一种铁路调车人工智能领车装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种领车装置，具体是一种铁路调车人工智能领车装置。


背景技术：

2.目前，铁路站场调车作业采用传统的人工方式，调车人员一只手扒在连挂车辆的侧面，另一只手持信令开关，目测与被连挂车辆的距离达到标准时，按下相应的信令开关的按键，信息通过无线方式发送到调车机上安装的平面灯显装置上，司机由此控制车速。
3.针对调车作业，各个路局都根据每个地区的作业特点和业务要求，根据《铁路技术管理规程》、《铁路调车作业标准》和《行车组织规则》等上级有关文电要求，结合车务段实际，制定了相关的调车防护制度。贯彻和落实这些制度是确保行车安全的关键，但由于调车人员通过肉眼观察存在距离误差，存在信号给出不及时、不准确情况，加之监控不力、措施落实不到位以及各种不确定因素，造成调车事故屡屡发生，教训深刻。同时，在调车人员上、下车的过程中摔跤，以及在扒车的过程中掉落而发生的人身伤亡事故时有发生。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种铁路调车人工智能领车装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种铁路调车人工智能领车装置，所述铁路调车人工智能领车装置包括多个吸附在被连挂车辆上的靶车终端、一个吸附在连挂车辆上的动车终端及一个设置在调车机内的终端显示模块，其中：
7.所述靶车终端，通过无线通信模块与所述动车终端建立连接，用于获取当前被连挂车辆定位信息，并通过无线通信模块将所述被连挂车辆定位信息发送到所述动车终端；
8.所述动车终端，用于获取当前连挂车辆定位信息，并接收所述被连挂车辆定位信息，并根据所述连挂车辆定位信息及所述被连挂车辆定位信息，以及第二近距离定位模块发射信号的时间和第一近距离定位模块返回信号的时间，计算所述被连挂车辆及连挂车辆之间的距离信息，所述动车终端还用于视频采集、障碍物判断及视频存储，并将计算的所述距离信息及采集的视频信息进行发送；
9.所述无线通信模块包括设置在所述靶车终端内的第一lora无线通信模块及设置在所述动车终端内的第二lora无线通信模块，所述第二lora无线通信模块与所述第一lora无线通信模块建立通讯；
10.所述终端显示模块，用于接收所述视频信息及距离信息。
11.作为本实用新型进一步的方案：所所述靶车终端包括外壳、与所述外壳可拆卸连接的第一后盖及设置在所述外壳内的第一电池、第一lora无线通信模块、第一主控电路板、第一卫星定位模块及第一近距离定位模块，其中：
12.所述第一卫星定位模块及第一近距离定位模块分别利用卫星定位技术和近距离
定位技术获取自身位置信息；
13.作为本实用新型再进一步的方案：所述第一lora无线通信模块用于建立所述靶车终端及动车终端之间的通讯，以实现所述靶车终端的位置信息和工作状态信息的发送；
14.所述第一电池，用于所述靶车终端的电力供应；
15.所述第一主控电路板，与所述第一电池及第一lora无线通信模块连接，用于对所述第一电池进行电量检测，并控制所述第一lora 无线通信模块工作。
16.作为本实用新型再进一步的方案：所述靶车终端还包括安装在所述第一后盖上的第一磁铁及第一金属接近开关，所述第一金属接近开关与所述第一磁铁配合实现工作状态的转换。
17.作为本实用新型再进一步的方案：所述外壳上还安装有与所述第一主控电路板连接的指示灯及与所述第一电池连接的充电口。
18.作为本实用新型再进一步的方案：所述动车终端包括第二壳体、与所述第二壳体可拆卸连接的第二后盖及设置在所述第二壳体内的第二lora无线通信模块、第二电池、第二卫星定位模块、第二近距离定位模块及第二主控电路板，其中：
19.所述第二lora无线通信模块与所述第一lora无线通信模块建立通讯，用于接收所述靶车终端的位置信息和工作状态信息，并将所述靶车终端的位置信息和工作状态信息发送到第二主控电路板；
20.所述第二卫星定位模块利用卫星定位技术获取所述动车终端位置信息，所述第二近距离定位模块与第一近距离定位模块配合，实现所述动车终端与所述靶车终端的距离检测；
21.所述第二主控电路板，用于根据接收的所述靶车终端位置信息及所述动车终端位置信息，以及用于根据接收的所述靶车终端的第一近距离定位模块信息和所述动车终端的第二近距离定位模块的信息，以计算所述靶车终端与所述动车终端之间的距离；
22.所述动车终端还包括红外摄像头及第一4g通信模块，所述红外摄像头采集前方视频，并通过所述第一4g通信模块输送到所述终端显示模块。
23.作为本实用新型再进一步的方案：所述动车终端还包括数字对讲模块，所述数字对讲模块与所述终端显示模块进行信息交互。
24.作为本实用新型再进一步的方案：所述第二后盖上通过螺丝固定安装有第二磁铁及第二金属接近开关，所述第二金属接近开关与所述第二磁铁配合实现所述动车终端工作状态的转换。
25.作为本实用新型再进一步的方案：所述终端显示模块包括第三壳体及与所述第三壳体可拆卸连接的第三后盖，还包括设置在所述第三壳体内的电源管理模块、第三电池、第二4g通信模块及视频解码模块，其中：
26.所述第三电池与安装在所述第三壳体上的机车电源输入接口电连接，所述电源管理模块对进入所述机车电源输入接口的电压进行变压后对所述第二4g通信模块、视频解码模块供电，并向所述第三电池进行充电；
27.所述第二4g通信模块与所述第一4g通信模块建立连接，并配合视频解码模块获取所述动车终端推送的视频。
28.作为本实用新型再进一步的方案：所述终端显示模块还包括显示器，所述显示器
通过电源线与设置在所述第三壳体上的电源输出接口连接，且所述显示器还通过与之连接的hdmi线与连接所述视频解码模块的hdmi视频输出接口连接。
29.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型设计新颖，动车终端和靶车终端在设备工作后能够实时获取自身定位信息，动车终端完成视频采集、距离计算、线路异物警示、视频存储，并将这些信息传输给终端显示模块，使调车作业过程精准化、可视化，提高了调车作业的安全性，本实用新型的铁路调车人工智能领车装置，以定位技术、无线通信技术、视频流推送技术及视频分析技术为基础，代替调车人员，有力保证了铁路站场的调车作业安全和调车人员的人身安全，实用性强。
附图说明
30.图1为铁路调车人工智能领车装置的结构图。
31.图2为铁路调车人工智能领车装置中靶车终端的结构示意图。
32.图3为铁路调车人工智能领车装置中动车终端的结构示意图。
33.图4为铁路调车人工智能领车装置中终端显示模块的结构示意图。
34.图中：1
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靶车终端、101
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第一磁铁、102
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第一金属接近开关、 103
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第一后盖、104
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第一电池、105
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第一lora无线通信模块、106
‑ꢀ
第一主控电路板、107
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第一卫星定位模块、108
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指示灯、109
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第一外壳、110
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充电口、111
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第一近距离定位模块、2
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动车终端、201
‑ꢀ
第二金属接近开关、202
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第二后盖、203
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红外摄像头、204
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第二 lora无线通信模块、205
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第二电池、206
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第一4g通信模块、207
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第二壳体、208
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声光报警器、209
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第二卫星定位模块、210
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第二近距离定位模块、211
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第二主控电路板、212
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数字对讲模块、213
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第二磁铁、3
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终端显示模块、301
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第三后盖、302
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hdmi视频输出接口、 303
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电源输出接口、304
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电源管理模块、305
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第三电池、306
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第三壳体、307
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机车电源输入接口、308
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第二4g通信模块、309
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视频解码模块。
具体实施方式
35.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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做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。
36.另外，本实用新型中的元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
37.请参阅图1，本实用新型实施例中，一种铁路调车人工智能领车装置，所述铁路调车人工智能领车装置包括多个吸附在被连挂车辆上的靶车终端1、一个吸附在连挂车辆上的动车终端2及一个设置在调车机内的终端显示模块3，其中：
38.所述靶车终端1，通过无线通信模块与所述动车终端2建立连接，用于获取当前被连挂车辆定位信息，并通过无线通信模块将所述被连挂车辆定位信息发送到所述动车终端2，以及返回所述动车终端的发射信号；
39.所述动车终端2，用于获取当前连挂车辆定位信息，接收被连挂车辆定位信息，向所述靶车终端1发射信号，并根据所述连挂车辆定位信息及所述被连挂车辆定位信息，以及发射信号的时间和返回信号的时间，计算所述被连挂车辆及连挂车辆之间的距离信息，所述动车终端2还用于视频采集、障碍物判断及视频存储，并将计算的所述距离信息及采集的视频信息进行发送；
40.所述终端显示模块3，用于接收所述视频信息及距离信息。
41.在本实用新型实施例中，靶车终端1和动车终端2在设备工作后能够实时获取自身定位信息，动车终端2完成视频采集、距离计算、线路异物警示、视频存储，并将这些信息传输给终端显示模块 3，使调车作业过程精准化、可视化，提高了调车作业的安全性，本实用新型的铁路调车人工智能领车装置，以定位技术、无线通信技术、视频流推送技术及视频分析技术为基础，代替调车人员，有力保证了铁路站场的调车作业安全和调车人员的人身安全，实用性强。
42.作为本实用新型的一种实施例，请参阅图2，所述靶车终端1 包括第一外壳109、与所述第一外壳109可拆卸连接的第一后盖103 及设置在所述第一外壳109内的第一电池104、第一lora无线通信模块105、第一主控电路板106、第一卫星定位模块107及第一近距离定位模块111，其中：
43.所述第一卫星定位模块107利用卫星定位技术获取自身位置信息，利用第一近距离定位模块111与所述动车终端的第二近距离定位模块210配合，实现所述靶车终端与所述动车终端的距离检测；
44.所述第一lora无线通信模块105用于建立所述靶车终端1及动车终端2之间的通讯，以实现所述靶车终端1的位置信息和工作状态信息的发送；
45.所述第一电池104，用于所述靶车终端1的电力供应；
46.所述第一主控电路板106，与所述第一电池104及第一lora无线通信模块105连接，用于对所述第一电池104进行电量检测，并控制所述第一lora无线通信模块105工作。
47.在本实用新型实施例中，需要说明的是，所述lora无线通信模块105实现和动车终端2的通信，采用无线扩频技术，具有通讯距离远、干扰小、成本低、维护方便等特点，信息间隔1s发送一次。
48.作为本实用新型的一种实施例，所述靶车终端1还包括安装在所述第一后盖103上的第一磁铁101及第一金属接近开关102，所述第一金属接近开关102与所述磁铁101配合实现工作状态的转换。
49.在本实用新型实施例中，当所述靶车终端1通过所述第一磁铁吸附在车体上时，所述金属接近开关102探测到金属物体，这一信息传输至所述主控电路板106，其控制靶车终端1开机运行，并通过所述lora无线通信模块105发送其id号、开始工作的状态信息、经纬度坐标给所述动车终端2；当靶车终端1从车体取下时，所述金属接近开关102探测不到金属物体，这一信息传输至所述主控电路板106，其控制所述靶车终端1通过所述lora无线通信模块105 发送其id号、停止工作的状态信息给所述动车终端2，然后所述主控电路板106控制所述靶车终端1停止工作并进入低功耗模式，延长设备续航时间。
50.作为本实用新型的一种实施例，所述第一外壳109上还安装有与所述第一主控电路板106连接的指示灯108及与所述第一电池 104连接的充电口110。
51.在本实用新型实施例中，当所述第一主控电路板106对所述第一电池104的电量进行测量时，通过所述指示灯108进行状态显示，通过所述第一lora无线通信模块105发送编号及电量信息给所述动车终端2。
52.作为本实用新型的一种实施例，请参阅图3，所述动车终端2 包括第二壳体207、与所述第二壳体207可拆卸连接的第二后盖202 及设置在所述第二壳体207内的第二lora无线通信模块204、第二电池205、第二卫星定位模块209、第二近距离定位模块210及第二主控电路板211，其中：
53.所述第二lora无线通信模块204与所述第一lora无线通信模块105建立通讯，用于接收所述靶车终端1的位置信息和工作状态信息，并将所述靶车终端1的位置信息和工作状态信息发送到第二主控电路板211；
54.所述第二卫星定位模块209利用卫星定位技术获取所述动车终端2位置信息，所述第二近距离定位模块210向第一近距离定位模块111发射信号；
55.所述第二主控电路板211，用于根据接收的所述靶车终端1位置信息及所述动车终端2位置信息，以及根据第二近距离定位模块 210发射信号的时间和第一近距离定位模块111返回信号的时间，以计算所述靶车终端1与所述动车终端2之间的距离；
56.所述动车终端2还包括红外摄像头203及第一4g通信模块206，所述红外摄像头203采集前方视频，并通过所述第一4g通信模块 206输送到所述终端显示模块3。
57.在本实用新型实施例中，所述第一4g通信模块206除了以上推流功能外，通过建立wifi环境，接入多媒体设备还可实现两个功能：
58.一个是调车视频的无线拷贝功能：通过专门的计算机软件，可以调出存储在所述红外摄像头203中的视频，并拷贝在计算机上，方便查看；
59.另一个是道岔坐标的输入功能：将所述动车终端2移至相应的道岔位置，自动获取经纬度坐标，再通过专门的计算机软件，写入该道岔的编号并存储。在调车过程中，在所述终端显示模块3上显示最近的道岔编号及距离。当所述动车终端2接近相应的道岔5m范围内时，输出语音“接近#号道岔”；
60.当所述动车终端2接收到所述靶车终端1停止工作的信号后，不再计算与相应编号的所述靶车终端1的距离。
61.在本实用新型实施例中，所述第二lora无线通信模块204实现和所述靶车终端1的通信，采用无线扩频技术，具有通讯距离远、干扰小、成本低、维护方便等特点，动车终端2通过所述第二lora 无线通信模块204接收所述靶车终端1传输的位置信息和工作状态信息，将数据传输给所述第二主控电路板211处理。
62.在本实用新型实施例中，需要说明的是，所述第二主控电路板 211实现对所述靶车终端1和所述动车终端2之间的距离计算、所述红外摄像头203采集的视频的处理，以及线路异物判断和距离结果的语音及图像叠加输出，当对视频进行分析后发现存在对调车作业产生安全隐患的物体或事件，通过语音以及视频叠加报警信息来提示作业人员注意。同时，距离也是叠加在视频中进行输出，在固定的10车、5车、3车和1车距离时，分别发送语音提示命令“10 车”、“5车”、“3车”和“停车”到调车平面灯显装置，其对应的距离分别为：110m、55m、33m、11m。
63.在本实用新型实施例中，还需要说明的是，动车终端2工作时，其中之一项任务是
计算其与收到的所述靶车终端1所对应的id号之间的距离：当距离大于40m时，通过卫星定位技术获取，距离误差小于5m；当距离小于等于40m时，通过近距离定位技术获取，距离误差小于0.2m，其中：
64.卫星定位技术：所述动车终端2的所述卫星定位模块实时接收卫星信号，获取其经纬度坐标，并通过所述第二lora无线通信模块 204实时接收所述靶车终端1发送来的经纬度坐标，这两个坐标数值传输至所述第二主控电路板211并由其计算，得到两者之间的距离，如果这个距离小于等于40m，所述第二主控电路板211就将这个数值放弃；
65.近距离技术：所述动车终端2的所述第二近距离定位模块210 每间隔1s发送高频电磁波，所述靶车终端1收到后立即返回，通过所述第二近距离定位模块210根据间隔时间计算与对应的所述靶车终端1的距离，并传输至所述第二主控电路板211，如果这个距离大于40m，所述第二主控电路板211就将这个数值放弃。
66.作为本实用新型的一种实施例，所述动车终端2还包括数字对讲模块212，所述数字对讲模块212与所述终端显示模块3进行信息交互。
67.作为本实用新型的一种实施例，所述第二壳体207上还安装有声光报警灯208，所述主控电路板211工作时，控制所述声光报警灯208闪烁并发出蜂鸣声，实现作业工程中的警示，同时兼顾了所述动车终端2工作状态的指示功能。
68.作为本实用新型的一种实施例，所述第二后盖202上通过螺丝固定安装有第二磁铁213及第二金属接近开关201，所述第二金属接近开关201与所述第二磁铁213配合实现所述动车终端2工作状态的转换。
69.在本实用新型实施例中，当动车终端2通过所述第二磁铁213 吸附在车体上时，所述第二金属接近开关201检测到金属车体，所述动车终端2进入开始工作状态；当所述动车终端2从车体取下时，所述第二金属接近开关201检测不到金属车体，所述动车终端2进入到停止工作状态，并进入低功耗模式，延长设备续航时间。
70.作为本实用新型的一种实施例，请参阅图4，所述终端显示模块3包括第三壳体306及与所述第三壳体306可拆卸连接的第三后盖301，还包括设置在所述第三壳体306内的电源管理模块304、第三电池305、第二4g通信模块308及视频解码模块309，其中：
71.所述第三电池305与安装在所述第三壳体306上的机车电源输入接口307电连接，所述电源管理模块304对进入所述机车电源输入接口307的电压进行变压后对所述第二4g通信模块308和所述视频解码模块309供电，并向所述第三电池305进行充电；
72.所述第二4g通信模块308与所述第一4g通信模块206建立连接，并配合视频解码模块309获取所述动车终端2推送的视频。
73.作为本实用新型的一种实施例，所述终端显示模块3还包括显示器，所述显示器通过电源线与设置在所述第三壳体306上的电源输出接口303连接，且所述显示器还通过与之连接的hdmi线与连接所述视频解码模块309的hdmi视频输出接口302连接。
74.在本实用新型实施例中，所述终端显示模块3的显示器输出为调车视频、所述靶车终端1的编号、电量以及其和所述动车终端2 的距离数值、所述动车终端2的电量、最近的道岔编号以及其和所述动车终端2距离、异物警示。
75.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新
型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
76.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。