铁路上道作业来车预警装置的制作方法

本实用新型涉及铁路维修施工安全技术领域，特别是涉及一种铁路上道作业来车预警装置。

背景技术：

近年来，我国铁路客货运输需求不断增大，铁路营业里程不断增多，铁路的维修保养工作也变得日益繁重、紧迫。常常在维修天窗结束后，维修作业人员由于既定施工任务未完成，无视规定和操作章程违规指挥继续进行上道作业(如2012年8月22日施工管理人员在京哈线维修施工中违规指挥，在天窗时间结束后仍然继续在线路上进行维修作业，且防护措施不足，导致出现突发事故)。另外，在如今行车间隔越来越密的条件下，利用行车间隔开展的铁路上道作业也存在很大的安全隐患。这些问题和隐患，不但严重威胁到上道作业人员的自身安全，也不利于保障列车行车安全。

根据《铁路营业线施工安全管理办法》(铁运[2012]280号)文件规定，铁路营业线上道维修安全防护按规定设置驻站(调度所)联络员、现场防护员。现场防护人员通过瞭望判断列车是否到达来通知正在营业线上道作业人员及调度所联络员。但这种方法受外界因素影响过大，当雨、雾、雪天气瞭望条件不佳或者受其他人为或自然因素影响都有可能会导致瞭望不及时，以致不能及时发现列车的接近，从而影响营业线上道作业人员的人身安全。所以，研发新型装备来保证营业线上作业人员人身安全成为目前国内铁路迫在眉睫的需求。

目前，另一种可应用于铁路上道作业来车预警的方案是安装列车车载终端设备，实时获取列车GPS定位坐标并上传至数据服务器，现场人员携带移动终端，根据当前的GPS定位获取列车情况，并根据两者间距及列车到达作业人员工作地点的时间，通知现场人员从而能够提前规避。这种根据GPS定位的方法存在不足之处在于：首先是要求随时随地有稳定的GPS信号，而对于一些长隧道或者峡谷地带存在GPS信号弱或收不到GPS信号的工况，面对这样的工况GPS定位就不能发挥作用；其次要求每一列过往列车及作业人员都需携带相应设备，设备终端基数过大，实施成本高，且需要提供大量的人力物力进行维修保养，而任何一个终端故障都会导致预警系统失效。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本实用新型的目的是提供一种铁路上道作业来车预警装置，克服现有预警技术中存在的受外界自然因素和防护人员主观因素影响大，成本高、维修保养复杂的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种铁路上道作业来车预警装置，包括定向信号发射器、信号接收器和作业现场报警器，所述定向信号发射器和所述信号接收器对应设置于作业铁路轨道两侧，所述信号接收器包括信号感知模块和分析处理模块；所述定向信号发射器用于向所述信号感知模块定向发射电磁波信号，所述信号感知模块和所述分析处理模块电连接，所述分析处理模块与所述作业现场报警器无线连接。

其中，所述定向信号发射器为激光信号发射器。

其中，所述定向信号发射器为红外信号发射器。

其中，所述作业现场报警器为可穿戴式声光报警器。

其中，所述分析处理模块通过GSM-R系统向所述作业现场报警器发送所述来车信号。

其中，还包括频闪灯，用于提醒火车司机前方施工作业。

其中，所述定向信号发射器和所述信号接收器分别安装在一个三角支架上，所述三角支架高度可调节。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型提供的铁路上道作业来车预警装置，在作业铁路轨道两侧对应设置定向信号发射器和信号接收器，利用电磁波信号建立警戒线，当火车通过此电磁波警戒线时能够发出预警信息，通知作业人员及时下道躲避。该装置不受外界诸如天气、地形等自然因素和人员主观因素影响，适应各种工况和线路情况，对列车识别率高、误报率低、抗干扰能力强，设备简单便捷、成本低廉，便于维护保养。

附图说明

图1为本实用新型实施例铁路上道作业来车预警装置布置示意图；

图2为本实用新型实施例定向信号发射器和信号接收器示意图；

图3为本实用新型实施例可穿戴式声光报警器示意图；

图中：1、定向信号发射器；2、信号接收器；3、电磁波警戒线；4、施工作业起始线；5、施工作业截止线；6、作业现场报警器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上。

本实用新型实施例的铁路上道作业来车预警装置，包括定向信号发射器1、信号接收器2和作业现场报警器6。如图1所示，图中箭头所指方向为轨道上列车的行驶方向，施工作业起始线4和施工作业截止线5之间的区域为施工作业区域，施工人员在施工作业区域内进行铁路上道施工作业。定向信号发射器1和信号接收器2对应设置于作业铁路轨道两侧。

优选地，如图2所示，定向信号发射器1和信号接收器2分别安装在一个高度可调节的三角支架上，以便于定向信号发射器1和信号接收器2能够稳定放置，同时，可以通过调节三脚支架高度适应不同铁路轨道的路基高度。定向信号发射器1向信号接收器2定向发射出具有强直线传播特性的电磁波，信号接收器2接收此定向射来的电磁波，这样，在定向信号发射器1和信号接收器2之间形成一道横跨铁轨的电磁波警戒线3。电磁波警戒线3相对于施工作业区域处在列车来车方向，且同施工作业起始线4具有一定的安全预警距离。安全预警距离应符合安全作业相关标准，根据施工作业所面临的具体情况进行设定，比如说如果作业轨道为高铁线路，列车行驶速度快，则应设置较长的安全预警距离；如果上道作业需要较多辅助设备，撤离轨道需要较长时间，则也应设置较长的安全预警距离。信号接收器2包括电连接的信号感知模块和分析处理模块，信号感知模块接收定向信号发射器1定向发射而来的电磁波。当有列车通过电磁波警戒线3时，由于电磁波信号被列车阻断，信号感知模块所接收到的电磁波信号将发生变化。信号感知模块将感知到的电磁波信号情况传输给分析处理模块，经分析处理模块的分析、处理、比较，做出来车判断并向作业现场报警器6发出来车报警控制信号。作业现场报警器6布置于施工作业区域，与分析处理模块无线连接，当接收到分析处理模块发出的来车报警控制信号时，能够向施工人员发出报警。优选地，作业现场报警6为可穿戴式声光报警器，比如如图3所示，为一块能够佩戴于施工人员手腕的可穿戴式声光报警器，能够通过屏幕的不断闪烁、发出尖锐声音等方式向施工人员发出报警，提醒施工人员及时下线躲避。

本实用新型实施例的铁路上道作业来车预警装置，基于电磁波的直线传播原理，通过在作业铁路轨道两侧对应设置定向信号发射器1和信号接收器2建立电磁波警戒线3，当列车通过此电磁波警戒线3时能够向施工作业区域内施工人员发出警报，通知作业人员及时下道躲避。该装置不受外界诸如天气、地形等自然因素和人员主观因素影响，适应各种工况和线路情况，对列车识别率高、误报率低、抗干扰能力强，设备简单便捷、成本低廉，便于维护保养。

进一步地，定向信号发射器1可以为激光信号发射器或红外信号发射器，只要能够发射具有强直线传播特性的电磁波形成电磁波警戒线即可。本实用新型实施例采用红外信号发射器，相应地，信号接收器2为红外信号接收器，信号感知模块为红外信号感知模块。其工作过程具体来讲，红外信号发射器内置电源和红外线二极管，红外线二极管通过电源加压将电能转换成红外线。红外信号接收器包括红外信号感知模块和分析处理模块，红外信号感知模块内的红外监测二极管监测到红外信号，然后把红外信号送到放大器和限幅器；交流信号进入带通滤波器，通过解调电路和积分电路进入比较器，比较器输出高低电平，还原出发射端的信号波形。分析处理模块对还原的信号波形进行对比分析，当发现与红外信号发射器的信号波形不匹配时，分析处理模块向作业现场报警器6发出来车报警控制信号。

进一步地，本实用新型实施例分析处理模块通过GSM-R(GSM for Railway，铁路移动通信系统标准)系统向作业现场报警器6发出来车报警的控制信号。具体来讲，当列车截断电磁波警戒线时，分析处理模块会即刻向GSM-R系统发出信道请求，GSM-R系统接收到分析处理模块的信道请求消息后通知网络，由网络根据信道的占用情况决定分配哪个信道给分析处理模块，分析处理模块接收到基站分配的信道消息后就会立即根据网络指示跳到专用信道上，并通过专用信道将控制信号传输至作业现场报警器6。采用GSM-R系统进行信号传送，信号稳定、安全可靠且具有更远的传输距离。

本实用新型实施例铁路上道作业来车预警装置还可以包括一个频闪灯，设置在电磁波警戒线3附近，通过闪烁强光提醒列车司机前方有人员施工作业应提高警惕并做好应对突发情况的相关准备，实现该装置对列车司机、现场作业人员双重提醒预警，为上道作业的维修人员的安全提供双重保障。

由以上实施例可以看出，本实用新型提供的铁路上道作业来车预警装置，在作业铁路轨道两侧对应设置定向信号发射器1和信号接收器2，利用电磁波信号建立警戒线，当火车通过此电磁波警戒线3时能够发出预警信息，通知作业人员及时下道躲避。该装置不受外界诸如天气、地形等自然因素和人员主观因素影响，适应各种工况和线路情况，对列车识别率高、误报率低、抗干扰能力强，设备简单便捷、成本低廉，便于维护保养。信号接收器2通过GSM-R系统向作业现场报警器6发送控制信号，信号稳定、可靠且具有更远的传输距离。通过设置频闪灯提醒列车司机前方有人员施工作业应提高警惕并做好应对突发情况的相关准备，为上道作业的维修人员的安全提供双重保障。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。