一种翻车机作业区域重车作业智能安全监测系统的制作方法

本实用新型涉及散货运输行业安全技术领域，尤其涉及海铁联运运输模式下铁路运输作业环节的安全监测，特别涉及一种翻车机作业区域重车作业智能安全监测系统。

背景技术：

翻车机是现代化工业大宗散状物料连续装卸的高效设备，目前已经广泛应用于港口、冶金、发电厂等散货火车的卸车作业。在重车集港过程中，难免会存在外来人员爬上重车车厢区域以及异物掉落在车厢顶部的现象。

当前多数港口翻车机作业区域的安全监测采用的是普通监控摄像头辅助人眼观察的方式，这种方式具有很大的局限性，是一种单向非实时的监控方式。当重车到达翻车机作业区域进行翻车机作业时，如果未能及时发现异常，将造成人员伤亡以及设备机损等安全事故，影响生产作业的有序进行，同时带来巨大的社会影响和经济损失。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种翻车机作业区域重车作业智能安全监测系统。

为实现本实用新型的目的，本实用新型提供了一种翻车机作业区域重车作业智能安全监测系统，所述系统包括现场端、控制端以及使用端三部分，且三部分之间的连接通过有线网络通讯的方式连接；

所述现场端包括激光雷达扫描仪、红外热成像仪，所述控制端包括服务器，所述使用端包括工作站、声光报警装置、公司办公系统；

所述激光雷达扫描仪和红外热成像仪与所述服务器相连，其用于采集基础信息；

所述服务器与工作站、声光报警装置、公司办公系统相连，其用于经过信息处理后将生成的图像发布到工作站上；还用于将报警信息发送到声光报警装置上；还用于将图像信息进行归档储存到服务器本地，以备后续查询；

所述公司办公系统通过与服务器一块外网网卡相连，其用于远程调阅图像记录和报警记录。

其中，所述激光雷达扫描仪安装在翻车机进口区域天桥上，位于铁道线正上方，方向垂直于地面，其对下方的车厢上表面进行扫描，采集车厢轮廓数据。

其中，所述红外热成像仪安装在翻车机进口区域天桥上，位于铁道线正上方，方向垂直于地面，其对列车上表面温度进行温度探测，采集车厢表面温度信息。

其中，所述服务器安装在二号翻车机翻控室机柜内。

其中，所述工作站分别安装在一号翻车机、二号翻车机操作台上。

其中，所述声光报警装置分别安装在一号翻车机、二号翻车机操作台上，输出声光报警信息。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为，本申请提供了一种翻车机作业区域重车作业智能安全监测系统，其创新点在于将公知技术中的多个外购的部件集成硬件架构，从而为在此硬件架构上，开发相应的程序成为可能，进而解决现有技术中存在的技术问题。

附图说明

图1所示为本申请的系统架构示意图；

图1中，①红外热像仪；②激光雷达扫描装置；③网络交换机；④光电转换器；⑤服务器；⑥工作站；⑦双绞线路由；⑧光线路由；⑨公司办公系统；

图2所示为本申请红外热成像仪和激光雷达扫描仪安装结构示意图；

图2中，1-顶部螺栓，2-支撑块，3-固定槽，4-锁紧帽，5-吊接杆，7-弧形夹片，8-橡胶层，9-底部螺栓。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

应当说明的是，本申请中所述的“连接”和用于表达“连接”的词语，如“相连接”、“相连”等，既包括某一部件与另一部件直接连接，也包括某一部件通过其他部件与另一部件相连接。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用属于“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、部件或者模块、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个部件或者模块或特征与其他部件或者模块或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了部件或者模块在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的部件或者模块被倒置，则描述为“在其他部件或者模块或构造上方”或“在其他部件或者模块或构造之上”的部件或者模块之后将被定位为“在其他部件或者模块或构造下方”或“在其他部件或者模块或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该部件或者模块也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，本申请不涉及方法的改进，本申请的改进点为硬件的集成，提供了一种硬件架构，从而，为在此硬件架构上，开发相应的程序成为可能，进而解决现有技术中存在的技术问题。

如图1所示，本实施例中共分为现场端、控制端以及使用端三部分。系统各部分之间的连接通过有线网络通讯的方式连接。现场端包含激光雷达扫描仪、红外热成像仪，控制端包含服务器(分析处理单元)，使用端包含工作站、声光报警装置、公司办公系统。激光雷达扫描仪与热成像仪分别通过经过光电转换形式的有线网络与服务器相连，提供采集的基础信息，服务器经过信息处理后将生成的图像发布到工作站之上，服务器将报警信息发送到声光报警装置上，服务器将图像信息进行归档储存到服务器本地，以备后续查询。公司办公系统通过与服务器另外一块外网网卡相连，可以远程调阅图像记录和报警记录。操作站与服务器相连，可以执行报警信号的复位操作。

本实用新型翻车机作业区域重车作业智能安全监测系统能够实时生成车厢顶部三维轮廓数据和温度数据，通过服务器(分析处理单元)对数据进行立体成像和异常识别，将处理好的图像数据和报警状态信息发布到工作站(图像显示单元)，以便使用人员的查看。当存在异常报警情况时，系统会启动声光报警装置来提醒现场人员。系统实时将图像信息存储到服务器存储单元中，进行归档以便后期调取图像。同时，为保证预警信息的有效处理，系统集成了反馈确认单元，有报警信息产生后，使用人员对现场异常进行处理，处理之后进行报警信息确认，并进行记录，形成“采集-处理-分析-报警-确认-记录”的闭环检测机制，确保一切异常情况都能都被有效预警处理和记录归档。

其中，激光雷达扫描仪安装在翻车机进口区域天桥上，位于铁道线正上方，方向垂直于地面。对下方的车厢上表面进行扫描，采集车厢轮廓数据。

其中，红外热成像仪安装在翻车机进口区域天桥上，位于铁道线正上方，方向垂直于地面。对列车上表面温度进行温度探测，采集车厢表面温度信息。

其中，服务器安装在二号翻车机翻控室机柜内，作为分析处理单元，针对轮廓扫描功能，通过开发出轮廓数据解析处理技术、列车图像分节技术以及三维图像构图技术，实时生成车厢三维轮廓图像，并能够对图像进行精确的识别，检测出轮廓异常(不同于货物)的物体，如人形或突兀的物体等，输出报警信息。针对热成像功能，开发出区域温差检测技术以及热度信息成像技术，能够对识别区域进行动态细致区域划分，对所划分区域进行温差检测，发现温度异常，输出报警信息。

其中，工作站分别安装在一号翻车机、二号翻车机操作台上，实时显示车厢轮廓图像信息和热成像图像信息，同时具备操作复位功能。

其中，声光报警装置分别安装在一号翻车机、二号翻车机操作台上，输出声光报警信息。开发出声光报警装置在线监测功能，通过Arduion单片机与服务器进行串口通信，防止人员的插拔或装置的损坏，保证声光报警装置的有效性，充分体现安全设备的稳定性。

其中，所述公司办公网络与服务器另外一块外网网卡相连，访问图像历史数据。

其中，通讯网络由双绞线、光线、光耦盒以及网络交换机构成，路由干路为天桥设备侧到二号翻车机电气室服务器侧，支路为从二号翻车机电气室服务器侧到一号翻车机司机室以及从二号翻车机电气室服务器侧到二号翻车机司机室侧。

现场采集的数据通过搭建的通信网络传送到服务器。服务器负责对采集的回波数据进行数字化三维建模处理，将处理后的三维模型提交给应用服务器对外发布；处理红外热像仪的温度波动，并与激光雷达数据进行实时匹配计算。工作站可以实时显示车厢上部轮廓图像以及热成像图像，以便使用人员查看。轮廓扫描功能和热成像功能具备状态预警，通过声光报警方式提醒。同时为使用人员提供交互接口，处理完成后进行预警确认，并对报警时间、处理时间进行记录，方便闭环管理。

系统具有完备的归档记录功能，运用数据库对图像信息，系统运行日志，报警信息，使用人员反馈信息等等进行存储。系统具备本地查阅和远程调取两种方式对存储的信息查看。

经过实践，列车智能监测系统识别精度高，能够精确地检测出温度异常和轮廓异常，施加干扰的情况下无误报警。能够完全替代以往的普通摄像头加人眼的检测模式。其所提供的“采集-处理-分析-报警-确认-记录”的闭环机制，符合此类安全设备所需要的具体流程，能够完好的实现生产现场的安全需求，规避翻车作业过程中任何的安全风险，保障人身安全和设备安全。

需要说明的是，本申请中的激光雷达扫描仪型号如下：PEPPERL+FUCHS R2000 2D；红外热成像仪型号如下：HIKVISIONⅡ型；声光报警装置型号如下：DK-SY-01。1号翻车机和2号翻车机是两个单独的作业设备，没有协同的作用。分别在1号翻车机和2号翻车机设置列车智能检测工作站(标号6)，工作站的数据来自于放置在二号翻车机翻控室中的服务器(标号5)

如图2所示，本申请提供了一种红外热成像仪和激光雷达扫描仪安装结构，所述安装结构包括支撑块，所述支撑块上端两侧分别通过一个顶部螺栓与上部结构连接，所述支撑块下端两侧分别设置一个固定槽，所述固定槽内设置有带端帽的吊接杆，锁紧帽套接在吊接杆上，其与固定槽外侧圆周面螺纹连接，位于所述固定槽内的部分套接有弹簧，吊接杆下端穿过锁紧帽，且穿出部分的端部通过铰接轴与一个弧形夹片铰接连接，两个弧形夹片的弧形部开口相对设置，红外热成像仪和激光雷达扫描仪通过两个弧形夹片的弧形部夹紧进行固定，两个弧形夹片的下端通过底部螺栓固定。

该固定结构，结构简单，安装和拆卸效率较高。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。