一种登顶作业管理系统及方法与流程

本发明实施例涉及动车检修技术领域，尤其涉及一种登顶作业管理系统及方法。

背景技术：

随着高速铁路和动车技术的飞速发展，动车组定期维护和检修对于保证动车正常运行以及乘客的人身安全具有重要的意义。在动车检修作业的过程中，作业人员需要进入安全门进行登顶作业，由于动车顶部有高压接触网，各股道内也安装多种高压电器设备，必须保证安全的登顶作业环境。

现有方法是在接收到作业人员进入安全门的请求时进行断电检测，如果检测到高压设备均已断电，就向作业人员发放登顶门卡，作业人员凭登顶门卡可进入安全门进行登顶作业，该种方式并没有严格控制专业作业人员的登顶权限，无法充分保证作业人员进行登顶作业的安全合法性。

技术实现要素：

本发明提供了一种登顶作业管理系统及方法，以实现严格控制登顶权限，充分保证登顶作业的安全合法性。

第一方面，本发明实施例提供了一种登顶作业管理系统，包括：智能柜、人脸识别装置和安全门装置，所述智能柜分别与所述人脸识别装置和所述安全门装置通过局域网连接；

所述人脸识别装置，用于验证所述作业人员的身份信息；

所述智能柜，用于在登顶权限验证通过后发放登顶门卡和作业工具；

所述安全门装置，用于识别所述登顶门卡后开启或关闭安全门。

进一步的，所述智能柜包括：控制器、触摸屏和存储柜，所述控制器分别与所述存储柜和所述触摸屏电连接；

所述存储柜，用于存放登顶门卡和作业工具；

所述控制器，用于在登顶权限验证通过后控制开启所述存储柜，还用于接收作业人员通过所述触摸屏生成的登顶作业请求。

进一步的，所述系统还包括：安全联锁装置和检修设备；

所述安全联锁装置与所述检修设备电连接，用于检测所述检修设备的断电与否，并将检测结果发送至所述智能柜。

进一步的，所述安全门装置包括：安全门、刷卡器和继电器电路，所述刷卡器安装在所述安全门上，通过所述继电器电路与所述安全门电连接；

所述刷卡器用于识别所述登顶门卡，并基于识别结果控制所述继电器电路的通断；

所述安全门，用于根据所述继电器电路的通断开启或关闭。

进一步的，所述系统还包括：工具识别装置，

所述工具识别装置，与所述智能柜电连接或通过局域网与所述智能柜连接，用于识别所述作业工具的电子标签信息；

其中，所述工具识别装置包括超高频天线和射频读卡器。

进一步的，所述系统还包括：调度计算机；

所述调度计算机通过局域网与所述智能柜连接，用于接收并记录所述智能柜反馈的登顶作业管理信息。

第二方面，本发明实施例提供了一种登顶作业管理方法，应用于智能柜，包括：

将接收的作业人员的登顶作业请求发送至人脸识别装置；

确定所述人脸识别装置反馈的识别信息是否满足登顶权限；

当满足登顶条件且所述识别信息满足登顶权限时，向所述作业人员发放登顶门卡和作业工具。

进一步的，所述确定所述人脸识别装置反馈的识别信息是否满足登顶权限，包括：

接收所述人脸识别装置反馈的识别信息；

将所述识别信息与预设数据库进行匹配，若匹配成功，则确定所述作业人员具有登顶权限。

进一步的，所述登顶条件为：

检修设备处于断电状态，其中，所述检测设备的断电状态通过安全联锁装置检测获得。

进一步的，所述方法还包括：

接收作业人员的销记请求；

接收工具识别装置对所述作业人员的登顶门卡和作业工具进行识别的归还识别结果；

如果所述归还识别结果与借出记录相匹配，则接收归还的登顶门卡和作业工具并对所述作业人员的登顶作业进行销记。

进一步的，所述方法还包括：

接收调度计算机的调度信息，并根据所述调度信息对登顶作业进行管理。

本发明实施例提供了一种登顶作业管理系统及方法，该系统包括：智能柜、人脸识别装置和安全门装置，所述智能柜分别与所述人脸识别装置和所述安全门装置通过局域网连接；所述人脸识别装置，用于验证所述作业人员的登顶权限；所述智能柜，用于在登顶权限验证通过后发放登顶门卡和作业工具；所述安全门装置，用于识别所述登顶门卡后开启或关闭安全门。通过上述技术方案，可以实现严格控制登顶权限，充分保证登顶作业的安全合法性。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种登顶作业管理系统的结构示意图；

图2为本发明实施例一提供的一种登顶作业管理系统的另一结构示意图；

图3为本发明实施例二提供的一种登顶作业管理方法的流程图；

图4为本发明实施例三提供的一种登顶作业管理方法的流程图；

图5为本发明实施例三中智能柜触摸屏显示界面的示意图；

图6为本发明实施例三中智能柜触摸屏显示界面的另一示意图；

图7为本发明实施例三中调度计算机显示界面的示意图；

图8为本发明实施例三中调度计算机显示界面的另一示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种登顶作业管理系统的结构示意图，本实施例可适用于对动车组的登顶作业进行管理的情况，包括验证作业人员的登顶权限，管理和发放登顶门卡、作业工具等。

具体的，参考图1，登顶作业管理系统100具体包括：智能柜110、人脸识别装置120和安全门装置130，所述智能柜110分别与所述人脸识别装置120和所述安全门装置130通过局域网连接；所述人脸识别装置120，用于验证所述作业人员的身份信息；所述智能柜110，用于在登顶权限验证通过后发放登顶门卡和作业工具；所述安全门装置130，用于识别所述登顶门卡后开启或关闭安全门。

具体的，智能柜110是指利用计算机编程控制的可智能开关的存储柜，包括多个存储箱，用于存放登顶门卡及各类登顶作业工具、钥匙等，当作业人员按下智能柜110上的按键、输入密码、验证码或者通过指纹、人脸识别之后，可开启相应的存储箱的箱门，作业人员可从中领取相应的登顶门卡和作业工具。

人脸识别装置120用于通过摄像机采集含有人脸的图像或者视频流，并对人脸进行定位、特征识别、信息存储和比对等，从而确定作业人员的身份信息，智能柜110会根据人脸识别装置120识别到的身份信息，验证其是否为具有登顶权限的作业人员。人脸识别装置120可安装在智能柜110附近，通过局域网与智能柜110通信、传输对作业人员的识别结果，也可安装在智能柜110内，并将人脸识别结果显示在安装在智能柜110表面的显示屏上。

安全门装置130用于在发放登顶门卡后，识别登顶门卡并开启安全门，使得作业人员能进入股道列位进行登顶作业。在成功识别登顶门卡之前，安全门装置130起到隔离作用，即安全门关闭，作业人员无法进入。进一步的，登顶作业管理系统还包括路由器或交换机中的至少一种，智能柜110、人脸识别装置120和安全门装置130分别与路由器或交换机连接，从而建立局域网实现通信。

本实施例提供的登顶作业管理系统，通过人脸识别装置验证所述作业人员的身份信息；通过智能柜在登顶权限验证通过后发放登顶门卡和作业工具；通过安全门装置识别所述登顶门卡后开启或关闭安全门，实现了严格控制登顶权限，充分保证登顶作业的安全合法性。

在上述实施例的基础上，图2为本发明实施例一提供的一种登顶作业管理系统100的另一结构示意图。

参考图2，智能柜110包括：控制器111、触摸屏113和存储柜112，所述控制器111分别与所述存储柜112和所述触摸屏113电连接；所述存储柜112，用于存放登顶门卡和作业工具；所述控制器111，用于在登顶权限验证通过后控制开启所述存储柜112，还用于接收作业人员通过所述触摸屏113生成的登顶作业请求。

具体的，智能柜110的外部是存储柜112，包括多个存储箱，用于存放登顶门卡及各类登顶作业工具；触摸屏113设置在智能柜110的正面，作业人员通过点击触摸屏113上的按钮可发起登顶作业请求，即领取登顶门卡和作业工具的请求；控制器111是指单片机、中央处理器cpu或者工控机，用于在接收到触摸屏113生成的登顶作业请求之后，通知人脸识别装置120进行身份信息的验证，并根据身份信息判断其是否具有登顶权限，登顶权限验证通过后控制器111可控制开启存储柜112对应的存储箱的箱门，控制器111与人脸识别装置120、安全门装置130之间通过局域网进行通信。

进一步的，登顶作业管理系统100还包括：安全联锁装置140和检修设备150；所述安全联锁装置140与所述检修设备150电连接，用于检测所述检修设备150的断电与否，并将检测结果发送至所述智能柜110。

具体的，检修设备150是指动车检修的股道列位中的车顶高压设备，例如受电弓、高压断路器等，在进行登顶作业之前，需保证检修设备150全部断电。安全联锁装置140是一种用于安全目的的自动化装置，其机械或电气的机构使两个动作具有互相制约的关系，通过安全联锁装置140检测检修设备150是否断电，可形成安全联锁逻辑，并将检测结果发送至智能柜110。智能柜110在接收到安全联锁装置140检测到的断电信号、并且人脸识别装置120验证过登顶权限后，才会控制开启存储柜112，发放登顶门卡和作业工具；如果检修设备150没有断电，或作业人员未通过人脸识别装置120的登顶权限验证，则智能柜110不会发放登顶门卡和作业工具，登顶作业无法进行。

需要说明的是，安全联锁装置140是通过plc梯形图联锁逻辑来判断检修设备150是否断电，即是否具备安全门133的开启条件，只有具备开启条件、且通过登顶权限的验证，作业人员才能使用智能柜110发放的登顶门卡开启安全门133。

进一步的，所述安全门装置130包括：安全门133、刷卡器131和继电器电路132，所述刷卡器131安装在所述安全门133上，通过所述继电器电路132与所述安全门133电连接；所述刷卡器131用于识别所述登顶门卡，并基于识别结果控制所述继电器电路132的通断；所述安全门133，用于根据所述继电器电路132的通断开启或关闭。

具体的，安全门133是作业人员进入股道列位进行登顶作业的通道，起到隔离和安全作用。当满足登顶条件和登顶权限时，智能柜110通知安全门装置130准备开启安全门133，则刷卡器131用于识别登顶门卡，读取登顶门卡的信息，以开启对应的安全门133，并且通过控制继电器电路132的通断，可控制安全门133的开启或关闭。

进一步的，登顶作业管理系统100还包括：工具识别装置160，

所述工具识别装置160，与所述智能柜110电连接或通过局域网与所述智能柜110连接，用于识别所述作业工具的电子标签信息；其中，所述工具识别装置160包括超高频天线和射频读卡器。

具体的，工具识别装置160用于在作业人员登顶作业结束之后归还作业工具时，识别作业工具的rfid电子标签信息，所述电子标签为抗金属标签。工具识别装置160包括超高频天线和射频读卡器，超高频天线是rfid标签天线，用于应答rfid电子标签，射频读卡器即rfid读卡器，是一种能阅读电子标签信息的自动识别设备，配备rfid天线共同使用。作业工具在接收到超高频天线的激活信号后，可以利用电子标签反射唯一标识该作业工具的信息(例如工具编号)，以实现识别归还的作业工具。

进一步的，登顶作业管理系统100还包括：调度计算机170；所述调度计算机170通过局域网与所述智能柜110连接，用于接收并记录所述智能柜110反馈的登顶作业管理信息。

具体的，智能柜110接收登顶作业请求、接收人脸识别装置120的身份信息验证结果、开启对应的箱门发放作业工具、安全门开启等信息，都通过局域网发送至调度计算机170并进行存储，可以存储在调度计算机170的本地磁盘，也可以通过调度计算机170存储在数据库中。通过调度计算机170可对登顶作业的管理进行远程监控、实现管理信息的持久化存储和查询。

本实施例提供的一种登顶作业管理系统，在上述实施例的基础上进行优化，通过人脸识别装置验证所述作业人员的登顶权限；智能柜在接收到安全联锁装置的断电信号以及通过登顶权限验证之后，才会发放登顶门卡和作业工具；通过安全门装置识别所述登顶门卡后开启或关闭安全门，实现了严格控制登顶权限，充分保证登顶作业的安全性和合法性。

实施例二

图3为本发明实施例二提供的一种登顶作业管理方法的流程图。本实施例提供的登顶作业管理方法适用于对动车组的登顶作业进行管理的情况，包括验证作业人员的登顶权限，管理和发放登顶门卡、作业工具等。未在本实施例中详尽描述的技术细节可参见上述任意实施例。

具体的，该登顶作业管理方法可以通过软件和/或硬件的方式实现，并集成在登顶作业管理系统中。其中，登顶作业管理系统包括：智能柜、人脸识别装置和安全门装置，所述智能柜分别与所述人脸识别装置和所述安全门装置通过局域网连接；所述人脸识别装置，用于验证所述作业人员的身份信息；所述智能柜，用于在登顶权限验证通过后发放登顶门卡和作业工具；所述安全门装置，用于识别所述登顶门卡后开启或关闭安全门。

具体的，参考图3，登顶作业管理方法具体包括：

s210、将接收的作业人员的登顶作业请求发送至人脸识别装置。

具体的，作业人员的登顶作业请求为领取登顶门卡和作业工具的请求，可通过智能柜上的触摸屏或按键接收。智能柜是指利用计算机编程控制的可智能开关的存储柜，包括多个存储箱，用于存放登顶门卡及各类登顶作业工具，当作业人员点击触摸屏或按下智能柜上的按键后，生成登顶作业请求，智能柜接收到登顶作业请求后，将请求信号发送至人脸识别装置，通知人脸识别装置对作业人员进行人脸识别，并根据识别到的身份信息验证其是否具有登顶权限。

s220、确定所述人脸识别装置反馈的识别信息是否满足登顶权限。

具体的，人脸识别装置对作业人员进行人脸识别之后，向智能柜反馈识别信息，识别信息可以包括该作业人员的姓名、负责业务、技术等级等，负责业务与登顶作业业务相符，且技术等级高于预设水平的专业的作业人员才满足登顶权限，能够进入股道列位进行登顶作业。

s230、当满足登顶条件且所述识别信息满足登顶权限时，向所述作业人员发放登顶门卡和作业工具。

具体的，登顶条件是指股道列位中的高压检修设备已经断电、具有安全的作业环境，只有满足登顶条件、并且对作业人员的识别信息满足登顶权限时，才能向作业人员发放登顶门卡和作业工具。

本发明实施例二提供的一种登顶作业管理方法，通过人脸识别装置实现了严格控制登顶权限；并且只有在同时满足登顶条件和登顶权限时，才发放登顶门卡和作业工具，充分保证登顶作业的安全合法性。

实施例三

图4为本发明实施例三提供的一种登顶作业管理方法的流程图。本实施例的登顶作业管理方法是在上述实施例的基础上进行优化，对登顶权限、登顶条件的判断以及登顶作业结束后销记请求的处理进行说明。需要说明的是，未在本实施例中详尽描述的技术细节可参见上述任意实施例。

参考图4，登顶作业管理方法具体包括：

s301、将接收的作业人员的登顶作业请求发送至人脸识别装置。

s302、接收所述人脸识别装置的识别信息。

s303、将所述识别信息与预设数据库进行匹配。

具体的，预设数据库中存储了所有具有登顶权限的作业人员的个人信息，包括作业人员的脸部数据、姓名、负责业务、技术等级等。根据人脸识别装置验证作业人员的身份信息之后，判断其是否与预设数据库中存储的信息匹配，即预设数据库中是否存储了对应的个人信息。

s304、匹配是否成功，若是，则执行步骤s304；若否，则重复执行s302。

具体的，若匹配成功，则确定该作业人员具有登顶权限；若匹配失败，则通过人脸识别装置重新对人脸进行识别，重复步骤s302。可选的，如果重复执行步骤s302的次数超过预设次数，则生成识别异常的提示信息，登顶作业无法进行。

s305、确定所述作业人员具有登顶权限。

具体的，若匹配成功，即预设数据库中存储了对应的个人信息，则确定该作业人员具有登顶权限。

s306、当满足登顶条件且所述识别信息满足登顶权限时，向所述作业人员发放登顶门卡和作业工具。

进一步的，所述登顶条件为：检修设备处于断电状态，其中，所述检测设备的断电状态通过安全联锁装置检测获得。

具体的，除了根据人脸识别装置识别到的身份信息判断作业人员是否满足登顶权限，还要通过plc梯形图联锁逻辑检测高压检修设备是否已经断电，即是否具备登顶条件。只有同时满足登顶条件和登顶权限时，才可向作业人员发放登顶门卡和作业工具。需要说明的是，本实施例不限定判断是否满足登顶条件与判断是否满足登顶权限的先后顺序，即不限定进行断电检测和人脸识别的先后顺序。

进一步的，在作业人员进入股道列位进行登顶作业之前，需要验证登顶门卡，以允许指定的登顶门卡刷卡进入对应的安全门。示例性的，安全门上安装有刷卡器(读卡器)，刷卡器以固定频率向外发出电磁波，当感应到登顶门卡进入读卡器电磁波辐射范围内时触发登顶门卡上的线圈，产生电流并触发登顶门卡上的天线向刷卡器发射一个信号，刷卡器将该信号转换成数字信号，从而识别所述登顶门卡，并基于识别结果控制继电器电路的通断，进而控制安全门的开启或关闭。

s307、接收作业人员的销记请求。

具体的，作业人员的销记请求为归还登顶门卡和作业工具的请求，可通过智能柜上的触摸屏或按键接收。智能柜在发放登顶门卡和作业工具时，生成了借出记录，包括作业人员的个人信息、领取登顶门卡和作业工具的时间、开启箱门和具体领取了哪些作业工具等，当作业人员完成作业归还登顶门卡和作业工具时，点击触摸屏或按下智能柜上的按键，即生成销记请求，智能柜接收到销记请求后，核实其是否归还登顶门卡和全部作业工具。

s308、接收工具识别装置对所述作业人员的登顶门卡和作业工具进行识别的归还识别结果。

具体的，工具识别装置用于在作业人员登顶作业结束之后归还作业工具时，识别作业工具的rfid电子标签信息。其中，超高频天线是rfid标签天线，用于应答rfid电子标签，射频读卡器即rfid读卡器，是一种能阅读电子标签信息的自动识别设备，配备rfid天线共同使用。作业工具在接收到超高频天线的激活信号后，可以利用电子标签反射唯一标识该作业工具的信息(例如工具编号)，使超高频天线识别归还的作业工具。进一步的，通过工具识别装置核实作业人员所借出的作业工具是否全部归还，若没有全部归还，则作业人员归还失败，该登顶作业无法终止(即作业未完毕)，动车无法出库；同时给出警告提示，从而确保作业工具不会被遗忘至股道列位或动车内等其他地方，保证了动车行车安全、作业工具以及作业人员的安全。

s309、归还识别结果与借出记录相匹配，若是，则执行步骤s310；若否，则重复执行步骤s308。

s310、接收归还的登顶门卡和作业工具并对所述作业人员的登顶作业进行销记。

具体的，如果归还识别结果与借出记录相匹配，即作业人员的作业工具全部归还，则智能柜根据借出记录开启相应的箱门，接收归还的登顶门卡和作业工具，然后对登顶作业进行销记，登顶作业完毕。

s311、接收调度计算机的调度信息，并根据所述调度信息对登顶作业进行管理。

具体的，调度计算机通过局域网与智能柜连接，调度人员通过调度计算机，可在远程调度端实时监控登顶作业的进度，并向智能发送调度信息，智能柜根据所述调度信息对登顶作业进行管理。示例性的，通过调度计算机中的调度管理界面可向智能柜发送调度管理指令，如应急开柜、平台维修、作业查询、电子柜记录查询等，智能柜根据接收到的调度信息可进行对应的登顶作业管理或数据的交互传输；通过调度计算机中的系统维护模块可实现车组管理、电子柜管理、人脸数据同步等功能，对登顶作业的相关数据进行更新和管理；此外，还可通过调度计算机可对登顶作业的管理信息进行查询或打印。

进一步的，智能柜生成的登顶作业的管理信息，包括作业人员的个人信息、登顶作业请求的时间、销记请求的时间、领取的登顶门卡和作业工具、以及归还识别结果等可通过局域网存储至数据库中；调度计算机中的调度信息也存储至数据库中，以实现远程监控和管理信息的持久化存储。需要说明的是，登顶作业的管理信息及调度计算机产生的调度信息优选为实时生成并发送，便于调度人员进行远程实时监控。

进一步的，在步骤s301之前，还包括进行线路连接部署，具体为：智能柜(控制器)、人脸识别装置、工具识别装置、调度计算机处于同一个局域网内，其中，人脸识别装置、智能柜(控制器)以及工具识别装置中超高频天线的ip地址是预先设置好的，将调度计算机的ip地址修改为与智能柜(控制器)相同的网段，即可实现登顶作业管理系统之间的通信。

图5为本发明实施例三提供的智能柜触摸屏显示界面的示意图。图5中示例性地展示了各动车车辆信息，其中，高亮显示的即为可进行登顶作业的动车车辆，作业人员点击其中的一个按钮，即可选定动车和股道列位，生成登顶作业的请求。

图6为本发明实施例三提供的智能柜触摸屏显示界面的另一示意图。作业人员通过点击触摸屏的按钮可进行对应的操作，如断电领/还隔离开关钥匙、领/还登顶卡等。按钮可用时为高亮状态，待登顶门卡和所有的作业工具都归还后，登顶作业完毕，智能柜上的按钮都变为不可用状态。

图7为本发明实施例三提供的调度计算机显示界面的示意图。调度人员可在远程调度端实时监控登顶作业的进度和管理信息，例如，在调度管理模块可进行应急开柜、作业查询、电子柜记录查询等，可对登顶作业的管理信息进行查询或打印。

图8为本发明实施例三提供的调度计算机显示界面的另一示意图。在系统维护模块可进行车组管理、电子柜管理、人脸设备管理等，例如更新智能柜内各存储箱存储的对应的登顶门卡或作业工具的信息，更新作业人员的个人信息、对人脸识别装置的工作参数进行设置、更新人脸数据等。

本发明实施例三提供的一种登顶作业管理方法，在同时满足登顶权限和登顶条件时发放登顶门卡和作业工具，并验证登顶门卡开启安全门，实现了严格控制登顶权限，充分保证登顶作业的安全合法性；通过对归还的登顶门卡和作业工具进行识别，核实作业人员所带的作业工具是否全部带出，保证了动车行车安全、作业工具以及作业人员的安全；通过实时生成和发送管理信息，实现了远程监控和数据的持久化存储。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。