维护人员安全防护系统、方法、装置及设备与流程

1.本发明一般涉及轨道交通领域，并且更具体地，涉及一种维护人员安全防护方法、装置和设备。


背景技术：

2.目前地铁检维护过程中分为列车维护和地面维护两种，在维护过程中采用时间分割和空间分割两种方式保护维护人员的安全。时间分割是通过列车维护和地面维护不同时进行；空间分割是限制列车维护及地面维护人员在不同的作业区间内进行。但是由于地面维护人员任务超时、位置越界，车上维护人员误操作等情况可能造成的伤害的情况。
3.而通过gps等定位方法获取维护人员定位信息，生成预警信息再反馈给维护人员的方式可能会受到信号环境影响，导致维护人员无法及时获取预警消息，造成人身和行车安全事故。


技术实现要素：

4.根据本发明的实施例，提供了一种维护人员安全防护方法、装置和设备，能够自主感知隧道内人员及列车运行情况，实时对人员及列车活动区间进行指引，有效降低事故发生的风险。
5.在本发明的第一方面，提供了一种维护人员安全防护系统。该系统包括：
6.感知单元，用于采集感知区域内的感知信息，发送至控制单元；
7.控制单元，用于根据所述感知信息判断所述感知区域内是否存在维护人员，若存在，则从控制中心获取所述维护人员的作业区间位置及时间信息；根据维护人员位置信息、维护人员的作业区间位置及时间信息，生成对应的执行指令；
8.执行单元，用于执行所述执行指令。
9.进一步地，所述控制单元，具体用于：
10.若所述维护人员处于所述维护人员的作业区间的边界区域和/或作业时间的剩余时间不大于预设的剩余时间阈值，则生成预警指令；将所述预警指令发送至所述执行单元，以使所述执行单元执行所述预警指令。
11.进一步地，所述边界区域为所述作业区间内与非作业区间相邻的预设区域。
12.进一步地，所述控制单元，具体用于：
13.若所述维护人员所处位置不在所述维护人员的作业区间内，则生成作业区间位置提示指令；将所述作业区间位置提示指令发送至所述执行单元，以使所述执行单元执行所述作业区间位置提示指令。
14.进一步地，所述控制单元，还用于：
15.当获知所述感知区域或相邻感知区域内存在正在靠近作业区间位置的列车时，生成报警指令；将所述报警指令发送至所述执行单元，使所述执行单元执行所述报警指令。
16.进一步地，所述控制单元，还用于：
17.将根据所述感知信息获取到的维护人员位置信息、维护人员的作业区间位置、时间信息及列车信息发送至其他感知区域内的控制单元。
18.进一步地，所述感知区域，设置于所述感知单元的最大感知范围内，且在列车行驶路径上与其他感知区域相邻；所述控制单元和执行单元设置于所述感知区域内；所述感知单元包括激光雷达、摄像头；所述执行单元包括照明灯、指示灯牌和扬声器中的一种或多种，每种执行单元为一个或多个，且任意两个所述执行单元处于所述感知区域的不同位置。
19.在本发明的第二方面，提供了一种维护人员安全防护方法，该方法包括：
20.获取感知单元采集的感知区域内的感知信息；
21.根据所述感知信息判断所述感知区域内是否存在维护人员，若存在，则从所述控制中心获取所述维护人员的作业区间位置及时间信息；
22.根据维护人员位置信息、维护人员的作业区间位置及时间信息，生成对应的执行指令；
23.将所述执行指令发送至执行单元，使所述执行单元执行所述执行指令。
24.在本发明的第三方面，提供了一种维护人员安全防护装置。该装置包括：
25.获取模块，用于获取感知单元采集的感知区域内的感知信息；
26.第一判断模块，用于根据所述感知信息判断所述感知区域内是否存在维护人员，若存在，则从控制中心获取所述维护人员的作业区间位置及时间信息；
27.指令生成模块，用于根据维护人员位置信息、维护人员的作业区间位置及时间信息，生成对应的执行指令；
28.发送模块，用于将所述执行指令发送至执行单元，使所述执行单元执行所述执行指令。
29.在本发明的第四方面，提供了一种电子设备。该电子设备至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明第二方面的方法。
30.应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本发明的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
31.结合附图并参考以下详细说明，本发明各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：
32.图1示出了根据本发明的实施例的维护人员安全防护系统示意图；
33.图2示出了根据本发明的实施例的系统布置示意图；
34.图3示出了根据本发明的实施例的维护人员安全防护方法的流程图；
35.图4示出了根据本发明的实施例的维护人员安全防护装置的方框图；
36.图5示出了能够实施本发明的实施例的示例性电子设备的方框图；
37.其中，1为摄像头、2为照明灯、3为指示灯牌。
具体实施方式
38.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本发明保护的范围。
39.另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
40.本发明，能够自主感知隧道内人员及列车运行情况，实时对人员及列车活动区间进行指引，有效降低事故发生的风险。
41.图1示出了根据本发明的实施例的维护人员安全防护系统示意图。
42.将列车行驶路径的隧道划分若干个感知区域，且每个感知区域与其他感知区域相邻，每个感知区域对应设置一个维护人员安全防护系统。所述系统100，包括：
43.感知单元110，用于采集感知区域内的感知信息，发送至控制单元。
44.作为本发明的一种实施例，如图2所示，所述感知单元110，包括激光雷达、摄像头1等传感器设备。通过所述感知单元110获取所述感知区域内的感知信息。例如，激光雷达通过发射激光束探测感知区域内的目标位置、速度等特征量。摄像头1捕捉感知区域内的视频或图像信号。所述激光雷达和摄像头1可以设置于其对应的感知区域内，对感知区域进行360度感知，例如鱼眼摄像头和360度激光雷达；也可以设置于其对应的感知区域外，能够获取感知区域内的感知信息即可。
45.在本实施例中，每个感知单元都有其能够感知的最大感知范围，而对应的感知范围设置于所述最大感知范围内，即所述感知范围一般小于感知单元的最大感知范围，也可以相同。相邻两个感知区间对应的感知单元一般会存在交叉感知范围。
46.在本实施例中，所述感知单元110采集到对应感知区域内的感知信息后，将所述感知信息发送至所述感知区域内的控制单元120。
47.控制单元120，用于根据所述感知信息判断所述感知区域内是否存在维护人员，若存在，则从控制中心获取所述维护人员的作业区间位置及时间信息；根据维护人员位置信息、维护人员的作业区间位置及时间信息，生成对应的执行指令。
48.作为本发明的一种实施例，控制单元120根据所述感知信息判断所述感知区域内是否存在维护人员；例如所述感知信息为图像信息，控制单元120通过对图像信息进行分析，判断出所述图像信息中的感知区域内有人存在，则所述感知区域内存在维护人员，否则所述感知区域内不存在维护人员。
49.当所述感知区域内存在维护人员时，所述控制单元120向控制中心发送请求，控制中心接收到所述请求后，将对应维护人员的作业区间位置以及时间信息发送至所述控制单元120。所述控制单元120接收到信息后，根据通过感知信息识别出的维护人员位置信息和当前时间信息，与维护人员的作业区间位置以及时间信息进行对比，能够获取不同的对比结果，并根据对比结果生成对应的执行指令。
50.作为本发明的一种实施例，若所述维护人员处于所述维护人员的作业区间内，且作业时间的剩余时间大于预设的剩余时间阈值，则不做处理。
51.作为本发明的一种实施例，若所述维护人员处于所述维护人员的作业区间的边界区域，则生成预警指令；将所述预警指令发送至所述执行单元，以使所述执行单元执行所述预警指令。
52.在本实施例中，所述边界区域为所述作业区间内与非作业区间相邻的预设区域。在作业区间内，靠近作业区间与非作业区间相邻的边界处设置一部分区域为边界区域。当维护人员进入所述边界区域时，则认为所述维护人员已经靠近作业区间的边界，需要对所述维护人员进行提示，故生成预警指令。所述预警指令的作用为提示所述维护人员已经靠近作业区间的边界，需要远离作业区间的边界，回到作业区域。
53.作为本发明的一种实施例，若所述维护人员的作业时间的剩余时间不大于预设的剩余时间阈值，则生成预警指令；将所述预警指令发送至所述执行单元，以使所述执行单元执行所述预警指令。
54.在本实施例中，通过设置剩余时间阈值，作为判断作业时间的剩余时间是否不足的依据，即当维护人员的作业时间的剩余时间不大于剩余时间阈值时，认为所述维护人员有超时风险，需要对所述维护人员进行提示，故生成预警指令。所述预警指令的作用为提示所述维护人员其作业时间即将结束。
55.作为本发明的一种实施例，所述控制单元120，具体用于：
56.若所述维护人员所处位置不在所述维护人员的作业区间内，则生成作业区间位置提示指令；将所述作业区间位置提示指令发送至所述执行单元，以使所述执行单元执行所述作业区间位置提示指令。
57.在本实施例中，当所述维护人员所处的位置不在作业区间内时，需要告诉所述维护人员其作业区间的具体位置，以便对维护人员进行指引。故所述控制单元需要生成作业区间位置提示指令。所述作业区间位置提示指令发送至所述执行单元，使所述执行单元执行所述作业区间位置提示指令。
58.作为本发明的一种实施例，所述控制单元120，还用于：
59.当获知所述感知区域或相邻感知区域内存在正在靠近作业区间位置的列车时，生成报警指令；将所述报警指令发送至所述执行单元，使所述执行单元执行所述报警指令。
60.获知所述感知区域存在正在靠近作业区间位置的列车的情况包括：所述控制单元120通过获取感知单元的感知信息，获知所述感知区域内存在列车，且所述感知单元检测到所述列车正在靠近作业区间位置。
61.获知所述相邻感知区域存在正在靠近作业区间位置的列车的情况包括：
62.接收其他感知单元的控制器发送的列车信息，获取其他感知区域内存在列车，且所述列车正在靠近作业区间位置。
63.在存在上述两种情况时，说明所述维护人员已经存在危险，需要及时撤离到安全区域。所述控制单元120生成报警指令。将所述报警指令发送至所述执行单元，使所述执行单元执行所述报警指令，对维护人员进行报警提示。
64.作为本发明的一种实施例，所述控制单元120，还用于将根据所述感知信息获取到的维护人员位置信息、维护人员的作业区间位置、时间信息及列车信息发送至其他感知区域内的控制单元。通过不同感知区域内控制单元之间的信息通信，将各个感知区域形成一个整体，实现对隧道的整体感知及控制。
65.通过感知单元可以自主感知隧道内是否存在人员及车辆，通过控制单元控制相应位置的执行单元相应动作，能够及时对维护人员进行提示，降低维护人员的风险，提高维护人员的安全性。
66.执行单元130，用于执行所述执行指令。
67.作为本发明的一种实施例，如图2所示，所述执行单元130包括照明灯2、指示灯牌3和扬声器中的一种或多种，每种执行单元为一个或多个，且任意两个所述执行单元处于所述感知区域的不同位置。例如，所述执行单元为照明灯2，所述照明灯2响应于控制单元的指令，通过不同的闪烁的方式对维护人员进行提示；可以通过闪烁的频率对应指令的紧急程度，例如照明灯2响应于报警指令的闪烁频率大于响应于预警指令的闪烁频率。又例如，所述执行单元为指示灯牌3，所述指示灯牌3响应于控制单元的指令，通过显示屏幕上不同的文字提示信息对维护人员进行提示；在上述实施例中，所述指示灯牌3执行所述作业区间位置提示指令，显示“前方50米到60米为作业区间”的文字提示，对作业区间的边界信息进行描述，也可以显示“向前50米进入作业区间”的文字提示，对前往作业区间的路径进行描述。所述指示灯牌3执行所述报警指令，显示“有车辆即将驶入，请马上离开”等文字报警提示，同时列车附近指示灯牌3显示为禁止行驶，告诉列车前方有危险，需要减速停车，可见系统可智能控制不同位置的指示灯牌3发出警报信息。所述指示灯牌3执行所述预警指令，显示“您已靠近作业区间边缘”等文字预警提示。所述指示灯牌3可以有多个，且均匀设置于作业区间内，可以对处于作业区间内不同位置的维护人员进行全面提示，同时通过列车附近的指示灯牌3向列车提示禁止行驶，前方有危险，需要减速停车。又例如，所述执行单元为扬声器，所述扬声器响应于控制单元的指令，通过语音提示内容对维护人员进行提示。在上述实施例中，所述扬声器执行所述作业区间位置提示指令，播放“前方50米到60米为作业区间”的语音提示。所述扬声器执行所述报警指令，播放“有车辆即将驶入，请马上离开”等语音报警提示。所述扬声器执行所述预警指令，播放“您已靠近作业区间边缘”等语音预警提示。
68.根据本发明的实施例，通过使用激光雷达、摄像头1等传感器自主感知隧道内的人员及列车的位置及状态，可第一时间发现及动作，防止危险事件的出现；并且可进行自主或远程的方式对指示灯光显示的内容进行控制，对维护人员以及列车进行提示，降低维护人员的风险，提高维护人员安全性。
69.图3示出了本发明实施例的维护人员安全防护方法的流程图。
70.该方法应用于控制单元，包括：
71.s301、获取感知单元采集的感知区域内的感知信息。
72.s302、根据所述感知信息判断所述感知区域内是否存在维护人员，若存在，则从所述控制中心获取所述维护人员的作业区间位置及时间信息。
73.s303、根据维护人员位置信息、维护人员的作业区间位置及时间信息，生成对应的执行指令。
74.作为本发明的一种实施例，若所述感知区域内存在维护人员，则根据维护人员位置信息、维护人员的作业区间位置及时间信息，生成对应的执行指令，包括：
75.若所述维护人员处于所述维护人员的作业区间的边界区域和/或作业时间的剩余时间不大于预设的剩余时间阈值，则生成预警指令；将所述预警指令发送至所述执行单元，以使所述执行单元执行所述预警指令。所述边界区域为所述作业区间内与非作业区间相邻
的预设区域。
76.若所述维护人员所处位置不在所述维护人员的作业区间内，则生成作业区间位置提示指令；将所述作业区间位置提示指令发送至所述执行单元，以使所述执行单元执行所述作业区间位置提示指令。
77.当获知所述感知区域或相邻感知区域内存在正在靠近作业区间位置的列车时，生成报警指令；将所述报警指令发送至所述执行单元，使所述执行单元执行所述报警指令。
78.所述方法还包括，将根据所述感知信息获取到的维护人员位置信息、维护人员的作业区间位置、时间信息及列车信息发送至其他感知区域内的控制单元。
79.s304、将所述执行指令发送至执行单元，使所述执行单元执行所述执行指令。
80.需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
81.以上是关于方法实施例的介绍，以下通过装置实施例，对本发明所述方案进行进一步说明。
82.如图4所示，装置400包括：
83.获取模块410，用于获取感知单元采集的感知区域内的感知信息；
84.第一判断模块420，用于根据所述感知信息判断所述感知区域内是否存在维护人员，若存在，则从控制中心获取所述维护人员的作业区间位置及时间信息；
85.指令生成模块430，用于根据维护人员位置信息、维护人员的作业区间位置及时间信息，生成对应的执行指令；
86.发送模块440，用于将所述执行指令发送至执行单元，使所述执行单元执行所述执行指令。
87.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，所述描述的模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
88.本发明的技术方案中，所涉及的用户个人信息的获取，存储和应用等，均符合相关法律法规的规定，且不违背公序良俗。
89.根据本发明的实施例，本发明还提供了一种电子设备。
90.图5示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备500的示意性框图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
91.设备500包括计算单元501，其可以根据存储在只读存储器(rom)502中的计算机程序或者从存储单元508加载到随机访问存储器(ram)503中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在ram 503中，还可存储设备500操作所需的各种程序和数据。计算单元501、rom 502以及ram 503通过总线504彼此相连。输入/输出(i/o)接口505也连接至总线504。
92.设备500中的多个部件连接至i/o接口505，包括：输入单元506，例如键盘、鼠标等；输出单元507，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元508，例如磁盘、光盘等；以及通信单元509，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元509允许设备500通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
93.计算单元501可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元501的一些示例包括但不限于中央处理单元(cpu)、图形处理单元(gpu)、各种专用的人工智能(ai)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器(dsp)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元501执行上文所描述的各个方法和处理，例如方法s101～s104。例如，在一些实施例中，方法s101～s104可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元508。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由rom 502和/或通信单元509而被载入和/或安装到设备500上。当计算机程序加载到ram 503并由计算单元501执行时，可以执行上文描述的方法s101～s104的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，计算单元501可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行方法s101～s104。
94.本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、芯片上系统的系统(soc)、负载可编程逻辑设备(cpld)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
95.用于实施本发明的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
96.在本发明的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(cd
‑
rom)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
97.为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，crt(阴极射线管)或者lcd(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的
反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
98.可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(lan)、广域网(wan)和互联网。
99.计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端
‑
服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，也可以为分布式系统的服务器，或者是结合了区块链的服务器。
100.应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
101.上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。