轨道车防溜设备运用监测云管理系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种轨道车防溜设备运用监测云管理系统，其主要由止轮器监测单元、手制动机监测单元、发动机工况监测单元、行走监测单元、中央处理单元、提醒处置单元、人机交互单元及中心服务器几部分组成。该轨道车防溜设备动态监测提醒系统，可以远程、实时监测防溜设备的运行状态，针对防溜设备运用中出现的“漏撤”和“漏设”止轮器和手制动机的情况能够自动提示，从而有效的预防和减少因漏撤和漏设防溜设备带来的事故，提高了轨道车管理的科学水平。
【专利说明】
轨道车防溜设备运用监测云管理系统
技术领域
[0001]本发明涉及一种铁路防溜设备动态监测系统，确切的说是涉及一种轨道车防溜设备运用监测云管理系统。
【背景技术】
[0002]随着中国铁路的快速蓬勃发展，铁路运行里程和行车密度不断增大。轨道车(含接触网作业车等自轮运转特种设备，以下相同)作为铁路施工维护的重要工具，其运用的安全性尤为迫切。
[0003]多年以来，在轨道车的日常管理中，开车时止轮器漏撤、手制动未缓解以及停车后止轮器漏设、手制动未处于制动状态导致轨道车“拉铁鞋”开车以及车辆溜逸事件屡禁不止，给铁路的行车安全带来较大威胁，其根本原因是防溜设备的运用仍依靠司乘人员的专业素养来管理，仍采用人工记录方式，既无提醒作用，更无分析的功能，出现瞒报的情况时有发生。个别产品采用了电子记录，但是需要人工到车上转储数据，效率比较低。上述情况下，一方面司乘人员错误操作的重点形成的大数据供管理人员进行分析和有针对性的加强培训，另一方面，一旦出现事故，存在篡改记录数据的空间。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是:提供一种轨道车防溜设备运用监测云管理系统，以解决人工记录防溜设备的使用难以做到准确、有效的问题。
[0005]本发明的技术方案是:一种轨道车防溜设备运用监测云管理系统，包括:
[0006]止轮器监测单元:包括安装在轨道车上的止轮器存放架及设于该止轮器存放架上用于监测止轮器是否存在的止轮器传感器；
[0007]手制动机监测单元:安装于轨道车手制动机上用于监测手制动机的制动与否的工作状态:
[0008]发动机工况监测单元:安装于轨道车发动机上用于监测发动机启停工作状态；
[0009]行走监测单元:安装于轨道车上用于监测车辆运行、停止的工作状态；
[0010]中央处理单元:安装于轨道车上，其内设有电源模块、无线通讯模块及信号处理模块，信号处理模块通过信号线缆接收上述各单元信息并根据内置程序进行逻辑判断，中央处理单元接收以及经过逻辑判断处理后的各项信息均通过无线通讯模块上传；
[0011]提醒处置单元:设有声音、灯光和/或屏幕提醒装置，中央处理单元经逻辑判断后得到的待处理信息发送到提醒装置，通过声音、灯光和/或屏幕显示方式提醒司乘人员；
[0012]人机交互单元:设有“模式切换”按键和“解除”按键以及状态显示装置，所述“模式切换”按键用于切换轨道车处于“单车模式”、“两端联挂模式”及“中间联挂模式”，以适应现场的车辆联挂情况;所述“解除”按键用于将主机从提醒状态中解除;状态显示装置用来显示各类状态信息，告警信息；
[0013]中心服务器:通过无线通讯模块上传、下载和记录中央处理单元接收和发送的各?目号处理?目息，并提供?目息显不窗口。
[0014]所述的止轮器传感器为用于与止轮器接触配合的行程开关、光电开关或磁力开关。
[0015]所述的发动机工况监测单元采用霍尔传感器，所述的行走监测单元采用惯性导航系统或加速度传感器。
[0016]所述的无线通讯模块包含但不限于2G、3G、4G及其他更高级别的无线通讯模块。
[0017]所述的中央处理单元按设定的时间周期上传信息。
[0018]所述的“模式切换”按键和“解除”按键为按键开关、薄膜开关或触摸屏。
[0019]所述的中心服务器设置于公网并配置固定IP地址。
[0020]还包括人员识别单元，所述人员识别单元采用RFID无线射频识别机构，每个添乘人员和司乘人员随身佩戴内置RFID电子标签的身份卡，在轨道车上安装RFID人员识别读卡器，该RFID人员识别读卡器模块通过信号线缆与中央处理单元连接用于确认添乘人员及司乘人员的身份、上车及下车时间。也可根据管理的需要对车辆的驾驶权限进行管理，达到禁止非授权人员驾车的作用。
[0021]还包括客户端，所述客户端安装于个人计算机或手持终端设备中，通过互联网与中心服务器数据连接。
[0022]所述的止轮器监测单元还包括RFID无线射频识别机构，所述RFID无线射频识别机构由安装于止轮器上的RFID止轮器电子标签和安装于轨道车上的RFID止轮器阅读装置组成，该RFID止轮器阅读装置通过信号线缆与所述中央处理单元连接用于判断止轮器是否丢失。
[0023]本发明所述及的轨道车防溜设备运用监测云管理系统通过止轮器监测单元可以根据止轮器是否在止轮器放置架上来判断止轮器是否处于防溜车使用中，其通过手制动机监测单元可以实时监测手制动机是处于制动状态还是处于缓解状态，发动机工况监测单元可以实时监测发动机是否工作，行走监测单元可以监测轨道车处于行驶中还是静止中，中央处理单元接收到各监测单元的信号后经过逻辑判断将信息发送到提醒处置单元，提醒机构通过声、光和/或屏幕等方式提醒司乘人员，便于司乘人员准确的判断目前轨道车的工作状态，从而可以有效的避免出现开车时止轮器漏撤、手制动未缓解以及停车后止轮器漏设、手制动未处于制动状态等事故现象，管理人员可通过客户端登陆中心服务器实时查看汇总各类正常及异常信息，有针对性的加强管理，有效的提高了轨道车的安全，基本杜绝了人为因素造成的安全隐患，解决了现有技术存在的问题。
【附图说明】
[0024]图1为本发明轨道车防溜设备运用监测云管理系统的原理框图。
【具体实施方式】
[0025]本发明的轨道车防溜设备运用监测云管理系统主要由止轮器监测单元、手制动机监测单元、发动机工况监测单元、行走监测单元、中央处理单元、提醒处置单元、人机交互单元及中心服务器几部分组成。
[0026]其中，止轮器监测单元包括安装在轨道车上的止轮器存放架，在止轮器存放架上安装有与止轮器配合的止轮器传感器。当止轮器传感器感应到止轮器被放置在止轮器存放架上时，说明此时止轮器未被使用，即轨道车此刻未处于防溜状态;如果止轮器传感器未感应到止轮器存放架上有止轮器，说明此时止轮器正在使用中，也就是说此刻轨道车正处于防溜工作状态中。止轮器传感器将止轮器的信息通过信号线缆传送到中央处理单元，根据监测止轮器在止轮器存放架上存在与否即可判断轨道车的实时状态。止轮器传感器可以采用与相应止轮器接触配合的行程开关，也可以采用光电开关、磁力开关等接近开关。上述的止轮器存放架可以采用为每个止轮器独立设置存放架单独管理也可以做成一个整体存放用的架子或箱子统一管理。在实际应用中，未避免因止轮器丢失而造成系统误判断，其在轨道车和止轮器之间还设置有RFID无线射频识别机构，该RFID无线射频识别机构由安装于止轮器上的RFID止轮器电子标签和安装于轨道车上的RFID止轮器阅读装置组成，RFID止轮器阅读装置通过信号线缆与中央处理单元连接。在正常状态下，轨道车上配备的止轮器无论是否使用，其均在轨道车附近，因此，止轮器上安装的RFID止轮器电子标签与轨道车上安装的RFID止轮器阅读装置能通过无线射频信号始终保持无线通讯状态，当RFID止轮器阅读装置未能读取到相应的RFID止轮器电子标签时，即可判定该止轮器丢失，从而避免系统误判断。
[0027]手制动机监测单元安装在轨道车的手制动机的链条或其它机构上，并通过信号线缆与中央处理单元连接。在实际应用中，其可以采用行程开关，当手制动机处于缓解模式或者制动模式时可以通过触发行程开关来判断手制动机的松、紧状态，其也可以采用光电开关、电磁开关等接近开关。
[0028]发动机工况监测单元安装于轨道车的发动机上并通过信号线缆与中央处理单元连接，用于监测发动机运转或停止的工作状态，具体应用中，该发动机工况监测单元采用在发动机的冷却风扇或打风机上安装霍尔传感器。
[0029]行走监测单元安装于轨道车的行走机构上并通过信号线缆与中央处理单元连接，用于监测轨道车行进或静止的工作状态，具体应用中，该行走监测单元可以采用安装在车轮轴或者传动轴上的霍尔传感器，也可以采用在轨道车上安装加速度传感器或利用惯性导航系统。
[0030]中央处理单元安装于轨道车上，其内设有电源模块、无线通讯模块及信号处理模块，电源模块中设有锂电池及电源管理器，当轨道车的总开关打开后，车载蓄电池给中央处理单元供电的同时，由电源管理器控制对锂电池充电直至充满；当发动机熄火后，中央处理单元由内部锂电池供电，直至止轮器和手制动机被正确设置后，电源管理器控制锂电池在设定时间后断电。信号处理模块通过信号线缆与止轮器监测单元、手制动机监测单元、发动机工况监测单元及行走监测单元连接，接收各监测单元发送的信号并根据内置程序进行逻辑判断。中央处理单元接收到的各监测单元的信息以及经过逻辑判断后的信息均通过无线通讯模块上传中心服务器。
[0031]提醒处置单元设有声音、灯光和/或屏幕提醒装置，例如可以内置语音芯片或者TTS芯片，用于将不同状态信息进行语音提醒;也可以内置喇叭或蜂鸣器，用不同频率的声音表示不同状态信息；或者采用内置显示屏幕，用于显示不同的状态；或用彩色屏幕，可以闪烁提醒，也可以设置不同颜色的警示灯，根据不同状态显示红色、红色闪烁、黄色、黄闪、绿色等。中央处理单元经逻辑判断后得到的待处理信息发送到提醒装置，通过声音、灯光和/或屏幕提醒司乘人员。
[0032]在轨道车上还设有人员识别单元，该人员识别单元也采用RFID无线射频识别技术，其是让每个司乘人员随身佩戴内置RFID无源电子标签的身份卡，在轨道车上安装RFID人员识别读卡器，该RFID人员识别读卡器模块通过信号线缆与中央处理单元连接，通过该人员识别单元可以监测轨道车司乘人员是否到位、是否添加或减少了司乘人员以及司乘人员上车或下车时间。
[0033]人机交互单元:设有“模式切换”按键和“解除”按键并设有状态显示装置，“模式切换”按键用于司乘人员根据现场车辆联挂情况切换轨道车处于“单车模式”、“两端联挂模式”及“中间联挂模式”，“解除”按键用于将中央处理单元从提醒状态中解除，暂停提醒，但不影响数据的采集、记录和传输，状态显示装置用于将显示切换的轨道车模式。其中，“单车模式”下，每车配备的4个止轮器只能有2个在止轮器存放架上，另两个止轮器必须在轨道车两端放置；“中间联挂模式”时，中间车辆无需设置防溜，4个止轮器都在止轮器存放架上存放，手制动机必须处于解除制动状态，否则语音提醒；“两端联挂模式”时，4个止轮器有一个使用，另3个存放在止轮器存放架上，手制动机正常使用；不同的车辆联挂方式具有不同的止轮器使用方式，司乘人员根据现场情况通过“模式切换”按键为准确的中央处理单元提供当前止轮器的使用方式，以供中央处理单元准确的进行逻辑判断，同时，“模式切换”按键所指示的状态通过通过状态显示装置准确的显示出来，反馈给司乘人员。便于通过人机交互单元设定不同的联挂方式可以确保中央处理单元准确判断车辆情况并作出正确的逻辑判断。该人机交互单元所使用的状态显示装置可以与提醒处置单元共用一个显示屏幕，也可以采用触摸屏将“模式切换”按键和“解除”按键与状态显示功能集成在一起。
[0034]中心服务器通过无线通讯模块上传、下载并记录中央处理单元上传的各项信号处理信息。具体应用中，中心服务器设于公网并设置固定IP地址，中央处理单元与中心服务器之间通过2G、3G、4G或其他更高级别的无线通讯模式连接，给每台轨道车上的中央处理单元分别设置独立编号或通过无线通讯用的SM卡区分各轨道车的中央处理单元，可以方便管理人员区分识别。各轨道车的中央处理单元收集并上传中央处理单元编号、SIM卡号、司乘人员、添乘人员、车号、点火时间、开始行走时间、停车时间、止轮器使用状态、手制动机工作状态、发动机工作状态、内置电源电压等信息按照设定周期上传到中心服务器。中心服务器下载各项信息后储存，并通过显示窗口提供实时数据显示界面、历史数据查询界面、参数对比分析界面、统计报表、分析报表等，以供司乘人员进行后续分析和处理。
[0035]使用时，司乘人员根据现场车辆的联挂情况通过“模式切换”按键设定轨道车处于“单车模式”、“两端联挂模式”或“中间联挂模式”，当中央处理单元通过接收到的信息判断到司乘人员到岗、轨道车的发动机已经启动并开始工作后，动态巡检防溜设备的状态，并根据设定的不同车辆联挂模式中止轮器的不同使用方式以及手制动机使用状态进行逻辑判断，采用语音、灯光或屏幕闪烁等形式提醒司乘人员撤除止轮器并将解除手制动状态;如此时不需要撤除止轮器和解除手制动，工作人员可以按压与中央处理单元连接的“解除”按钮，中央处理单元接收到“解除”按钮的信息后，在设定的时间内不再进行语音、灯光或屏幕闪烁的提醒，超过设定时间后仍然重复提醒;如工作人员按压“解除”按钮未超过设定时间，中央处理单元判断轨道车行走时止轮器仍未撤除和/或手制动未缓解，中央处理单元立即中断计时并进行语音、灯光或屏幕闪烁提醒。
[0036]另外，为方便工作人员的管理，其还设有客户端，该客户端安装于个人计算机或手持终端设备中，客户端通过互联网与中心服务器数据连接，方便管理人员随时随地浏览查询每台轨道车防溜设备运行时状态信息、故障统计信息等，动态获取每台车辆的驾驶员信息和防溜设备动态信息，为司乘人员人员日常工作的管理和考核奠定基础。
[0037]本发明的轨道车防溜设备运用监测云管理系统，可以远程、实时监测防溜设备的运行状态，针对防溜设备运用中出现的“漏撤”和“漏设”止轮器和手制动机的情况能够自动提示，从而有效的预防和减少因漏撤和漏设防溜设备带来的事故，提高了轨道车管理的科学水平。
【主权项】
1.一种轨道车防溜设备运用监测云管理系统，其特征在于，包括 止轮器监测单元:包括安装在轨道车上的止轮器存放架及设于该止轮器存放架上用于监测止轮器是否存在的止轮器传感器； 手制动机监测单元:安装于轨道车手制动机上用于监测手制动机的制动与否的工作状态: 发动机工况监测单元:安装于轨道车发动机上用于监测发动机启停工作状态； 行走监测单元:安装于轨道车上用于监测车辆运行、停止的工作状态； 中央处理单元:安装于轨道车上，其内设有电源模块、无线通讯模块及信号处理模块，信号处理模块通过信号线缆接收上述各单元信息并根据内置程序进行逻辑判断，中央处理单元接收以及经过逻辑判断处理后的各项信息均通过无线通讯模块上传； 提醒处置单元:设有声音、灯光和/或屏幕提醒装置，中央处理单元经逻辑判断后得到的待处理信息发送到提醒装置，通过声音、灯光和/或屏幕显示方式提醒司乘人员； 人机交互单元:设有“模式切换”按键、“解除”按键以及状态显示装置，所述“模式切换”按键用于切换轨道车处于“单车模式”、“两端联挂模式”及“中间联挂模式”，以适应现场的车辆联挂情况;所述“解除”按键用于将主机从提醒状态中解除;状态显示装置用来显示各类状态信息，告警信息； 中心服务器:通过无线通讯模块上传、下载和记录中央处理单元接收和发送的各信号处理信息，并提供信息显示窗口。2.根据权利要求1所述的轨道车防溜设备运用监测云管理系统，其特征在于，所述的止轮器传感器为用于与止轮器接触配合的行程开关、光电开关或磁力开关。3.根据权利要求1所述的轨道车防溜设备运用监测云管理系统，其特征在于，所述的发动机工况监测单元采用霍尔传感器，所述的行走监测单元采用惯性导航系统或加速度传感器。4.根据权利要求1所述的轨道车防溜设备运用监测云管理系统，其特征在于，所述的无线通讯模块为2G、3G、4G或其他更高级别的无线通讯模块。5.根据权利要求1所述的轨道车防溜设备运用监测云管理系统，其特征在于，所述的中央处理单元按设定的时间周期上传信息。6.根据权利要求1所述的轨道车防溜设备运用监测云管理系统，其特征在于，所述的人机交互单元中，具有“模式切换”和“解除”功能，开关为按键开关、薄膜开关或触摸屏，显示装置可以动态图形化显示防溜设备运用的情况。7.根据权利要求1所述的轨道车防溜设备运用监测云管理系统，其特征在于，所述的中心服务器设置于公网并配置固定IP地址。8.根据权利要求1所述的轨道车防溜设备运用监测云管理系统，其特征在于，还包括人员识别单元，所述人员识别单元采用RFID无线射频识别机构，每个司乘人员及司乘人员随身佩戴内置RFID无源电子标签的身份卡，在轨道车上安装RFID人员识别读卡器，该RFID人员识别读卡器模块通过信号线缆与中央处理单元连接，用于记录人员身份和到达离开时间，同时，该人员识别单元可以对身份资格进行识别，非授权人员无法启动发动机。9.根据权利要求1所述的轨道车防溜设备运用监测云管理系统，其特征在于，还包括客户端，所述客户端安装于个人计算机或手持终端设备中，通过互联网与中心服务器数据连 接。10.根据权利要求1所述的轨道车防溜设备运用监测云管理系统，其特征在于，所述的止轮器监测单元还包括RFID无线射频识别机构，所述RFID无线射频识别机构由安装于止轮器上的RFID止轮器电子标签和安装于轨道车上的RFID止轮器阅读装置组成，该RFID止轮器阅读装置通过信号线缆与所述中央处理单元连接。
【文档编号】G06Q10/06GK105976075SQ201610053114
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年1月19日
【发明人】吕志斌, 刘景才, 张双义
【申请人】郑州华铁安达自动化设备有限公司