一种机车数据换装和检测系统及方法与流程

本发明涉及铁路运输领域，特别是涉及一种机车数据换装和检测系统及方法。

背景技术：

近年来我国铁路建设迎来了前所未有的高峰，随着新线路开通和运营，涉及机车数据换装的既有线路提速、施工改造、双线电气化改造等项目接踵而来，加上机车、动车组跨局长交路不断延伸，使得机车和轨道车数据换装的工作量成倍增长。通常情况下，通过lkj数据来保障铁路运输安全。

现有技术中，lkj数据的换装通过人工作业的方式进行，即车载lkj数据换装时，需要换装人员上车进行人工换装，由于每天进出站的机车较多，采用人工记录的机车进出站信息以及换装状态的方法，不能有效地监控和追踪机车数据换装的情况，而且容易导致数据芯片错换和漏换的情况发生，一旦发生lkj数据错换和漏换将会严重影响到铁路运输的安全。机车运行参数是衡量机车安全运行的重要性能指标，因此当机车进入站台时，需要人工对机车的运行参数进行检修，通过人工检修的方式人工作业量大，效率低下，且容易出现错检和漏检的情况发生。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种机车数据换装和检测系统及方法，能够避免车载数据的错换和漏换以及运行参数的错检和漏检，从而提高行车安全。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种机车数据换装和检测方法，包括：当机车进站时，驶入传感器获取机车驶入信号并将所述驶入信号传输给机车识别单元，所述机车识别单元开机，当所述机车经过所述机车识别单元时，所述机车识别单元通过图像抓取识别和rfid识别的方式获取所述机车的车号信息并将所述车号信息传输给站台数据端，所述车号信息包括所述机车的机车数据的当前数据版本；当机车驶离所述机车识别单元时，驶离传感器获取机车驶离信号并将所述驶离信号传输给所述机车识别单元，所述机车识别单元关机；所述站台数据端判断所述当前数据版本是否为机车数据的计划数据版本，若否则所述机车需要数据换装，若是则所述机车不需要数据换装并认证为数据合格状态；所述机车进行数据换装并向所述站台数据端传输数据换装后的数据版本信息，判断是否为所述计划数据版本，若否则报警并进行重新数据换装，若是则完成数据换装并认证为所述数据合格状态；所述机车在运行的过程中，对所述机车运行参数进行检测并将检测信息存储在所述机车的车载数据端，所述站台数据端判断所述检测信息是否合格，若否则发出检修警报并对所述机车进行检修，若是则认证为所述检测合格状态；当所述机车同时处于所述数据合格状态以及所述检测合格状态时才允许出站，否则禁止出站。

可选的，所述车号信息还包括所述机车的车型车号、车型代码、车次；所述驶入传感器和所述驶离传感器用于获取过车方向、过车时间、车速以及机车总数；在所述图像抓取识别中，所述机车识别单元通过连续拍照、录像所述机车并识别获取所述车型车号、所述车型代码、所述车次以及所述配属段；在所述rfid识别中，所述机车识别单元通过读取安装在所述机车上的rfid标签获取所述车型车号、所述车型代码、所述车次以及所述配属段。

可选的，所述站台数据端判断通过所述图像抓取识别以及通过所述rfid识别获取的所述车型车号、所述车型代码、所述车次以及所述配属段是否一致，若否则重新提取拍照和录像机车的图像信息并识别所述车型车号、所述车型代码、所述车次以及所述配属段。

可选的，若通过所述rfid识别获取的所述车型车号、所述车型代码、所述车次以及所述配属段失败，则发出警报并将通过图像抓取识别获取的所述车型车号、所述车型代码、所述车次以及所述配属段进行重新检测。

可选的，所述机车识别单元通过检测所述机车的红外辐射量来获取所述机车进入站台后的运行状态，当所述机车的红外辐射量持续降低则判定所述机车为停车状态并将所述停车状态信息传输给所述站台数据端。

本发明提供了一种机车数据换装和检测系统，包括：用于检测机车驶入信号和驶离信号的机车出入站检测单元、用于检测机车车号信息的机车识别单元、用于存储和校验机车数据的站台数据端、用于存储机车数据当前数据版本的车载数据端以及用于检测所述机车运行参数的车载检测单元，所述车号信息包括机车数据的当前数据版本，所述机车出入站检测单元与所述机车识别单元信号连接，当机车识别单元接收到所述驶入信号时开机，获取所述车号信息并将所述车号信息传输给所述站台数据端，当机车识别单元接收到所述驶离信号时关机，所述站台数据端与所述车载数据端信号连接并对比和分析所述车号信息，所述车载检测单元与所述站台数据端信号连接。

可选的，所述机车出入站检测单元包括驶入传感器和驶离传感器，所述驶入传感器和所述驶离传感器均为磁钢传感器，所述磁钢传感器用于获取所述驶入信号和所述驶离信号，所述驶入信号和所述驶离信号均包括所述机车的过车方向、过车时间、车速以及机车总数，按照所述机车的运行方向依次设置所述驶入传感器、所述机车识别单元和所述驶离传感器。

可选的，所述机车识别单元包括用于拍照、录像和识别所述机车的图像信息获取模块和用于读取所述机车上rfid标签的rfid信息获取模块，所述图像信息获取模块和所述rfid信息获取模块用于获取所述车型车号、所述车型代码、所述车次以及所述配属段。

可选的，所述机车识别单元还包括用于获取所述机车停车状态的红外模块，所述红外模块与所述站台数据端信号连接。

可选的，所述车载检测单元包括用于检测机车常规制动和紧急制动的制动检测模块、用于检测机车鸣笛的鸣笛检测模块、用于检测键盘输入的键盘输入检测模块以及用于检测机车通信的信号检测模块。

如上所述，本发明的一种机车数据换装和检测系统及方法，具有以下有益效果：

1、机车进站预报，通过机车出入站检测单元实现对进站机车提前预报并开机所述机车识别单元，机车识别单元通过rfid+图像识别的技术识别车号信息并传输给站台数据端，通过rfid+图像识别“双保险”的方法确保车号信息获取的正确率，杜绝了错误读取的情况发生；

2、机车识别单元通过红外检测的方式获取进站机车停车信息，并提醒一线人员进行机车作业，解决了一线铁路员工全天候户外值班守车的现状，避免了作业机车遗漏的问题；

3、机车数据换装与换装计划对比，以确认换装版本的正确性，并认证机车是否处于数据合格状态，确保机车数据运行版本的正确性；

4、机车运行参数在机车运行过程中进行检测并保存在车载数据端，通过站台数据端与车载数据端进行校验的方式自动分析和认证机车是否处于检测合格状态，解决了人工分析导致发放错误合格证的问题，减少人工分析环节，提升检测效率；

5、同时处于所述数据合格状态以及所述检测合格状态时才允许出站，否则禁止出站并给出报警提示。

附图说明

图1显示为本发明实施例的机车数据换装和检测方法流程示意图；

图2显示为机车运行参数检测方法流程图；

图3显示为车号信息识别校验方法的流程图；

图4显示为机车数据换装和检测系统结构示意图。

零件标号说明

1机车识别单元

2机车

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1至图4。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

在对本发明实施例进行详细叙述之前，先对本发明的应用环境进行描述。本发明的技术主要是应用于铁路安全运行，尤其是应用于铁路机车数据换装和检测。发明人发现：机车数据(lkj)和机车运行参数用于保障机车的安全运行，通常情况下，机车进站后通过人工的方式进行机车数据换装和机车运行参数的检测，由于站台环境、站台机车、车次、运行参数项目、机车数据版本等信息数量繁多，容易造成机车数据换装错换、漏换以及运行参数检测错检、漏检的情况发生，给机车的安全运行带来了一定隐患，为此，发明人提供了一种机车数据换装和检测方法及系统。

请参阅图1，图1显示为机车数据换装和检测方法的流程图，具体的所述机车数据换装和检测方法包括：

按照机车的运行方向依次设置驶入传感器、机车识别单元和驶离传感器，并定义驶入传感器、机车识别单元和驶离传感器所在的区域为检测区域，当机车进站并驶入所述检测区域时时，驶入传感器获取机车驶入信号并将所述驶入信号传输给机车识别单元，所述机车识别单元开机，当所述机车经过所述机车识别单元时，所述机车识别单元通过图像抓取识别和rfid识别的方式获取所述机车的车号信息并将所述车号信息传输给站台数据端；进一步的，在所述图像抓取识别的过程中，通过连续拍照、录像所述机车并识别获取所述车型车号、所述车型代码、所述车次以及所述配属段；在所述rfid识别中，通过读取安装在所述机车上的rfid标签获取所述车型车号、所述车型代码、所述车次以及所述配属段；并且将通过图像抓取识别和rfid识别的信息传输给站台数据端，站台数据端根据所述车型车号、所述车型代码、所述车次以及所述配属段获取机车数据的当前数据版本；采用此方案，所述机车识别单元不仅无需一直开机，而且解决了一线铁路员工全天候户外值班守车的现状；当机车驶离所述机车识别单元时，驶离传感器获取机车驶离信号并将所述驶离信号传输给所述机车识别单元，所述机车识别单元关机；

站台数据根据获取的机车数据当前数据版本与计划数据版本来进行比对和分析，并判断所述当前数据版本是否为机车数据的计划数据版本，若否则发出数据换装警报提醒换装作业小组进行数据换装，并控制所述机车禁止出库，若是则所述机车不需要数据换装并认证为数据合格状态；

所述机车进行数据换装并向所述站台数据端传输数据换装后的数据版本信息，判断是否为所述计划数据版本，若否则报警并进行重新数据换装，换装作业小组把存储机车数据计划数据版本的ic卡插入车载数据端，向站台数据端发送换装完成后的版本信息，并等待换装反馈信息(判断所述机车是否在换装范围内、是否换装错误、是否已完成换装)，完成机车数据重新换装，当车载数据端与站台数据端之间的通信断开的情况下，由车载数据端根据预置换装计划进行机车数据版本的信息对比，存储并显示对比结果，等待通信恢复后将对比结果传输至站台数据端，若是则完成数据换装并认证为所述数据合格状态；

机车的运行参数事关机车是否能够以正常状态在轨道上运行，因此机车运行参数的检测是至关重要的，现有技术一般在机车进入站台后通过人工检修的方式来进行机车运行参数的检测，不仅检测效率低下，而且容易出现错检和漏检的情况发生，对机车的安全运行造成了一定的隐患，因此发明人提出了在所述机车运行的过程中对机车运行参数进行采检测、采集并将运行参数存储在所述车载数据端，然后当机车进入站台时，所述机载数据端将所述运行参数传输给所述站台数据端，站台数据端通过对比分析对机车的运行参数进行自动检测，显著地提高了机车运行参数的检测效率，避免了错检和漏检的情况出现，请参阅图2，图2为机车运行参数检测方法流程图，具体的：

车载数据端将采集到的机车运行参数传输给站台数据端，站台数据端判断运行参数的检测类目是否齐全；

若是则判断机车运行参数是否在机车安全运行的阈值区间，若否则发出检修警报，站台工作人员进行车载数据端未采集到的运行参数类目的检修；

站台数据端判断机车运行参数是否在机车安全运行的阈值区间，若是则认证为检测合格状态(优选地，可在站台数据端和/或车载数据端打印合格证，使得机车具备运行参数处于合格状态的条件)，若否则发出检修警报，并对不在机车安全运行阈值区间内的类目进行检修；

当所述机车同时处于所述数据合格状态以及所述检测合格状态时才允许出站，否则禁止出站。

请参阅图3，图3显示为车号信息识别校验方法的流程图，由于机车数据事关机车运行的安全性，人工校验机车数据的当前数据版本信息的方式一旦出现漏检和错检，会造成严重的机车运行安全事故，因此需要确保机车数据的当前数据版本要和计划数据版本一致，为此发明人提供了rfid+图像识别的“双保险”的方式，将机车车号信息的识别正确率提高至100％，所述站台数据端判断通过所述图像抓取识别以及通过所述rfid识别获取的所述车型车号、所述车型代码、所述车次以及所述配属段是否一致，若否则重新提取拍照和录像机车的图像信息并识别所述车型车号、所述车型代码、所述车次以及所述配属段。进一步的，由于rfid的识别率并不能保证100％，会有较小的概率出现读写失败的情况，若通过所述rfid识别获取的所述车型车号、所述车型代码、所述车次以及所述配属段失败，则发出警报，并重新提取图像抓取机车的图片和视频信息，进而通过图像识别的方式获取的所述车型车号、所述车型代码、所述车次以及所述配属段进行重新识别或者是人工校验及检测。

优选地，所述机车识别单元通过检测所述机车的红外辐射量来获取所述机车进入站台后的运行状态，由于机车进站后会降低机车发动机的输出功率，当输出功率降低的情况下，所述机车发动机散发的热量降低，相应地机车发动机的红外辐射量会持续地降低，当所述机车的红外辐射量持续降低则判定所述机车为停车状态并将所述停车状态信息传输给所述站台数据端，换装作业小组可根据机车识别单元获取的机车红外辐射量来获取机车进站预报以及机车进站停车信息。

请参阅图4，图4显示为机车数据换装和检测系统结构示意图，图中箭头的方向为机车2的运行方向，所述机车数据换装和检测系统包括：用于检测机车驶入信号和驶离信号的机车出入站检测单元(所述机车出入站检测单元包括驶入传感器和驶离传感器)、用于检测机车车号信息的机车识别单元1、用于存储和校验机车数据的站台数据端、用于存储机车数据当前数据版本的车载数据端以及用于检测所述机车运行参数的车载检测单元，所述车号信息包括机车数据的当前数据版本，所述机车出入站检测单元与所述机车识别单元信号连接，当机车识别单元接收到所述驶入信号时开机，获取所述车号信息并将所述车号信息传输给所述站台数据端，当机车识别单元接收到所述驶离信号时关机，所述站台数据端与所述车载数据端信号连接并对比和分析所述车号信息，所述车载检测单元与所述站台数据端信号连接。

具体的，所述驶入传感器和所述驶离传感器均为磁钢传感器，所述磁钢传感器用于获取所述驶入信号和所述驶离信号，所述驶入信号和所述驶离信号均包括所述机车的过车方向、过车时间、车速以及机车总数，按照所述机车的运行方向依次设置所述驶入传感器、所述机车识别单元和所述驶离传感器，并将所述驶入传感器、所述机车识别单元和所述驶离传感器所在的位置定义为检测区域，磁钢传感器能够提前对接近所述检测区域的机车进行预报，并开机所述机车识别单元进行车号信息识别，当机车驶离所述检测区域时，磁钢传感器将驶离信号传输给所述机车识别单元并关机所述机车识别单元。

优选地，所述机车识别单元包括用于拍照、录像和识别所述机车的图像信息获取模块和用于读取所述机车上rfid标签的rfid信息获取模块，所述图像信息获取模块和所述rfid信息获取模块用于获取所述车型车号、所述车型代码、所述车次以及所述配属段；进一步的，所述机车识别单元还包括用于获取所述机车停车状态的红外模块，所述红外模块与所述站台数据端信号连接，红外模块可以获取所述检测区域内的红外辐射量，当所述检测区域内的红外辐射量发生突然增加则所述红外模块判定为机车2进入所述检测区域，机车2发动机输出功率降低或者停机时，当所述红外模块检测到红外辐射量持续地降低，则判定为机车2为停车状态，并将机车2进入检测区域以及机车2的停车状态信息传输给所述站台数据端，便于站台数据端统筹管理数据换装作业小组工作以及机车检修。

进一步的，所述车载检测单元包括用于检测机车常规制动和紧急制动的制动检测模块、用于检测机车鸣笛的鸣笛检测模块、用于检测键盘输入的键盘输入检测模块以及用于检测机车通信的信号检测模块。采用本方案，可以实现在机车运行过程中将机车运行参数记录并储存在所述车载数据端，具体地，会在车载数据端生成lkj试验文件，当机车进入站台时，车载数据端将所述lkj试验文件传输给所述站台数据端，站台数据端判定机车运行参数是否处于参数合格状态的阈值区间，如果满足所述参数合格状态的阈值区间则判定为检测合格状态，实现了机车运行参数的快速检测，相较于通过人工方式对机车运行参数进行检测，较大幅度地提高了检测效率。

综上所述，本发明提供一种机车数据换装和检测方法及系统，提前预报机车进站，通过rfid+图像识别的“双保险”的方法确保车号信息获取的正确率，杜绝了错误读取的情况发生，对比车载数据端中当前数据版本和站台数据端中计划数据版本并进行机车数据的换装和校验，认证机车是否处于数据合格状态，通过车载数据端与站台数据端的信号传输，对车载数据端的运行参数进行对比分析，认证机车是否处于检测合格状态，当机车同时处于数据合格状态和检测合格状态时才能允许机车出站，否则禁止机车出站，避免人工数据换装以及检修的错检和漏检情况发生，保障机车的安全运行，降低人工作业量。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。