一种适用于铁路现场维护人员的防护系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种适用于铁路维护人员的防护系统，包括：智能安全帽，由维护人员佩戴，并与北斗卫星连接，用于采集佩戴者的位置信息，并对外发送；现场集中管理器，与所有智能安全帽连接，用于接收、存储及中转数据；手持管理者终端，与现场集中管理器连接，用于载入工作区域，并在维护人员处于工作区域之外时，通过现场集中管理器向该维护人员佩戴的告警装置发送越界提醒信号；告警装置，由维护人员佩戴，并与现场集中管理器连接，用于在接收到越界提醒信号时以震动和/或消息方式告警。与现有技术相比，本发明可以有效保障维护人员的安全，具有实时性和精确性，此外所有的数据通过现场集中管理器中转，可以保障数据传输的可靠性。
【专利说明】
一种适用于铁路现场维护人员的防护系统
技术领域
[0001]本发明涉及铁路通信领域，尤其是涉及一种适用于铁路现场维护人员的防护系统。
【背景技术】
[0002]目前，铁路现场维护人员的安全保障需求日益凸显。面对行业中大量的现场工务线路养护人员，如何提高现场人员防护保障及安全管理水平面临诸多的挑战。
[0003]当前列车运行速度可达到350千米/小时以上，这对铁路施工人员及线路养护人员的安全系统提出了更高要求。然而，国内现阶段所用的安全防护方式，包括设立一定的防护区、人工安全预警计算时段限速限时等方法。但是这些方法所需设备不便携带，预警距离低效，都没有形成一个完整可靠的预警系统，所以缺乏实际应用的可行性。并且，针对人员的防护安全管理方式和手段单一，不仅低效同时也不具有高可靠性，迫切需要设计一套新的适用于铁路现场维护人员的防护管理方法来解决这一现状。
【发明内容】
[0004]本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种适用于铁路现场维护人员的防护系统。
[0005]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0006]—种适用于铁路维护人员的防护系统，包括:
[0007]智能安全帽，由维护人员佩戴，并与北斗卫星连接，用于采集佩戴者的位置信息，并对外发送；
[0008]现场集中管理器，与所有智能安全帽连接，用于接收、存储及中转数据；
[0009]手持管理者终端，与现场集中管理器连接，用于载入工作区域，并在维护人员处于工作区域之外时，通过现场集中管理器向该维护人员佩戴的告警装置发送越界提醒信号；
[0010]告警装置，由维护人员佩戴，并与现场集中管理器连接，用于在接收到越界提醒信号时以震动和/或消息方式告警。
[0011]所述防护系统还包括用于采集维护人员体征数据的智能可穿戴马夹，所述智能可穿戴马夹共设有多个，分别由各维护人员对应穿戴，且所有智能可穿戴马夹均与现场集中管理器连接；
[0012]各智能可穿戴马夹采集穿戴者的体征数据并上传至现场集中管理器，手持管理者终端接收由现场集中管理器中转的各维护人员的体征数据，并在维护人员的体征数据异常时通过现场集中管理器向该维护人员佩戴的告警装置发送健康预警信号。
[0013]所述智能可穿戴马夹中设有运动传感器，该运动传感器采集穿戴者的行为状态数据并上传至现场集中管理器，手持管理者终端接收由现场集中管理器中转的各维护人员的行为状态数据，并基于各维护人员的行为状态数据判断各维护人员是否跌倒。
[0014]所述防护系统还包括用于提供数据存储及信息浏览的远程管理站，该远程管理站与现场集中管理器连接。
[0015]所述告警装置为智能手环或智能手表。
[0016]所述告警装置内设于智能安全帽中。
[0017]所述体征数据包括心跳数据和血压数据。
[0018]所述智能安全帽上设有用于采集作业过程中音视频数据的音视频采集装置。
[0019]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
[0020]I)基于维护人员的位置信息判断维护人员是否越出工作区域，并在维护人员越出工作区域时进行告警，可以有效保障维护人员的安全，具有实时性和精确性，此外所有的数据通过现场集中管理器中转，可以保障数据传输的可靠性。
[0021]2)智能可穿戴马夹可以对各维护人员的健康状况进行把握，保障维护人员处于良好的工作状态；
[0022]3)智能可穿戴马夹还对维护人员的行为状态进行采集，可以识别人员遇到的危险，进行及时进行救援。
[0023]4)远程管理站具有强大的数据处理及存储能力，可以在存储大数据的同时实现更加有效的工作区域设定等。
[0024]5)告警装置内设于智能安全帽，一来便于携带，二来具有更加有效的告警能力，一般人会对头部的震动更为敏感，对于越界提供会更加有效。
【附图说明】
[0025]图1为本发明的结构不意图；
[0026]其中:1、智能安全帽，2、现场集中管理器，3、手持管理者终端，4、智能可穿戴马夹，
5、北斗卫星，6、远程管理站。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
[0028]本申请是一种适用于铁路维护人员的防护方案，该方案是将基于北斗系统的人员定位、基于MEMS的人员健康分析、基于安全高效可靠的无线网络的人员安全管理以及基于移动互联网的云端存储和大数据分析应用到整个系统中，提升现有铁路安全管理水平，有效降低铁路上道人员的安全风险，最大程度的保护人员和铁路运行的安全。
[0029]—种适用于铁路维护人员的防护系统，如图1所示，包括:
[0030]智能安全帽，由维护人员佩戴，并与北斗卫星连接，用于采集佩戴者的位置信息，并对外发送；
[0031]现场集中管理器，与所有智能安全帽连接，用于接收、存储及中转数据；
[0032]手持管理者终端，由现场管理者携带。与现场集中管理器连接，用于载入工作区域，并在维护人员处于工作区域之外时，通过现场集中管理器向该维护人员佩戴的告警装置发送越界提醒信号；
[0033]告警装置，由维护人员佩戴，并与现场集中管理器连接，用于在接收到越界提醒信号时以震动和/或消息方式告警。
[0034]本申请采用北斗定位系统来实现人员的定位，采用基于北斗系统定位技术实现人员快速精确定位。系统借助北斗导航和定位系统，采用特有的RD+RN多模北斗模块，其定位的精度能够达到2m(半径)范围，定位时间小于5S，所需功耗小于500mw，并且系统所特有的的发送短消息功能是GPS和其他卫星定位系统所不具备的。因此，可以满足铁路维护人员定位的特定需求，达到现场管理者实时监控全部维护人员的位置信息，且具备告警提醒和记录的功能。
[0035]基于北斗系统的人员定位管理功能:
[0036]系统通过维护人员佩戴的智能安全帽装置，能够获取人员的地理坐标信息。
[0037]系统定位精度可达2m(半径)范围，能够分辨出作业所在轨道。
[0038]系统可以根据人员的位置坐标，标记出人员的移动轨迹。
[0039]远端的管理者(路局或站段的控制中心)可以获取维护人员的位置信息信息，实现远程实时监管。
[0040]防护系统还包括用于采集维护人员体征数据的智能可穿戴马夹，智能可穿戴马夹共设有多个，分别由各维护人员对应穿戴，且所有智能可穿戴马夹均与现场集中管理器连接，体征数据包括心跳数据和血压数据等;各智能可穿戴马夹采集穿戴者的体征数据并上传至现场集中管理器，手持管理者终端接收由现场集中管理器中转的各维护人员的体征数据，并在维护人员的体征数据异常时通过现场集中管理器向该维护人员佩戴的告警装置发送健康预警信号。
[0041]智能可穿戴马夹中设有运动传感器，该运动传感器采集穿戴者的行为状态数据并上传至现场集中管理器，手持管理者终端接收由现场集中管理器中转的各维护人员的行为状态数据，并基于各维护人员的行为状态数据判断各维护人员是否跌倒。
[0042]本申请还利用了MEMS传感器技术，将维护人员的体征数据和行为状态数据纳入到现场维护人员管理系统中，并作为维护人员安全管理的重要组成补充，体现了安全“以人为本”的宗旨。
[0043]基于MEMS传感器的人员健康信息管理功能:
[0044]系统通过智能可穿戴马夹动态的监测维护人员的体征数据信息，如人员的心跳、人员血压等体征信息。
[0045]系统利用传感器数据能够采集人员的行为状态信息，如人员跌倒、人员快速移动和人员静止不动等状态信息。
[0046]现场管理人员可以实时监控全部维护人员的健康及行为信息，并能发送预警信息给相关人员。
[0047]远端的管理者(路局或站段的控制中心)可以获取现场维护人员的健康及行为信息，实现远程实时监管。
[0048]远端(路局或站段的控制中心)的数据服务器或云端服务器能够实现海量数据的存储及分析，分析处理的健康信息可以反馈给现场管理者，并告知到具体的维护人员。
[0049]防护系统还包括用于提供数据存储及信息浏览的远程管理站，该远程管理站与现场集中管理器连接。
[0050]告警装置为智能手环或智能手表，或者采用内设于智能安全帽中的方式。
[0051]智能安全帽上设有用于采集作业过程中音视频数据的音视频采集装置以及照明装置，系统还提供可视化的图像管理以及作业照明等辅助手段，丰富了现场管理的内涵，提高了系统管理的水平。基于视频的可视化管理功能:
[0052]智能安全帽配置有摄像机能够完成作业过程音、视频图像的采集工作，并具有较高的清晰度。
[0053]智能安全帽设置有存储卡，能够完成720P视频图像长达6个小时的数据的存储，实现作业过程的可靠记录。
[0054]视频数据资料可以传送到远端(路局或站段的控制中心)的数据服务器或进行云存储，作为安全管理的备份。
[0055]此外，智能安全帽上还设有用于识别佩戴者身份的电子标签，实现人员身份管理和设备管理功能:
[0056]系统将自动分配给现场维护人员唯一的ID，现场管理者可以快速识别人员的身份信息，包括照片，年龄等基本信息。
[0057]系统可以实现对智能安全帽及智能可穿戴马夹的设备管理。
[0058]无线传输功能功能:
[0059]通过系统无线传输功能，现场管理人员可以实时监控全部维护人员的位置信息及健康和行为信息，做到可靠监管。
[0060]通过系统无线传输功能，现场管理人员可以实时调取人员作业的视频图像信息。
【主权项】
1.一种适用于铁路维护人员的防护系统，其特征在于，包括: 智能安全帽，由维护人员佩戴，并与北斗卫星连接，用于采集佩戴者的位置信息，并对外发送； 现场集中管理器，与所有智能安全帽连接，用于接收、存储及中转数据； 手持管理者终端，与现场集中管理器连接，用于载入工作区域，并在维护人员处于工作区域之外时，通过现场集中管理器向该维护人员佩戴的告警装置发送越界提醒信号； 告警装置，由维护人员佩戴，并与现场集中管理器连接，用于在接收到越界提醒信号时以震动和/或消息方式告警。2.根据权利要求1所述的一种适用于铁路维护人员的防护系统，其特征在于，所述防护系统还包括用于采集维护人员体征数据的智能可穿戴马夹，所述智能可穿戴马夹共设有多个，分别由各维护人员对应穿戴，且所有智能可穿戴马夹均与现场集中管理器连接； 各智能可穿戴马夹采集穿戴者的体征数据并上传至现场集中管理器，手持管理者终端接收由现场集中管理器中转的各维护人员的体征数据，并在维护人员的体征数据异常时通过现场集中管理器向该维护人员佩戴的告警装置发送健康预警信号。3.根据权利要求2所述的一种适用于铁路维护人员的防护系统，其特征在于，所述智能可穿戴马夹中设有运动传感器，该运动传感器采集穿戴者的行为状态数据并上传至现场集中管理器，手持管理者终端接收由现场集中管理器中转的各维护人员的行为状态数据，并基于各维护人员的行为状态数据判断各维护人员是否跌倒。4.根据权利要求1所述的一种适用于铁路维护人员的防护系统，其特征在于，所述防护系统还包括用于提供数据存储及信息浏览的远程管理站，该远程管理站与现场集中管理器连接。5.根据权利要求1所述的一种适用于铁路维护人员的防护系统，其特征在于，所述告警装置为智能手环或智能手表。6.根据权利要求1所述的一种适用于铁路维护人员的防护系统，其特征在于，所述告警装置内设于智能安全帽中。7.根据权利要求2所述的一种适用于铁路维护人员的防护系统，其特征在于，所述体征数据包括心跳数据和血压数据。8.根据权利要求1所述的一种适用于铁路维护人员的防护系统，其特征在于，所述智能安全帽上设有用于采集作业过程中音视频数据的音视频采集装置。
【文档编号】B61L23/06GK105946904SQ201610431274
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月17日
【发明人】杨永铭, 李慧鹏, 何俊杰, 张蕾, 陈栋飞, 朱娜, 魏志宵, 陈亮
【申请人】上海铁路通信有限公司