一种铁路调车顶送作业智能控制系统技术方案

技术编号:21504454 阅读:143 留言:0更新日期:2019-07-03 05:44
一种铁路调车顶送作业智能控制系统,包括信息感知和处理设备、车载监控设备、地面服务器、点对点高速无线传输系统和互联网通讯系统;信息感知和处理设备安装在调车顶送作业车列推进的最前方车辆端壁上,信息感知和处理设备采集顶送作业前端作业信息,并将采集的信息通过高速点对点无线数据传输系统回传到司机室内的车载监控设备,由司机根据回传的前端作业信息进行调车顶送作业控制,并将前端作业信息以及司机操作信息通过互联网通讯系统传输到地面服务器,由地面控制人员对调车顶送作业进行实时监控,实现铁路调车顶送作业智能控制。本发明专利技术解决了调车司机顶送作业前方瞭望不良的业务痛点,能够有效提高调车顶送作业的安全水平和作业效率。

An Intelligent Control System for Railway Shunting Operation

【技术实现步骤摘要】
一种铁路调车顶送作业智能控制系统
本专利技术涉及到一种铁路调车顶送作业安全智能控制系统,适用于铁路调车顶送作业的安全作业防护,尤其适用于铁路调车长距离顶送作业的安全防护。在铁路调车顶送作业中,实现推进方向上实时路况图像化显示和障碍物自动报警。属于机车和列车作业

技术介绍
:铁路调车顶送作业,是指利用铁路调车机车或者本务机车,从后端连挂一组货车车列进行推送的调车作业,即机车相对于推送方向,位于车列的尾部。由此带来的一个问题,是司机看不到车列前进方向上的线路情况,无法对线路断道、障碍物等各种意外情况做出及时反应,从而导致调车安全事故出现。为了解决司机瞭望不良的问题,全路主要采用人员扒车瞭望的方式,通过调车手台用语音将前方路况通知司机。人员扒车瞭望,是指调车长指定一名制动员或连接员,扒在车列前端第一辆车侧面,通过侧身瞭望前方路况,并在异常情况下发出语音报警。上述方式存在严重的安全隐患问题,且作业极为艰苦。作业人员扒车作业,属于露天作业,在极热极寒、雨雪雷电、光线不好等环境下,尤其在长距离顶送作业中对人员的体力也是极大的考验,由于疲劳、疏忽造成人员打滑从车上跌落,形成压死、压伤人员的安全事故。这是铁路调车顶送作业的一大安全痛点。因此,开发一种铁路调车顶送作业安全智能防护方法,用技防取代人防显得尤为重要。铁路调车顶送作业安全事故的本质问题在于信息不对称,即司机无法准确掌握车列推进前方线路的情况。在信息技术快速发展的今天,利用现代信息技术,解决司机顶送作业的前方瞭望问题,成为调车作业安全防护技术的必然发展方向。铁路现场围绕调车顶送作业的前方瞭望电子化进行了很多技术探索,技术难点在于前端图像回传机车的延时太大,难以满足顶送作业安全防护的实时性要求。针对这个技术难点,可以从图像压缩算法、无线传输速度两个方面考虑,降低图像回传的延时。同时,根据调车作业现实需要,开发专门的铁路线路障碍物自动识别算法,实现异常情况自动报警。通过专利检索没发现有与本专利技术相同技术的专利文献报道,与本专利技术有一定关系的专利主要有以下几个:1、专利号为CN201610211531,名称为“一种铁路调车作业系统及方法”,申请人为:天津联合智选科技有限公司的专利技术专利,该专利公开了一种铁路调车作业系统及方法,包括接收平台和发射设备,所述接收平台放置与火车头驾驶室内,所述发射设备通过连接件固定在火车尾部车钩处,所述接收平台与发射设备采用无线传输方式,所述接收平台包括复视管理主机、数据接收模块、天线和显示设备,所述发射设备包括视频采集模块、数据发射模块、测距模块、辅助照明模块、供电模块、天线。2、专利号为CN201120545619,名称为“铁路调车作业安全防护系统”,申请人为:河南蓝信科技有限公司的技术专利,该专利公开了一种铁路调车作业安全防护系统,在每条股道的前后两个调车信号机之间设置至少两个地面设备,所述的地面设备采集调车信号机的调车状态信号和机车行驶状态信号,并把采集到的上述信号传送给机车装置,上述信号经机车装置处理后发送给列车控制装置。3、专利号为CN201410762010,名称为“铁路调车作业无线视频监控系统”,申请人为:柳州铁道职业技术学院的专利技术专利,该专利公开了一种无线视频监控系统,包括设置在调车监控室内的固定监控装置及设置在室外的活动监控装置,固定监控装置包括流媒体服务器Ⅰ、解码器Ⅰ、显示器Ⅰ、硬盘录像机、高增益APⅠ,活动监控装置包括流媒体服务器Ⅱ、解码器Ⅱ、显示器Ⅱ、高增益APⅡ、高增益APⅢ、机车前摄像头、机车后摄像头、移动摄像头。调车司机可以通过活动监控装置的显示装置看到机车前后状况及调车人员清楚,活动监控装置还可将图像传到调车监控室内的固定监控装置,调车长在监控室内即可看到调车情况。通过对上述专利的梳理分析,这些专利虽然都涉及一些铁路调车作业安全防护的方法及装置,但都无法解决调车顶送作业前方瞭望的实时性问题。因此,该领域的技术难题尚未解决,仍有待进一步研究。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决铁路调车顶送作业前方路况瞭望不良的业务痛点问题,提出通过集成应用监控视频图片压缩技术和高速点对点无线传输技术的方法,开发无损图片压缩算法和调车线路障碍物智能识别算法,实现司机实时监控调车顶送作业前方路况信息回传延时控制在0.5秒以内的目标,解决电子瞭望数据回传延时的技术难题,同时实现调车线路上障碍物自动识别、报警的目标,为铁路调车顶送作业,尤其是长距离调车顶送作业,提供全新的智能化技术解决方案。为了达到这一目的,本专利技术提供了一种铁路调车顶送作业智能控制系统,包括信息感知和处理设备、车载监控设备、地面服务器、点对点高速无线传输系统和互联网通讯系统;信息感知和处理设备安装在调车顶送作业车列推进的最前方车辆端壁上,信息感知和处理设备采集顶送作业时的前端作业信息,并将采集的前端作业信息通过高速点对点无线数据传输系统回传到安装在司机室内的车载监控设备,由司机根据回传的前端作业信息进行调车顶送作业实时控制,并将前端作业信息以及司机操作信息通过互联网通讯系统传输到地面服务器,由地面控制人员对调车顶送作业进行实时监控,实现铁路调车顶送作业智能控制。进一步地,所述的信息感知和处理设备为可拆卸信息感知和处理设备,采取可拆卸方式安装在调车顶送作业车列推进的最前方车辆端壁上;当一辆最前方车辆调车作业完毕后,取下再安装在新的最前方车辆调车的车辆端壁上。进一步地,所述的信息感知和处理设备包括信息感知系统和信息处理传送系统两部分,信息感知系统和信息处理传送系统两部分集成安装在一个可拆卸的壳体内,采取可拆卸的方式安装在整个列车最后一节车的车尾部的侧壁上。进一步地,所述的壳体上设有为带有磁力的吸盘,通过带有磁力的吸盘的磁力将信息感知和处理设备安装在最尾部的车辆尾部的侧壁上,形成可拆卸结构。进一步地,所述的信息感知系统包括高清摄像系统装置,高清摄像系统装置拍摄列车尾部的调车的图像情况,并利用无损压缩算法将图片压缩处理后传输到车载监控设备,供调车司机实时查看顶送前方路况,以及为车载监控设备自动报警提供实时数据。进一步地,所述的点对点高速无线传输系统为采用5.8GHz高速无线传输系统,在信息感知和处理设备中信息感知系统采集前端作业信息后,通过信息感知和处理设备中的信息处理传送系统,以5.8GHz高速无线传输方式,将车列前端监控信息回传司机室车载监控设备。进一步地,所述的5.8GHz高速无线传输系统的传输条件为调度车速不超过15Km/h、传输距离50-1200m,传输速度控制在0.5秒以内。进一步地,所述的点对点高速无线传输系统传输介质为图像和音频数据信息,由信息感知和处理设备中信息感知系统采集前端作业的图像和音频信息,通过图像智能识别,结合图像无损压缩算法对采集的图像进行压缩,再用5.8GHz高速无线传输系统将车列前端监控信息回传司机室车载监控设备中。进一步地,所述的图像智能识别是采用计算机视觉获取方式,利用卷积神经元网络识别人体、车辆等障碍物位置,将识别到的障碍物位置和轨道位置进行位置对比,如果位置重叠则向司机、调车长及地面监控人员发出报警;所述的无损压缩算法是在摄像头获取图像信息以后,检测哪些像素点的颜色信息与上一次图像相同像素点位置的颜色信息一致,如果一本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种铁路调车顶送作业智能控制系统,其特征在于:包括信息感知和处理设备、车载监控设备、地面服务器、点对点高速无线传输系统和互联网通讯系统;信息感知和处理设备安装在调车顶送作业车列推进的最前方车辆端壁上,信息感知和处理设备采集顶送作业时的前端作业信息,并将采集的前端作业信息通过高速点对点无线数据传输系统回传到安装在司机室内的车载监控设备,由司机根据回传的前端作业信息进行调车顶送作业实时控制,并将前端作业信息以及司机操作信息通过互联网通讯系统传输到地面服务器,由地面控制人员对调车顶送作业进行实时监控,实现铁路调车顶送作业智能控制。

【技术特征摘要】
1.一种铁路调车顶送作业智能控制系统,其特征在于:包括信息感知和处理设备、车载监控设备、地面服务器、点对点高速无线传输系统和互联网通讯系统;信息感知和处理设备安装在调车顶送作业车列推进的最前方车辆端壁上,信息感知和处理设备采集顶送作业时的前端作业信息,并将采集的前端作业信息通过高速点对点无线数据传输系统回传到安装在司机室内的车载监控设备,由司机根据回传的前端作业信息进行调车顶送作业实时控制,并将前端作业信息以及司机操作信息通过互联网通讯系统传输到地面服务器,由地面控制人员对调车顶送作业进行实时监控,实现铁路调车顶送作业智能控制。2.如权利要求1所述的铁路调车顶送作业智能控制系统,其特征在于:所述的信息感知和处理设备为可拆卸信息感知和处理设备,采取可拆卸方式安装在调车顶送作业车列推进的最前方车辆端壁上;当一辆最前方车辆调车作业完毕后,取下再安装在新的最前方车辆调车的车辆端壁上。3.如权利要求2所述的铁路调车顶送作业智能控制系统,其特征在于:所述的信息感知和处理设备包括信息感知系统和信息处理传送系统两部分,信息感知系统和信息处理传送系统两部分集成安装在一个可拆卸的壳体内,采取可拆卸的方式安装在整个列车最后一节车的车尾部的侧壁上。4.如权利要求3所述的铁路调车顶送作业智能控制系统,其特征在于:所述的壳体上设有为带有磁力的吸盘,通过带有磁力的吸盘的磁力将信息感知和处理设备安装在最尾部的车辆尾部的侧壁上,形成可拆卸结构。5.如权利要求3所述的铁路调车顶送作业智能控制系统,其特征在于:所述的信息感知系统包括高清摄像系统装置,高清摄像系统装置拍摄列车尾部的调车的图像情况,并利用无损压缩算法将图片压缩处理后传输到车载监控设备,供调车司机实时查看顶送前方路况,以及为车载监控设备自动报警提供实时数据。...

【专利技术属性】
技术研发人员:张光群黄捷洲刘干陈钢涛
申请(专利权)人:株洲中车轨道交通装备有限公司
类型:发明
国别省市:湖南,43

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