机务铁鞋和机车的联锁识别设备、方法及系统与流程

本申请涉及机务铁鞋技术领域，特别是涉及一种机务铁鞋和机车的联锁识别设备、方法及系统。

背景技术：

随着铁路设备技术的不断发展，铁路对作业安全指标的提高，对铁路设备的安全性能提出了更高的要求。防溜作业作为车站安全卡控的重要环节，而机车号与铁鞋的联锁识别为铁路防溜作业的一项重要指标。

在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：传统联锁识别智能化水平低，同时对铁路防溜作业造成安全隐患。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够智能化水平高、安全性高的机务铁鞋和机车的联锁识别设备、方法及系统。

为了实现上述目的，一方面，本发明实施例提供了一种机务铁鞋和机车的联锁识别设备，包括设于机务铁鞋上的按键设备、读卡器和控制器；控制器分别连接按键设备和读卡器；

控制器在读卡器读卡成功的情况下，指示按键设备进入工作状态；

处于工作状态的按键设备用于获取联锁机车数量信息；读卡器用于读取rfid标签以输出机车信息；

控制器获取铁鞋标识号、机车信息和联锁机车数量信息，并将铁鞋标识号、机车信息以及联锁机车数量信息对外输出。

在其中一个实施例中，还包括传感器，以及与传感器相对应的触发物；触发物设于rfid标签上；

控制器在接收传感器传输的中断信号的情况下，指示读卡器从睡眠状态切换至运行状态；其中，中断信号为触发物激发传感器得到；

处于运行状态的读卡器读取rfid标签中存储的机车信息，并将机车信息向控制器传输。

在其中一个实施例中，还包括连接控制器的无线通信设备；

无线通信设备接收控制器传输的机车信息、铁鞋标识号以及联锁机车数量信息，并传输至后台服务器。

在其中一个实施例中，还包括分别连接控制器、无线通信设备和按键设备的电源管理系统。

一方面，本发明实施例还提供了一种基于上述任一项机务铁鞋和机车的联锁识别设备的联锁识别方法，包括步骤：

在读卡器读卡成功的情况下，指示按键设备进入工作状态；

获取机车信息、铁鞋标识号和联锁机车数量信息，并将机车信息、铁鞋标识号以及联锁机车数量信息对外输出；其中，机车信息为读卡器读取rfid标签得到；联锁机车数量信息为处于工作状态的按键设备获取得到。

在其中一个实施例中，还包括步骤：

在接收传感器传输的中断信号的情况下，指示读卡器从睡眠状态切换至运行状态；其中，中断信号为触发物激发传感器得到；触发物设于rfid标签上；机车信息为处于运行状态的读卡器读取rfid标签得到；

在读卡器读卡成功的情况下，指示按键设备进入工作状态的步骤包括：

在读卡器于预设时长内触发读卡事件的情况下，指示按键设备进入工作状态。

在其中一个实施例中，还包括步骤：

在读卡器在预设时长内未触发读卡事件的情况下，指示所述读卡器进入睡眠状态。在其中一个实施例中，获取联锁机车数量信息的步骤包括：

判断处于工作状态的按键设备是否在有效时长内发生触发事件；

若判断的结果为是，则记录与触发事件对应的联锁机车数量信息；

若判断的结果为否，则将联锁机车数量信息确认为1。

在其中一个实施例中，还包括步骤：

在读卡器读卡成功的情况下，则间隔预设时间后，指示读卡器从运行状态切换至睡眠状态。

另一方面，本发明实施例还提供了一种机务铁鞋的联锁识别系统，包括如上述任一项机务铁鞋和机车的联锁识别设备，以及与控制器连接的后台服务器。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

本申请提供的机务铁鞋和机车的联锁识别设备通过按键设备获取到联锁机车数量，而按键设备常规状态下的按键不可使用，在读卡器读卡成功的情况下，按键设备才能进行使用，提高了按键设备的续航能力。rfid标签上存储有机车信息，控制器在读卡器读卡成功后，即可将获取到的铁鞋识别号、rfid标签上存储的机车信息以及按键设备传输的联锁机车数量传输给后台，解决了传统技术中的效率低下且数据不准确的问题，有益于提高防溜作业中的安全性。

附图说明

通过附图中所示的本申请的优选实施例的更具体说明，本申请的上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本申请的主旨。

图1为一个实施例中机务铁鞋和机车的联锁识别设备的第一示意性结构框图；

图2为一个实施例中机务铁鞋和机车的联锁识别设备的第二示意性结构框图；

图3为一个实施例中机务铁鞋和机车的联锁识别设备的第三示意性结构框图；

图4为一个实施例中机务铁鞋和机车的联锁识别设备的第四示意性结构框图；

图5为一个实施例中联锁识别方法的流程示意图；

图6为一个实施例中获取联锁机车数量信息的步骤的流程示意图；

图7为一个实施例中联锁识别装置的结构框图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。

目前铁路现场机车号与铁鞋联锁识别的方式如下：

(1)手电拍照：铁鞋作业过程中，作业人员手持手电，对准铁鞋进行拍照。拍照完毕后，作业人员回到值班室，把防溜设备工作过程中或者巡检过程中拍到的图片，从手电导出，然后使用自己的账号上传到设备管理系统。

(2)人工记录：作业人员到现场，给机车上铁鞋，通过记录本记录的方式记录机车号，铁鞋号和联锁机车数量等信息。

而车站现场机务铁鞋巡检主要存在以下缺陷和不足：

(1)手电拍照巡检：作业人员手持手电，通过拍照记录的方式，实现机车号与铁鞋联锁，达到设备记录和巡检的目的。手电拍照巡检的方式，真实性高，可以通过图片查看机务铁鞋情况和巡检的有效性。但是手电价格贵，体积大和重量重，不便于长时间携带。同时拍照完成后，需要作业人员手动将巡检照片导出来，上传巡检作业登记系统，导致作业流程相对麻烦，容易出现忘记导出照片或者上传巡检系统的情况，导致巡检记录丢失。使用手电的方式，无法达到机车号与铁鞋联锁自动识别，只能够通过图片分辨和记录，后台软件无法自动识别显示机车号、对应铁鞋号，轨道号、联锁数量等信息。

(2)人工记录巡检：作业人员手持记录本，通过手写记录的方式，登记作业人员信息、铁鞋号、机车号和联锁的车厢数量。该方式简单，但是真实性一般，录本手写记录的方式，容易篡改内容。随着时间流逝，记录容易丢失或者损坏，导致记录保存时间不长等缺陷。同时也没法做到机车号与铁鞋联锁自动识别，后台软件无法自动显示机车号、对应铁鞋号，轨道号、联锁数量等信息。

而本申请提供的机务铁鞋和机车的联锁识别设备可以有效解决上述问题。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种机务铁鞋和机车的联锁识别设备，包括设于机务铁鞋上的按键设备、读卡器和控制器；控制器分别连接按键设备和读卡器；

控制器在读卡器读卡成功的情况下，指示按键设备进入工作状态；

处于工作状态的按键设备用于获取联锁机车数量信息；读卡器用于读取rfid标签以输出机车信息；

控制器获取铁鞋标识号、机车信息和联锁机车数量信息，并将铁鞋标识号、机车信息以及联锁机车数量信息对外输出。

其中，按键设备可以为本领域任意一种具有按键功能的设备，用于获取联锁机车数量信息。联锁机车数量信息为互相连接的车厢数量。铁鞋标识号用于识别并区分铁鞋，通过铁鞋标识号并结合机车信息、联锁机车数量可以知道铁鞋防溜的具体位置(包括机车号和车厢号)。机车信息包括机车号等，存储在rfid标签上。

可选地，控制器的类型不受限制，可以根据实际应用情况进行设置，例如，可以是通用处理器，包括中央处理器(centralprocessingunit，cpu)、网络处理器(networkprocessor，np)等；还可以是数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现成可编程门阵列(fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。

具体的，读卡器读卡成功，也即rfid标签卡中的信息与预设信息一致时，认定读卡成功。例如：rfid标签卡中存储有员工信息、卡片类别，读卡器读取到的员工信息与预设的员工信息一致，读取到的卡片类别与预设的卡片类别一致时，指示按键设备进入工作状态。又如：rfid标签卡中存储有员工信息、卡片类别，读卡器将读取到的员工信息和卡片类别传输给后台服务器，后台服务器在判断读取到的员工信息与预设的员工信息一致，读取到的卡片类别与预设的卡片类别一致时，指示按键设备进入工作状态。工作状态下的按键设备可以接收外部输入的联锁机车数量信息。在一个具体示例中，联锁机车数量信息可以直接通过作业人员触摸或按下按键得到。联锁机车数量为连挂在一起的车厢数量。

控制器可以采用本领域任意一种技术手段获取铁鞋标识号，例如：每个铁鞋上分配有标识卡，控制器通过识别器进行识别标识卡以获取铁鞋标识号和机车信息。需要说明的是，rfid标签卡上还存储有机车信息。控制器可以通过本领域任意一种方法或者设备将铁鞋标识号、机车信息和联锁机车数量信息对外输出。在一个具体示例中，可以通过无线通信设备对外输出铁鞋标识号、机车信息和联锁机车数量信息。在一个具体的使用场景下，rfid标签卡设置在机车钥匙上，保证了rfid标签卡存储的信息与机车的对应关系。

上述机务铁鞋和机车的联锁识别设备通过按键设备获取到联锁机车数量，而按键设备常规状态下的按键不可使用，在读卡器读卡成功的情况下，按键设备才能进行使用，提高了按键设备的续航能力。rfid标签上存储有机车信息，控制器在读卡器读卡成功后，即可将获取到的铁鞋识别号、rfid标签上存储的机车信息以及按键设备传输的联锁机车数量传输给后台，后台根据铁鞋识别号、机车信息以及联锁机车数量即可知道铁鞋防溜的具体位置，以及铁鞋对多少节车厢起到了防溜作用，解决了传统技术中的效率低下且数据不准确的问题，有益于提高防溜作业中的安全性。

在一个具体实施例中，如图2所示，还包括传感器，以及与传感器相对应的触发物；触发物设于rfid标签上；

控制器在接收传感器传输的中断信号的情况下，指示读卡器从睡眠状态切换至运行状态；其中，中断信号为触发物激发传感器得到；

处于运行状态的读卡器读取rfid标签中存储的机车信息，并将机车信息向控制器传输。

具体的，中断信号可以为传感器被触发物触发而输出的电信号。读卡器与传感器靠近。需要说明的是，在本申请中，可以应用本领域任意一种技术手段将控制器的运行状态由初始休眠状态切换至唤醒状态。例如：在控制器处于初始休眠状态时，开启控制器的唤醒模块，唤醒模块在接收到中断信号时，唤醒模块则唤醒车载单元，并将运行状态切换至唤醒模块。控制器进入唤醒状态后，指示读卡器从睡眠状态切换至运行状态。需要说明的是，上述控制器的初始休眠状态以及读卡器的睡眠状态均为设备的低功耗状态的一种描述，并不特指控制器仅有初始休眠状态，读卡器仅有睡眠状态。读卡器在睡眠状态下，不能进行读卡操作，而进入运行状态时，读卡器则能够进行读卡。

上述机务铁鞋的巡检管理设备，触发物用于触发传感器，以使传感器向触发物发送中断信号，控制器接收到中断信号指示读卡器进入运行状态，使得控制器在不使用的情况下保持低功耗的状态，提高了续航能力。

在其中一个实施例中，如图3所示，还包括连接控制器的无线通信设备；

无线通信设备接收控制器传输的机车信息、铁鞋标识号以及联锁机车数量信息，并传输至后台服务器。

具体的，无线通信设备可以包括本领域中各种类型的低功耗无线芯片，例如但不限于低功耗广域网技术中所使用的各类无线射频芯片，如lora无线模块、rpma(随机相位多址接入)无线模块或sigfox无线模块等。在一个具体示例中，无线通信设备通过spi口与控制器进行通信。无线通信设备将接收到的机车信息、铁鞋标识号以及联锁机车数量信息传输至后台服务器，以便进行提醒或数据管理。

在其中一个实施例中，如图4所示，还包括分别连接控制器、无线通信设备和按键设备的电源管理系统。

具体而言，电容管理系统用于为控制器、无线通信设备和按键设备供电，以便提供稳定的电源，保证联锁识别设备的供电稳定性，满足低功耗的设计。可选地，电源管理系统可以是本领域中的各型电源芯片或者电源适配电路，具体类型可以根据供电源的电压电流等参数大小，以及读卡器以及控制器各需的供电条件来进行选择。电源管理系统可以是分立的元件装设到机务铁鞋上。

在一个实施例中，如图5所示，提供了一种基于上述任一项机务铁鞋和机车的联锁识别设备的联锁识别方法，包括步骤：

s510，在读卡器读卡成功的情况下，指示按键设备进入工作状态；

具体的，读卡器读卡成功，也即rfid标签卡中的信息与预设信息一致时，认定读卡成功。在一个具体示例中，rfid标签卡中存储有员工信息，读卡器读取到的员工信息与预设的员工信息一致的情况下，在另一个具体示例中：rfid标签卡中存储有员工信息、卡片类别，读卡器将读取到的员工信息和卡片类别传输给后台服务器，后台服务器在判断读取到的员工信息与预设的员工信息一致，读取到的卡片类别与预设的卡片类别一致时，指示按键设备进入工作状态。

工作状态下的按键设备可以接收外部输入的联锁机车数量信息。

s520，获取机车信息、铁鞋标识号和联锁机车数量信息，并将机车信息、铁鞋标识号以及联锁机车数量信息对外输出；其中，机车信息为读卡器读取rfid标签得到；联锁机车数量信息为处于工作状态的按键设备获取得到。

具体的，控制器可以通过本领域任意一种方法或者设备将铁鞋标识号、机车信息和联锁机车数量信息对外输出。在一个具体示例中，控制器可以采用本领域任意一种技术手段获取铁鞋标识号，也可以采用可以通过无线通信设备对外输出铁鞋标识号、机车信息和联锁机车数量信息。

在其中一个实施例中，还包括步骤：

在接收传感器传输的中断信号的情况下，指示读卡器从睡眠状态切换至运行状态；其中，中断信号为触发物激发传感器得到；触发物设于rfid标签上；机车信息为处于运行状态的读卡器读取rfid标签得到；

具体的，传感器可以为本领域任意一种能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出的设备，例如磁传感器、光敏传感器等。需要说明的是，在本申请中，可以应用本领域任意一种技术手段将控制器的运行状态由初始休眠状态切换至唤醒状态。读卡器在睡眠状态下，不能进行读卡操作，而进入运行状态时，读卡器则能够进行读卡。

在读卡器读卡成功的情况下，指示按键设备进入工作状态的步骤包括：

在读卡器于预设时长内触发读卡事件的情况下，指示按键设备进入工作状态。

具体的，读卡器需要在预设时长内进行读卡，若超过预设时长，读卡器接收到重新进入休眠状态的指令。在预设时长读卡成功，则启动按键设备。通过上述方法，实现了低功耗的目标。

在其中一个实施例中，还包括步骤：

读卡器在预设时长内未触发读卡事件的情况下，指示所述读卡器进入睡眠状态。

具体的，通过上述步骤，延长电源的使用时间。

在其中一个实施例中，如图6所示，获取联锁机车数量信息的步骤包括：

s610，判断处于工作状态的按键设备是否在有效时长内发生触发事件；

具体的，触发事件即为按键设备的按键是否被按下。

s620，若判断的结果为是，则记录与触发事件对应的联锁机车数量信息；

具体的，若在有效时长内发生触发事件，则根据按键触发的电信号，记录联锁机车数量信息。

s630，若判断的结果为否，则将联锁机车数量信息确认为1。

具体的，若在有效时长内按键设备的按键未被按下，则联锁机车数量信息为1.

在其中一个实施例中，还包括步骤：

在读卡器读卡成功的情况下，则间隔预设时间后，指示读卡器从运行状态切换至睡眠状态。

具体的，该预设时间为设定的有效读卡时间，在有效读卡时间过后，读卡器进入睡眠状态。

应该理解的是，虽然图5-6流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图5-6中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，还提供了一种机务铁鞋的联锁识别系统，包括如上述任一项机务铁鞋和机车的联锁识别设备，以及与控制器连接的后台服务器。

具体的，机车钥匙卡提前写入相应的内容，通过在铁鞋上安装读卡器，机车人员停稳机车后，安置铁鞋。机车人员手持机车钥匙(rfid标签卡设于钥匙)，在铁鞋读卡器上刷卡，读卡器读取机车信息后，传输给控制器。作业人员或者机车人员手持机车钥匙，在铁鞋读卡器上刷卡，实现按键设备有效，同时按下联锁机车数量对应的按键，控制器将联锁机车数量信息、机车信息、铁鞋标识号等信息通过无线通信设备上传后台，后台实现联锁机车数量、机车号、铁鞋号等信息显示和登记管理，达到机车号与铁鞋联锁自动识别的目的。读卡器在非读卡期间，处于低功耗睡眠状态，实现超低功耗管理。

在一个实施例中，如图7所示，提供了一种联锁识别装置，包括：

指示模块，用于在所述读卡器读卡成功的情况下，指示所述按键设备进入工作状态；

传输模块，用于获取机车信息、铁鞋标识号和联锁机车数量信息，并将所述机车信息、所述铁鞋标识号以及所述联锁机车数量信息对外输出；其中，所述机车信息为所述读卡器读取rfid标签得到；所述联锁机车数量信息为处于所述工作状态的按键设备获取得到。

关于联锁识别装置的具体限定可以参见上文中对于联锁识别方法的限定，在此不再赘述。上述联锁识别装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

在读卡器读卡成功的情况下，指示按键设备进入工作状态；

获取机车信息、铁鞋标识号和联锁机车数量信息，并将机车信息、铁鞋标识号以及联锁机车数量信息对外输出；其中，机车信息为读卡器读取rfid标签得到；联锁机车数量信息为处于工作状态的按键设备获取得到。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

在接收传感器传输的中断信号的情况下，指示读卡器从睡眠状态切换至运行状态；其中，中断信号为触发物激发传感器得到；触发物设于rfid标签上；机车信息为处于运行状态的读卡器读取rfid标签得到；

在读卡器读卡成功的情况下，指示按键设备进入工作状态的步骤包括：

在读卡器于预设时长内读卡成功的情况下，指示按键设备进入工作状态。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

在读卡器未于预设时长内读卡成功的情况下，则确认读卡是否失败；

在确认读卡成功的情况下，指示读卡器进入睡眠状态；

在确认读卡失败的情况下，发出告警指令后，指示读卡器进入睡眠状态。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行获取联锁机车数量信息的步骤时还实现以下步骤：

判断处于工作状态的按键设备是否在有效时长内发生触发事件；

若判断的结果为是，则记录与触发事件对应的联锁机车数量信息；

若判断的结果为否，则将联锁机车数量信息确认为1。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

在读卡器读卡成功的情况下，则间隔预设时间后，指示读卡器从运行状态切换至睡眠状态。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线式动态随机存储器(rambusdram，简称rdram)、以及接口动态随机存储器(drdram)等。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。