间的安全距离，向用户提供预警信息。

进一步地，所述调车作业安全距离监控装置接收端包括数据接收模块和用户交互模块；

所述数据接收模块用于接收所述动态监测信号；

所述用户交互模块用于用户设定预设操作信息，并接收和显示所述信息处理模块发送的信息。

进一步地，所述预设操作信息包括：

打开或安全距离信息接收模块，设定前方车体信息；

查询停留车信息；

打开或关闭接收端和发射端之间的互通模块。

进一步地，所述预设无线通信方式包括4g模式和zigbee模式。

本发明提供的列车调车作业安全距离监控装置，通过列车调车作业安全距离监控装置，实现了自动进行车距的测量和告警，可直观检测到待测车体与运动车体间的距离，提高测距精度，为调车人员精准作业提供了依据。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的装置的整体结构示意图；

图2是本发明提供的系统线路运行示意图；

图3是本发明提供的调车作业安全距离监控装置本体结构图；

图4是本发明提供的调车作业安全距离监控装置结构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中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作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。

针对现有技术存在的问题，本发明提供的在调车车体上安装货物列车调车作业安全距离监控装置，并采用激光测距、超声波测距(采用但不局限于此技术)等模块，实现调车作业安全距离动态监测，在推送作业中，通过设备采集作业人员提供的三次距离信号(十、五、三车各一次)与规范要求的三次距离信号(110m，55m，33m)进行比对，实现对调车人员是否可以正确显示十、五、三车的距离信号进行完整评价，并提供结果精准分析，实现了动态实时测量运动车体与待连挂车体之间是否满足安全距离，并通过内置多个模块实现安全距离信息交互，从而为保证了调车推进作业行车安全提供支撑。

图1是本发明提供的装置的整体结构示意图，如图1所示，包括：

调车作业安全距离监控装置本体和调车作业安全距离监控装置接收端，所述调车作业安全距离监控装置本体和所述调车作业安全距离监控装置接收端通过预设无线通信方式进行通信；

所述调车作业安全距离监控装置本体用于发射动态监测信号，获取距离测量结果，并实现距离预警；

所述调车作业安全距离监控装置用于接收所述动态监测信号和实现用户交互功能。

具体地，本发明所提出的调车作业安全距离监控装置，整体上包括本体和接收端两个部分，两部分之间采用无线通信方式进行通信连接，例如4g或zigbee，但不局限于此技术。调车作业安全距离监控装置本体用于发射动态监测信号，获取距离测量结果，并实现距离预警，调车作业安全距离监控装置用于接收所述动态监测信号和实现用户交互功能

如图2所示，调车作业安全距离监控装置安装在推进作业中位于头部列车的车体上，实时动态测量该车体与列车运动前方待连挂车体的距离，并将测量得到的距离信息通过无线电信息(或通过其它媒介向外发送信息)即向外部设备发送.

本发明通过采用调车作业安全距离监控装置，实现了直观检测到待测车体与运动车体间的距离，提高测距精度，为调车人员精准作业提供依据与手段。

基于上述实施例，所述调车作业安全距离监控装置本体包括处理单元、测距探头和预警播放单元；

所述处理单元位于所述调车作业安全距离监控装置本体内部，用于产生并发射所述动态监测信号，以及进行信号处理；

所述测距探头位于所述调车作业安全距离监控装置本体正面上方，用于实现发射所述动态监测信号；

所述预警播放单元位于所述调车作业安全距离监控装置本体正面上方，用于向用户播放紧急预警信息。

其中，所述调车作业安全距离监控装置本体还包括安装单元和提手部分；

所述安装单元位于所述调车作业安全距离监控装置本体背面，用于将所述调车作业安全距离监控装置本体固定于待安装车体上；

所述提手部分位于所述调车作业安全距离监控装置本体顶部，供操作人员随身携带。

具体地，如图3所示，左侧为调车作业安全距离监控装置侧视图，右侧为调车作业安全距离监控装置正式视图，本体从外观上看有以下几个重要部分：

首先是提手部分，位于调车作业安全距离监控装置本体顶部，主要体现监控装置的便携性，调车工作人员可以随身携带。

激光与超声波测距探头，本发明不限于采用该类型的探头，位于调车作业安全距离监控装置本体正面上方，主要体现在测距功能实现，先由激光二极管对准目标发射激光脉冲，经目标反射后激光向各方向散射，通过被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上。由于雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器，因此它能检测极其微弱的光信号。本系统记录并处理从光脉冲发出到返回被接收所经历的时间，即可测定目标距离。再利用超声波传感器产生一种振动频率高于声波的机械波，通常由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点，本系统运用精确的时差测量技术，检测传感器与目标物之间的距离对激光测距模块进行补充与检算。

车体磁吸部分，位于调车作业安全距离监控装置本体背部，通过强力磁铁的磁吸力实现对调车作业安全距离监控装置本体对待安装车体的吸附，实现了本系统的便携性与易安装性，安装准备过程不会对调车作业流程产生时间上的影响。

速度距离预警播放器，位于调车作业安全距离监控装置正面下方部，通过语音播放模块实现即时判断当前车速与前车距离是否处于安全阈值之内，若超出允许范围，向用户播放紧急预警信息。

本发明通过测距设备将测距信息直接发送至作业平台软件与终端调度平台，杜绝测距结果记录中的其它人为因素，保证了行车安全。

基于上述任一实施例，所述调车作业安全距离监控装置接收端包括数据接收模块和用户交互模块；

所述数据接收模块用于接收所述动态监测信号；

所述用户交互模块用于用户设定预设操作信息，并接收和显示所述信息处理模块发送的信息。

其中，所述预设操作信息包括：

打开或安全距离信息接收模块，设定前方车体信息；

查询停留车信息；

打开或关闭接收端和发射端之间的互通模块。

具体地，调车作业安全距离监控装置用户接收端部分包含数据接收模块、用户交互模块等，并将上述模块整合为一个整体，兼备防水、防震，兼备便携性与耐用性，可以有效地测量该车体距离前方车体的实时距离，并直接与调车人员进行互动。

其中，数据接收模块即时接收由调车作业安全距离监控装置本体发送的前方车列距离信息；用户交互模块允许用户设定相关信息，包括打开/关闭安全距离监控装置系统上的相应模块，例如打开和关闭安全距离信息接收模块，和设定前方车体信息；查询相关停留车信息；打开/关闭接收端发射端互通模块；以及接收信息处理模块发送的相关信息并显示。

本发明通过调车作业安全距离监控装置本体与用户接收端之间的无线通信模式实现数据交互，最终为调车人员提供精准的调车距离数据并以此指导其作业，为调车作业的安全与效率提供有效支撑。

基于上述任一实施例，所述处理单元包括多手段测距模块、信息处理模块、数据发送模块、信息储存模块和速度距离预警模块；

所述多手段测距模块用于通过所述测距探头进行多个即时动态测距，并通过所述多个即时动态测距之间进行补充验证测距的准确性，得到测量结果，将所述测量结果发送至所述信息处理模块；

所述信息处理模块用于通过单片机获取所述测量结果，并对其它模块进行控制；

所述数据发送模块用于即时向外实时发送前方车列距离信息；

所述信息储存模块用于存储用户设定信息，接收来自其它模块的传送信息和用户存储信息；

所述速度距离预警模块用于通过所述预警播放单元实现即时判断前车与本车之间的安全距离，向用户提供预警信息。

具体地，如图4所示，调车作业安全距离监控装置本体中的处理单元包含多手段测距模块、信息处理模块、数据发送模块、信息储存模块、速度距离预警模块等，并将上述模块整合为一个整体，兼备防水、防震，兼备便携性与耐用性，可以有效地测量该车体距离前方车体的实时距离。

其中，多手段测距模块利用激光、超声波测距(利用但不局限为此技术)探头实现多种手段进行即时动态测距，并互相补充验证测距准确性，最后将测量结果发送至信息处理模块；信息处理模块通过单片机获取多手段测距模块所得距离数据，并对其余模块进行控制；数据发送模块即时向外实时发送相关前方车列距离信息，如110米、55米、33米等；信息储存模块存储用户设定的相关信息、来自其他模块的传送信息以及用户存储的信息等；速度距离预警模块通过语音播放模块实现即时判断当前车速与前车距离是否处于安全阈值之内，若超出允许范围，向用户播放紧急预警信息。

本发明结合了外部环境信息、利用了信息化平台，有助于测距结果的精细化分析，有效提升相关防控手段的技术水平。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。