基于铁路无线调车灯显设备的无联锁调车进路指引系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种基于铁路无线调车灯显设备的无联锁调车进路指引系统，属于铁路调车作业设备技术领域。


背景技术：

2.铁路站场调车作业主要在非集中调车作业区进行。传统的调车作业进路确认主要依据是视觉标志灯(牌)信号，安全监控也主要依靠人工完成，容易受人工因素影响导致错办调车进路。目前市场上虽然有一部分设备是针对此问题而做了改进，但仍然未能真正与铁路无线调车灯显设备相互关联、相互制约，不能满足现场工作实际需求，极大阻碍了无联锁调车进路指引系统在安全管理工作中的检查、监督作用，且功能单一，应用面受限，不能充分利用现有设备及时有效的防止调车事故的发生。
3.随着铁路运输信息化管理进程的发展，研发新的基于铁路无线调车灯显设备的无联锁调车进路指引系统，完成调车作业信息管理及防止调车事故发生尤为重要。


技术实现要素：

4.本实用新型正是为解决现有技术存在的上述问题，而提供一种基于铁路无线调车灯显设备的无联锁调车进路指引系统。
5.本实用新型针对非集中调车作业区无联锁道岔调车作业特点，确认调车进路，同时又与铁路无线调车灯显设备相互关联、相互制约。无联锁调车进路指引系统采用多设备集成组合系统的方式，各设备相对独立却又相互关联，是一种能够辅助铁路无线调车灯显设备确认调车进路的系统，既减轻作业人员的劳动强度，保证调车作业安全，同时又可提高调车作业效率和车站的改编能力，产生良好的经济效益和社会效益。
6.本实用新型通过下列技术方案实现：一种基于铁路无线调车灯显设备的无联锁调车进路指引系统，包括道岔状态采集传感器、股道计轴传感器、道岔采集处理单元、进路指引控制服务器、机车控制单元、货场进路指引显示单元、远程监控设备、铁路无线调车灯显设备，其特征在于道岔采集处理单元通过有线传输与道岔状态采集传感器、股道计轴传感器相连，同时通过无线通讯与进路指引控制服务器相连接，进路指引控制服务器通过有线传输与远程监控设备相连，同时通过无线通讯与机车控制单元、货场进路指引显示单元、铁路无线调车灯显设备相连接。
7.所述道岔采集处理单元包括壳体，设置在该壳体内的数据处理器，与数据处理器相连的射频收发器、存储器、传感器开关接口，传感器开关接口通过有线传输与道岔状态采集传感器、股道计轴传感器相连，射频收发器通过无线通讯与进路指引控制服务器电相连，以便道岔状态采集传感器、股道计轴传感器的开关数据量通过电信号与数据处理器电连接，经数据处理器处理的数据由射频收发器以无线通讯方式传输至进路指引控制服务器；还包括外围电路、蓄电池、电源，用于供电。
8.所述进路指引控制服务器包括：计算机，与计算机相连的无线通讯ⅰ处理单元、无
线通讯ⅱ处理单元、人机交互单元、网络接口单元, 网络接口单元与远程监控设备相连；还包括供电单元；其中：无线通讯ⅰ处理单元通过无线通讯与道岔采集处理单元、机车控制单元、货场进路指引显示单元相连；无线通讯ⅱ处理单元通过无线通讯与铁路无线调车灯显设备相连；人机交互单元与计算机相连。
9.所述机车控制单元包括壳体，设置在该壳体内的数据处理器，与数据处理器相连的射频收发器、存储器、人机交互单元，射频收发器通过无线通讯与进路指引控制服务器的无线通讯ⅰ处理单元相连；还包括外围电路、电源。
10.所述货场进路指引显示单元包括：壳体，设于该壳体上的led显示屏，设于壳体内的数据处理器，与数据处理器相连的射频收发器、 led显示控制器，led显示控制器与led显示屏相连，射频收发器通过无线通信电磁波与进路指引控制服务器的无线通讯ⅰ处理单元相连；还包括用于供电的电源、蓄电池。
11.所述铁路无线调车灯显设备包括：常规的铁路无线调车用的机控器、区长台、调车手持台，且机控器、区长台、调车手持台均通过无线电磁波与进路指引控制服务器连接。
12.所述的远程监控设备通过进路指引控制服务器的计算机主机常规的网络通讯接口电连接，可通过网络供管理者本地或远程实时查询道岔操作情况及进路开通历史记录、导出数据等。
13.所述射频收发器为gsm
‑
r、lte、4g、3g、gprs、zigbee、wifi、 lora、dmr、nxdn中的一种或几种。
14.所述人机交互指通过鼠标、键盘及显示器完成人机数据交互。
15.本实用新型具有以下优点和效果：
16.采用上述方案具备以下优势：
17.1、本实用新型借助铁路无线调车灯显设备的语音、信令、显示等现有功能，又增加了相应的防护信号，直观、快速地反映进路开通状态，使进路不再依赖人工主观判断，彻底阻止人为因素带来的不利影响，保障调车在无联锁区进路作业安全。
18.2、本实用新型针对非集中调车作业区无联锁道岔调车作业特点，满足调车进路需求，同时又与铁路无线调车灯显设备相互关联、相互制约，满足现场工作和实际需求，充分利用无联锁调车进路指引系统在安全管理工作中的检查、监督作用，功能齐全，应用灵活，能及时有效地防止调车事故的发生。
19.3、本实用新型针对不同的站场、不同的应用，灵活应用，道岔状态采集传感器、股道计轴传感器安装位置可有多种选择，可安置于轨枕、基本轨尖轨尖部、道岔拉杆或道岔手柄处，客观真实的反映进路状态情况，解决实际需求。供电采用微型光伏电站供电、模块式结构电源两种方式，解决应用中无电的尴尬困境。
20.4、本实用新型安全性高，能展现相应告警信息，并发送进路错误广播告警语音，同时封锁防护指令暂停作业。
21.5、本实用新型具备显示屏显示清晰、提示醒目，当作业人员需要操作对应股道的进路道岔时，道岔进路展示装置通过显示屏将道岔正位或反位的状态信息已汉字、字母、数字、箭头的形式显示高亮显示。
22.6、本实用新型造价低、高效益、组网自由、灵活多样，同时维护简单，使用既有设备，有效降低铁路调车作业人员的工作强度，简化操作。
附图说明
23.图1为本实用新型构成示意图；
24.图2为本实用新型组合功能示意图。
25.图中，100—道岔状态采集传感器，101—股道计轴传感器，200 —道岔采集处理单元，300—进路指引控制服务器，600—远程监控设备，700—铁路无线调车灯显设备，500—货场进路指引显示单元，400 —机车控制单元；201—数据处理器，202—射频收发器，203—存储器，204—传感器开关接口，205—外围电路，206—蓄电池，207—电源，301—计算机主机，302—无线通讯1通信处理单元，303—无线通信链路2通信处理单元，304—人机交互单元，305—网络接口单元， 306—供电单元，401—数据处理器，402—射频收发器，403—存储器，404—人机交互单元，405—外围电路，406—电源，501—led 显示屏，502—数据处理器，503—射频收发器，504—led显示控制器， 505—电源，506—蓄电池，701—机控器，702—区长台，703—调车手持台。
具体实施方式
26.为了更清楚地说明本实用新型，下面将结合附图给出的实施例作进一步说明，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
27.显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.本实用新型提供的基于铁路无线调车灯显设备的无联锁调车进路指引系统，包括道岔状态采集传感器100、股道计轴传感器101、道岔采集处理单元200、进路指引控制服务器300、机车控制单元400、货场进路指引显示单元500、远程监控设备600、铁路无线调车灯显设备700，其中：道岔采集处理单元200通过有线传输与道岔状态采集传感器100、股道计轴传感器101相连，同时通过无线通讯与进路指引控制服务器300相连接，进路指引控制服务器300通过有线传输与远程监控设备相连600，同时通过无线通讯与机车控制单元400、货场进路指引显示单元500、铁路无线调车灯显设备700相连；
29.其中：
30.所述道岔采集处理单元200包括壳体，设置在该壳体内的数据处理器201，与数据处理器201相连的射频收发器202、存储器203、传感器开关接口204，传感器开关接口204通过有线传输与安装在道岔所处位置的转辙机和基本轨、尖轨处的道岔状态采集传感器100、股道计轴传感器101相连，射频收发器202通过无线通讯如电磁波与进路指引控制服务器300的无线通讯ⅰ处理单元302电相连，以便道岔状态采集传感器100、股道计轴传感器101的开关数据量通过电信号与数据处理器201电连接，经数据处理器201处理的数据由射频收发器202以无线通讯方式传输至进路指引控制服务器300的无线通讯 1处理单元302；还包括外围电路、蓄电池、电源，其中：电源与数据处理器201、外围电路、蓄电池电连接，用于供电，射频收发器202 与天线相连；
31.所述进路指引控制服务器300包括：计算机301，与计算机301 相连的无线通讯ⅰ处理单元302、无线通讯ⅱ处理单元303、人机交互单元304、网络接口单元305,网络接口单元
305与远程监控设备 600相连；还包括供电单元，用于向进路指引控制服务器300供电；
32.所述进路指引控制服务器300的无线通讯ⅰ处理单元302通过无线通讯如电磁波与道岔采集处理单元200的射频收发器202、机车控制单元400的射频收发器402、货场进路指引显示单元500的射频收发器503信号连接；所述的进路指引控制服务器300的无线通讯ⅱ处理单元303通过无线通讯如电磁波与铁路无线调车灯显设备700的机控器701、区长台702、调车手持台703信号连接；进路指引控制服务器300的人机交互单元304与计算机301通过现有软件进行逻辑运算图文、声音信息展示；
33.所述机车控制单元400包括壳体，设置在该壳体内的数据处理器401，与数据处理器401相连的射频收发器402、存储器403、人机交互单元404，射频收发器402与通过无线通信电磁波与进路指引控制服务器300的无线通讯ⅰ处理单元302信号连接；以便通过数据处理器401将射频收发器402接收的数据按现有软件进行处理后，通过人机交互单元404结合车站站场图，以图文\声音方式向机车司机展示调车进路相关信息；还包括外围电路、电源，以向机车控制单元400 供电；
34.所述货场进路指引显示单元500包括：壳体，设于该壳体上的 led显示屏501，设于壳体内的数据处理器502，与数据处理器502 相连的射频收发器503、led显示控制器504，led显示控制器504与 led显示屏501相连，射频收发器503通过无线通讯如电磁波与进路指引控制服务器300的无线通讯ⅰ处理单元302相连；还包括用于供电的电源、蓄电池，以便数据处理器502将射频收发器503接收的数据通过现有的软件处理后，通过led显示控制器504驱动led显示屏 501显示调车作业进路相关信息；
35.所述铁路无线调车灯显设备700包括：常规的铁路无线调车用的机控器701、区长台702、调车手持台703，且机控器701、区长台 702、调车手持台703均通过无线电磁波与进路指引控制服务器300 的无线通讯ⅱ处理单元303信号连接；以便无线通讯ⅱ处理单元303 将区长台702下发的调车作业计划单数据通过通讯接口传输给进路指引控制服务器300的计算机301处理及存储，计算机301结合道岔采集处理单元200采集上传的车站站场道岔股道的开通状态、转辙机插销的状态、股道停留车辆位置和数量，生成预开通调车进路信息，并将该预开通调车进路信息通过无线通讯ⅱ处理单元303发送给调车手持台703，对调车作业钩状态进行对比，当预开通调车进路信息与调车作业钩状态匹配时，生成调车作业进路开通信息；当预开通调车进路信息与调车作业钩状态不匹配时，生成调车作业进路异常状态信息，并将该调车作业进路异常状态信息通过无线通讯ⅱ处理单元 303向机控器701发送控车指令、语音报警提示信息，防止错办调车进路；
36.所述远程监控设备600通过常规的网络通讯接口与进路指引控制服务器300的计算机301电连接，通过网络供管理者本地或远程实时查询道岔操作情况及进路开通历史3记录、导出数据等。
37.工作时，调车作业人员根据调车作业计划，事先安排扳道员人工搬动转辙机，改变当前道岔状态开通预设调车进路，安装在道岔所处位置的转辙机和基本轨、尖轨处的道岔状态采集传感器100、股道计轴传感器101被触发后，生产相应的开关数据量输送至道岔采集处理单元200的传感器开关接口204，数据处理器201中预先安装有运算处理软件程序，当检测到传感器开关接口204数据电平发生变化时，通过数据处理器201内部逻辑运算后，驱动射频收发器202工作，将当前股道的实时基础数据以无线通信电磁波信号发送至进路指
引控制服务器300，由进路指引控制服务器300的无线通讯ⅰ处理单元302 接收到相应的无线电磁波信号，并将数据通过通讯接口输送至计算机 301，计算机301将接到的数据按预先设置的软件程序进行逻辑处理后，生成预开通调车进路信息进行存储，同时通过人机交互单元304 进行实时显示，车站值班员通过显示可直观地掌握非集中区车辆停留、运行开通的预开通调车进路信息的情况，同时驱动无线通讯ⅰ处理单元302将预开通调车进路信息以无线通信电磁波信号发送至机车控制单元400和货场进路指引单元500；货场进路指引单元500通过led显示屏501同步显示预开通调车进路信息、报警信息，扳道员通过货场进路指引单元500显示的信息可及时准确查看当前预开通调车进路信息和报警信息，实现对非集中区道岔位置、转辙机手柄位置等信息的掌控；
38.当机车车辆行驶至非集中区准备按调车作业计划作业时，进路指引控制服务器300的无线通讯ⅱ处理单元303将实时监测的调车手持台703操作调车作业钩状态信息或查询信息，传输给计算机301进行对比运算，计算机301通过对预开通调车进路信息与调车作业钩状态进行运算处理，当预开通调车进路信息与调车作业钩状态匹配时，生成调车作业进路开通状态信息；当预开通调车进路信息与调车作业钩状态不匹配时，生成调车作业进路异常状态信息，该调车作业进路异常状态信息通过无线通讯ⅱ处理单元303向机控器701发送控车指令、语音报警提示信息，防止错办调车进路，同时计算机301驱动无线通讯ⅰ处理单元302将最新运算的调车作业进路开通状态信息以无线通信电磁波信号发送至机车控制单元400和货场进路指引单元 500进行显示，调车司机、调车人员及扳道员通过图文、语音提示，指导调车作业人员进行后续的调车作业。
39.计算机301通过网络接口单元305将调车信息汇聚到局域网中心，再通过局域网传输至远程监控设备600，供管理者本机或远程实时查询道岔操作情况及进路开通历史记录、导出数据等。
40.本实用新型提供的基于铁路无线调车灯显设备的无联锁调车进路指引系统，主要针对非集中调车作业区无联锁道岔调车作业特点，满足调车进路的需求，同时又与铁路无线调车灯显设备相互关联、相互制约，本实用新型采用若干功能模块设计，各功能模块相对独立但又互相连接，若某一功能模块损坏，不影响其他功能模块对调车进路的指引。本实用新型用于站场内调车作业，调车作业主要在道岔无联锁的非集中调车作业区，调车作业依据调车作业计划开展工作，调车作业过程中调车人员需要人工根据作业计划对作业股道进路状态情况进行确认及查询，股道进路由道岔决定，道岔的状态关乎调车作业安全。
41.显然，所述基于铁路无线调车灯显设备的无联锁调车进路指引系统，可根据用户需求灵活进行配置，并与无线平面平调设备及作业计划有机融合，相互制约。充分满足用户对道岔和进路状态由指引系统判断识别，并根据判别结果进行数据处理，克服人工确认进路的不确定性和个体差异，避免发生事故。进路开通经扳道人员、核心服务器和调车员三重确认，确保进路开通正确；进路异常时系统将封锁机控器暂停调车作业，彻底杜绝错道情况发生。系统信息采集具有电气和通信隔离措施，不影响车站既有联锁系统正常工作，采用人性化设计，可扩展空间较大。