一种铁路电缆信息可视化管理平台及实现方法与流程

1.本发明涉及铁路电务信号技术领域，尤其涉及一种铁路电缆信息可视化管理平台及实现方法。


背景技术：

2.铁路信号电缆是铁路运输系统中的重要基础设施，一旦出现故障势必对各系统造成较大的影响，且铁路信号电缆大多隐蔽敷设，故障查找、处理非常困难；同样，铁路信号电缆也是列车运行控制和安全的保证系统，是铁路信号设备的重要基础设施，承担着控制列车运行的各类控制信息的传输，所以铁路信号电缆需要具备极高的可靠性和稳定性；由于电气化牵引电流的影响，铁路信号电缆的运用环境极为复杂，一旦出现故障必然造成延时长，干扰正常的铁路运输秩序，甚至影响行车安全。
3.由于铁路地下电缆资料的缺失和偏差，对地下既有电缆的分布情况了解不准确，对电缆箱盒的运行情况不掌握，当维修电缆时，容易造成探寻不准确而盲目施工，常出现施工挖断既有电缆，造成设备故障，通讯中断等情况，严重时可能引起行车事故。一旦发现电缆隐患需要开挖时，目前使用开挖探沟的方法寻找电缆，技术方法落后，由于地下电缆位置不准确，需要较长的施工天窗点，造成大量浪费时间和精力，对铁路运输生产影响加大。
4.综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。


技术实现要素：

5.针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种铁路电缆信息可视化管理平台及实现方法，其可以准确了解地下电缆的分布情况，掌握电缆箱盒的运行情况，做到精准施工，提高施工效率。
6.为了实现上述目的，本发明提供一种铁路电缆信息可视化管理平台，包括：
7.智能探测仪，所述智能探测仪包括探测盘、探测杆和智能工业微电脑，所述探测盘与所述探测杆固定连接，所述探测杆中上部设有一放置台，所述放置台与所述探测杆固定连接，所述智能工业微电脑与所述放置台可拆卸连接；
8.箱盒环境检测装置，所述箱盒环境检测装置位于铁路电缆箱盒内，所述箱盒环境检测装置可以对铁路电缆箱盒的温度、湿度、光照度、震动等环境数据进行检测，并将数据通过传输单元传输至采集计算机；
9.室内操作终端，所述室内操作终端与所述智能探测仪和所述采集计算机实现数据通信，实现数据的的同步及可视化展示；
10.后端服务器，所述后端服务器通过局域网连接所述室内操作终端，所述后端服务器可以对数据进行存储，为整个管理平台提供服务支持，实现数据同步。
11.根据本发明的铁路电缆信息可视化管理平台，所述放置台上设有孔洞，所述智能工业微电脑的底座置于所述孔洞内，所述孔洞的下底面环设有若干定位槽，所述定位槽内滑动设置有定位块，所述底座对应所定位块设有若干定位孔，所述定位块远离孔洞的一端
设有凸起；所述放置台内设有第一转动轴，所述第一转动轴与所述放置台转动连接，所述第一转动轴位于所述孔洞的下方，所述第一转动轴对应所述孔洞设有凹槽，所述第一转动轴对应所述凸起设有弧形槽；所述第一转动轴转动连接有第二转动轴，所述第二转动轴的一端穿出所述放置台，所述第二转动轴与所述放置台转动连接。
12.根据本发明的铁路电缆信息可视化管理平台，所述智能工业微电脑内置有gps模块和摄像头模块，所述gps模块和所述摄像头模块与所述智能工业微电脑信号连接；所述探测盘上集成设有：主控模块、rfid射频模块、rfid读出模块、蓝牙传输模块、指示灯模块和电源模块，所述主控模块信号连接所述rfid射频模块、所述rfid读出模块、所述蓝牙模块和所述指示灯模块，所述主控模块信号线连接所述电源模块。
13.根据本发明的铁路电缆信息可视化管理平台，所述箱盒环境监测装置内设有：采集处理板、控制开关按钮、电源接口和指示灯，所述采集处理板通过电缆线连接所述控制开关按钮、所述电源接口和所述指示灯，所述采集处理板上设有数据输出接口，所述数据输出接口通过网线连接所述传输单元；所述采集处理板上焊接有温度模块、湿度模块、光感模块、震动模块和预留模块，所述采集处理板可以对铁路电缆箱盒的温度、湿度、光照度、震动等环境数据进行采集。
14.根据本发明的铁路电缆信息可视化管理平台，所述电子标签同铁路电地下缆一同埋设，所述铁路地下电缆每隔50米埋设一个所述电子标签，所述铁路地下电缆转弯变向及敷设方式和埋深方式发生变化时均埋设有所述电子标签。
15.一种铁路电缆信息可视化管理平台的实现方法，包括以下步骤：
16.s01，通过设置在电缆上的各个所述电子标签采集电缆的数据信息，并将数据信息上传至所述后端服务器，建立数据模型；
17.s02，根据建立的所述数据模型实现对电缆故障的排查；
18.s03，根据建立的所述数据模型实现对电缆故障点进行快速定位；
19.s04，电缆排查信息实时上传至所述后端服务器，实时更新所述数据模型内的数据信息。
20.根据本发明的铁路电缆信息可视化管理平台的实现方法，所述s01中数据模型的建立包括：
21.记录所述电子标签的唯一id号；
22.记录所述电子标签所在位置对应的gps坐标、图纸坐标、电缆型号、使用情况、长度、埋深、敷设方式、接续、距离电缆近端钢轨距离等；
23.记录拍摄环境及参照物图片；
24.记录电缆分线连接设备的端子及端子之间的连接方式；
25.将电缆施工和维护时的图纸进行电子化格式转换，利用gis技术，形成铁路电缆地理空间数据信息。
26.根据本发明的铁路电缆信息可视化管理平台的实现方法，所述s01中数据模型的建立还包括：对铁路电缆建设和运维部门进行分级管理、用户分级管理、权限动态管理、基础数据管理，各用户操作记录形成日志存储于所述后端服务器中。
27.根据本发明的铁路电缆信息可视化管理平台的实现方法，所述s02中电缆故障排查包括：
28.利用rfid技术，所述智能探测仪对埋设在地下的所述电子标签扫描识别，实现电缆找寻和电缆数据调取；
29.利用电子传感技术，实时采集所述电缆箱盒的温度、湿度，光照度、震动等环境数据。
30.根据本发明的铁路电缆信息可视化管理平台的实现方法，所述s03中电缆故障定位采用gps技术，所述智能工业微电脑实现对目的地的导航，显示当前位置，并通过所处位置指示，实现智慧导引；接近实际电缆径路附近时语音播报，到达所述电缆箱盒附近时自动播报所述电缆箱盒的名称。
31.本发明提供的铁路电缆信息可视化管理平台，包括：智能探测仪、箱盒环境检测装置、室内操作终端和后端服务器。本发明的有益效果为：本发明通过所敷设铁路地下电缆上安装的电子标签，利用带扫描识读功能的智能探测仪发射无线射频信号，搜索探知电子标签的位置点，完成对电子标签的定位及从数据中关联数据读取，从而获得电子标签位置关联电缆的所在及电缆属性信息；通过以现场安装点的电子标签及其唯一id编码作为位置点标志，在该位置点记录gis图纸坐标数据和gps数据，并上传后端服务器地图上；在智能探测仪的工业电脑或室内操作终端上进行扫描或选中标签、设备、电缆，可进行文字和图表形式可视化展示，径路展示，通过智能探测仪能导航到在图纸上所选中的探测住、设备、电缆位置；通过智能探测仪或室内操作终端可实现对设备进行巡检查看和故障快速排查，以便能快速恢复电缆故障；利用电子传感技术，实现对电缆箱盒的温湿度、光照、震动等数据的采集，便于判断电缆箱盒的运行环境时候满足，可实现提前预警和故障原因分析；因此通过铁路电缆信息可视化管理平台实现能准确对地下电缆定位和科学管理。
附图说明
32.图1是本发明放置台的结构示意图；
33.图2是本发明固定智能工业微电脑时第一转动轴的结构示意图；
34.图3是本发明未固定智能工业微电脑时第一转动轴的结构示意图；
35.图4是本发明定位块仰视的结构示意图；
36.图5是本发明智能探测仪的结构示意图；
37.图6是本发明第一种传动连接方式的示意图；
38.图7是本发明第二种传动连接方式的示意图；
39.图8是本发明第一转动轴的俯视示意图；
40.图9是本发明的连接关系示意图；
41.图10是本发明的系统框图；
42.在图中，1-智能探测仪，11-探测盘，12探测杆，13-放置台，131-孔洞，132-定位块，133-定位槽，134-凸起，135-轴承，136-第一转动轴，137-弧形槽，138-第二转动轴，139-凹槽，14-智能工业电脑，141-底座，142-定位孔，15-探测把手，2-电子标签，3-箱盒环境检测装置，4-室内操作终端，5-后端服务器。
具体实施方式
43.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对
本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
44.参见图1和图5，本发明提供了一种铁路电缆信息可视化管理平台，该铁路电缆信息可视化管理平台包括：智能探测仪1、箱盒环境检测装置3、室内操作终端4和后端服务器5，智能探测仪1包括探测盘11、探测杆12和智能工业微电脑14，探测盘11与探测杆12固定连接，探测杆12中上部固定设有放置台13，智能工业微电脑14与放置台13可拆卸连接。箱盒环境检测装置3，箱盒环境检测装置3位于铁路电缆箱盒内，箱盒环境检测装置3可以对铁路电缆箱盒的温度、湿度、光照度、震动等环境数据进行检测，并将数据通过传输单元传输至采集计算机，采集计算机再将数据发送室内操作终端4，实现数据的同步；室内操作终端4与智能探测仪1进行通信，智能工业微电脑14将信息通过移动存储介质传输给室内操作终端，实现信息同步，室内操作终端内还存储有所有电子标签2的信息，当出现故障检修时，可以及时了解故障电缆的信息，提升工作效率；后端服务器5通过局域网连接室内操作终端4，后端服务器5可以对数据进行存储，实现数据的同步，并为整个管理平台提供服务支持。
45.参见图4，进一步的，放置台13上设有一孔洞131，智能工业电脑14的底座141置于孔洞131内，孔洞131的下底面换设有若干定位槽133，定位槽133内滑动设置有定位块132，定位槽133可以限制定位块132只能沿定位槽133径向移动，防止定位块132发生转动，底座141对应定位块132设有若干定位孔142，定位块132远离孔洞131的一端设有凸起134；放置台13内设有第一转动轴136，第一转动轴136与放置台13转动连接，第一转动轴136位于孔洞131的下方，第一转动轴136对应孔洞131设有凹槽139，智能工业微电脑14的底座可以穿过孔洞131放置在凹槽139上，结合图8，第一转动轴136对应凸起134设有弧形槽137，第一转动轴136转动，弧形槽137可以带动凸起134发生移动，可以使定位块132在定位槽133内滑动，定位块132可以通过定位孔142对智能工业微电脑14进行固定；第一转动轴136转动连接有第二转动轴138，第二转动轴138的一端穿出放置台13，第二转动轴138与放置台13转动连接，放置台13内固定设有轴承135，轴承135的内圈与第二转动轴138固定连接，轴承135可以对第二转动轴138的位置进行固定，防止第二转动轴138发生径向移动；通过转动第二支撑轴138可以带动第一转动轴136转动，凸起134置于弧形槽137内，第一转动轴136转动可以带动定位块132在定位槽133内滑动，使定位块132和定位孔142进行配合，可以实现对智能工业微电脑14的固定，当需要拆卸时，反转第二转动轴138，使第一转动轴136反转，定位块132与定位孔142分离，解除对智能工业微电脑14的固定，实现拆卸。
46.更好的，第一转动轴136和第二转动轴138之间的第一种传动连接方式为齿轮传动连接，结合图6，第一转轴轴136和第二转动轴138之间齿轮啮合连接，通过转动第二转动轴138可以使第一转动轴136发生转动，可以实现第一转动轴136和第二转动轴138之间的传动连接。结合图7，第一转动轴136和第二转动轴138之间的传动方式为皮带传动，第一转动轴136和第二转动轴138之间通过皮带传动连接，转动第二转动轴138带动第一转动轴136转动，实现对智能工业微电脑14的拆卸。
47.更进一步的，智能工业微电脑14内置有gps模块和摄像头模块，gps模块和摄像头模块与智能工业微电脑信号连接，利用gps技术可以快速找到需要查询的电子标签的位置，摄像头可以对现场的环境进行拍摄，为后续检修提供便利。探测盘11上集成设有：主控模块、rfid射频模块、rfid读出模块、蓝牙传输模块、指示灯模块和电源模块，电源模块带有电
池和充电功能，电源模块可以为主控模块、rfid射频模块、rfid读出模块、蓝牙传输模块和指示灯模块供电；rfid射频模块可以对之前同铁路信号电缆一同埋设的电子标签进行扫描识别，rfid读出模块可以读出rfid射频模块扫描的信息；蓝牙模块可以将探测信息传输给智能工业微电脑14，智能工业微电脑14将信息通过移动存储介质传输到室内操作终端和后端服务器进行数据同步，从而实现电缆找寻、数据信息调取、电缆信息可视化展示、巡检等功能；工作过程中，指示灯模块可以实时显示工作状态，方便使用者更好的工作。
48.更进一步的，箱盒环境监测装置3内设有：采集处理板、控制开关按钮、电源接口和指示灯，采集处理板通过电缆线连接控制开关按钮、电源接口和指示灯，采集处理板上设有数据输出接口，数据输出接口通过网线连接传输单元；采集处理板上焊接有温度模块、湿度模块、光感模块、震动模块和预留模块；可以对铁路电缆箱盒的温度、湿度、光照度、震动等环境数据进行采集。
49.更进一步的，电子标签2同铁路电地下缆一同埋设，铁路地下电缆每隔50米埋设一个电子标签2，铁路地下电缆转弯变向及敷设方式和埋深方式发生变化时均埋设有电子标签2，当地下电缆出先故障时，可以更好的判断故障电缆所在的位置，方便后续检修工作的进行。
50.参见图2和图3，智能探测仪1在使用时，首先将智能工业微电脑14安装到放置台13上，将智能工业微电脑14的底座141通过放置台13上的孔洞131放置在凹槽139上，然后转动第二转动轴138，第二转动轴138带动第一转动轴136转动，定位块132上的凸起134随着第一转动轴136的转动，沿着弧形槽137按既定路线运动，使定位块132沿定位槽133滑动，刚好可以与底座141上的定位孔142配合，对智能工业微电脑14进行固定，当探测完成后，可以将智能工业微电脑14拆卸，只需要反向转动第二转动轴138，使定位块132与定位孔142分离，然后将智能工业微电脑14取出即可，当遇到电缆故障时，方便智能工业微电脑14对周围环境进行全方位的拍摄。
51.参见图9和图10，本发明提供了一种管理平台的实现方法，该实现方法包括以下步骤：
52.s01，通过设置在电缆上的各个电子标签2采集电缆的数据信息，并将数据信息上传至后端服务器5，建立数据模型；
53.s02，根据建立的数据模型实现对电缆故障的排查；
54.s03，根据建立的数据模型实现对电缆故障点进行快速定位；
55.s04，电缆排查信息实时上传至后端服务器5，实时更新数据模型内的数据信息；经过智能探测仪1的作业数据同步积累到后端服务器5，使系统数据更丰富更完整，在室内操作终端4上可对各车站、场站、区间所埋设电缆进行可视化展示、历史数据管理、巡检、故障预警和故障排查管理等，进行数据的统计分析，提高工作效率和质量。
56.进一步的，s01中数据模型的建立包括：记录电子标签2所写的唯一id号；对电子标签2所在位置对应的gps坐标、图纸坐标、电缆型号、使用情况、长度、埋深、敷设方式、接续、距离电缆近端钢轨距离等进行记录；拍摄环境及参照物图片，对电缆分线连接设备的端子及端子之间的连接方式进行记录，并将数据上传到室内操作终端4并同步到后端服务器5中；将电缆施工和维护时的图纸进行电子化格式转换，通过室内操作终4端进行管理，并上传存储于后端服务器5中，利用gis技术，形成铁路电缆地理空间数据信息，实现无纸化作
业；
57.进一步的，s01中数据模型的建立还包括：利用计算机信息技术，对铁路电缆建设和运维部门进行分级管理，用户分级管理、权限动态管理、基础数据管理，各用户操作记录形成日志存储于后端服务器中；
58.进一步的，s02中电缆故障排查包括：利用rfid技术，智能探测仪1通过对埋设在地下的电子标签2扫描识别，实现电缆找寻、数据信息调取、电缆信息可视化展示、图纸展示、巡检、径路展示及导航、故障维护排查等功能；利用电子传感技术，在电缆箱盒里安装箱盒环境检测装置3，实时采集电缆箱盒温度、湿度，判断是否受潮或被水浸泡，通过采集光感值判断电缆箱盒是否打开或关闭不严，通过采集震动值判断电缆箱盒是否受冲撞破坏或附近施工产生强震动，平时间隔时间为10分钟上传一次，如突然数据变化较大(主要为光感和震动检测)则立即上传，上位机根据编号存储，超出预设阈值则报警，为铁路信号电缆事故进行预判或故障分析。
59.更进一步的，s03中电缆故障定位采用gps技术，利用gps技术，智能移动工业电脑14实现对目的地的导航，径路实际走向图反映主干、分支电缆、电缆过道位置，显示当前位置，并通过所处位置指示，智慧导引前往电缆实际径络。接近实际电缆径路附近时语音播报，与径路重叠时按导引显示前往，显示接近的电缆箱盒名称，到达电缆箱盒附近时自动播报电缆箱盒名称。
60.综上所述，本发明提供的铁路电缆信息可视化管理平台，包括：智能探测仪、箱盒环境检测装置、室内操作终端和后端服务器。本发明的有益效果为：本发明通过所敷设铁路地下电缆上安装的电子标签，利用带扫描识读功能的智能探测仪发射无线射频信号，搜索探知电子标签的位置点，完成对电子标签的定位及从数据中关联数据读取，从而获得电子标签位置关联电缆的所在及电缆属性信息；通过以现场安装点的电子标签及其唯一id编码作为位置点标志，在该位置点记录gis图纸坐标数据和gps数据，并上传后端服务器地图上；在智能探测仪的工业电脑或室内操作终端上进行扫描或选中标签、设备、电缆，可进行文字和图表形式可视化展示，径路展示，通过智能探测仪能导航到在图纸上所选中的探测住、设备、电缆位置；通过智能探测仪或室内操作终端可实现对设备进行巡检查看和故障快速排查，以便能快速恢复电缆故障；利用电子传感技术，实现对电缆箱盒的温湿度、光照、震动等数据的采集，便于判断电缆箱盒的运行环境时候满足，可实现提前预警和故障原因分析；因此通过铁路电缆信息可视化管理平台实现能准确对地下电缆定位和科学管理。
61.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
62.此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
63.当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟
悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。