基于卫星定位的铁路天窗作业的卡控系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于卫星定位的铁路天窗作业的卡控系统，由中央控制台、铁路列车运行动态管理平台、IPFS安全存储模块、控制中心服务器、无线IP数据网、带有声光告警装置的移动终端、ARM处理器、带有串联接口的GNSS接收器构成。通过卫星定位由中央控制台控制直接指挥调度铁路天窗按施工天窗、维修天窗的窗口期进行安全作业；尤其是当无线IP数据网、GNSS接收器、电子围栏模块、工单处置模块、地理信息模块、ARM处理器中的任一装置与移动终端关联的讯号发生异常时均可由中央控制台实施安全管控。

Card Control System for Railway Skylight Operation Based on Satellite Positioning

【技术实现步骤摘要】
基于卫星定位的铁路天窗作业的卡控系统
本专利技术涉及一种利用铁路上下行列车交汇空档期对铁路设施进行维修保养的作业管控系统，尤其是一种基于卫星定位的铁路天窗作业的卡控系统。
技术介绍
利用卫星确定标的物的定位技术在无线通信领域如百花齐放一般涌现出很多经典的案例。如中国专利文献CN107132852A公开了一种基于北斗地理围栏差分定位模块的无人机监管云平台，主要由三个部分组成，第一部分北斗差分地理围栏定位模块，第二部分飞控终端，第三部分无人机飞控监管云平台，第一部分主要负责地理围栏信息的执行通信及精确位置数据的提供。第二部分主要负责强制注册、登录、飞行路径、飞行区域的规划，飞行申请提交等工作以及北斗差分地理围栏定位模块与无人机飞控监管云平台之间的数据通信。第三部分主要负责强制监管的注册、登录验证的逻辑执行，负责地理围栏数据的生成、保存及向模块下发；负责飞行路径、区域的审核、飞行计划申请审核并向模块下发，另外负责向平台的不同用户提供有针对性的不同类型的数据服务。又如CN105407139A，该文献公开了一种基于GIS互操作和LBS的智慧景区游客安全服务系统。包括客户端、服务器、服务监控中心。系统基于GIS服务器和LBS移动终端间的自动化、智能化互操作的协议和标准，针对游客实现位置关联、位置状况自动感知、主动预警、多监控手段并发联动，安全智库做出决策，实现游客和景区双向的高效位置安全信息互动与及时快速救援服务。该系统结合A-GPS或北斗、基站、WiFi定位方式获取游客和工作人员在景区的精确位置信息，在GIS互操作服务器方面设计智能、自动的GIS空间分析算法；移动终端利用APP获得服务器的功能支持；提高了景区的安全监控与预警的精度和效率，做到提前预报、及早预警，科学指导各景区开展人员意外的施救工作，保障游客的人身安全。再如CN109436040A，该文献公开了一种铁路道口智能预警系统及预警方法，数据输入模块与时间模块相连；定位模块、数据输入模块、时间模块、预警模块和供电模块均与中央控制模块相连；根据列车的运行状况设置系统运行时刻，当达到所设定的时刻时启动中央控制模块，接收定位模块获得的火车实时运行位置信息，以获取的列车位置信息并结合预警模块物理运行时间与已在轨道内的行人、车辆安全通过时间对预警模块启动时间进行不断优化计算改正；在列车通过道口后，根据设置的安全间隔距离以及列车长度信息结束预警并及时放行车辆与行人。该技术方案可以实现自动化、智能化地对铁路道口预警装置进行控制，在大大节省了人力的同时，也提高了铁路道口交通的安全性与可靠性。还如CN108909777A，该文献提供了一种铁路CIR基础数据分析验证设备，所述铁路CIR基础数据分析验证设备中天馈线单元与GPS接收单元和GSM-R通信单元电连接；GPS接收单元、GSM-R通信单元、存储单元、音频单元、触摸按键液晶显示屏单元、WIFI通信单元和电源单元分别与主控单元电连接。该技术方案基于电子地图技术，采用GPS卫星接收技术和GSM_R无线通信技术，通过导入CIR设备生产厂家的CIR基础数据库，结合电子地图对各厂家CIR基础数据进行实际的分析验证；结合GPS接收单元获取的经纬度信息，验证CIR基础数据库地理位置信息是否正确；结合GSM-R通信单元进行真实的呼叫和通话，测试CIR基础数据库中通信录是否正确。以上各例，无论是无人机监管云平台，还是智慧景区游客安全服务系统，或是铁路道口智能预警系统及预警方法，再就是基于电子地图的技术，从利用卫星定位技术解决专利技术目的实施的方案来看，都可以为本领域技术人员提供广阔的研读空间。然，同样是利用卫星定位技术，如何解决铁路上下行列车交汇空档期对铁路设施进行维修保养的作业管控的问题，在当下仍然是亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于卫星定位的铁路天窗作业的卡控系统。所述系统旨在卫星定位的前提下设置一个铁路天窗的电子围栏，围栏区域即为作业区域，通过管控系统向围栏发出单向的管控命令，以期解决上下行列车交汇空档期的施工安全问题。为此，本专利技术解决所述问题的技术方案是：一种基于卫星定位的铁路天窗作业的卡控系统，由中央控制台、铁路列车运行动态管理平台、IPFS安全存储模块、控制中心服务器、无线IP数据网、带有声光告警装置的移动终端、ARM处理器、带有串联接口的GNSS接收器构成；其特征在于，所述中央控制台是提供铁路列车运行图并按列车运行方向，逐站逐渐的向后确定铁路天窗的、同时又设定了电子地图标定的电子围栏、跟踪移动终端位置信息、通讯管控、业务逻辑的人机交互工具的地面指挥中心，且由控制面板电路模块、电子地图模块、电子围栏模块、工单处置模块、移动终端位置信息模块、通讯管控模块、业务逻辑模块、人机交互工具模块构成；所述控制中心服务器由完成业务逻辑模块、数据存储模块、数据库、web网络模块、地理信息模块构成，且是接收所述中央控制台单向命令的又且执行完成业务逻辑、数据存储、数据库调度、web网络运行、地理信息服务的服务器；所述无线IP数据网由网址分配器、IP通讯模块、数据链路模块构成；其中的IP通讯模块是完成移动终端和控制中心服务器之间数据链路的通讯模块；所述ARM处理器是完成人机界面，业务逻辑控制，电子围栏和位置信息的处理，声光告警，和GNSS全球卫星导航系统以及下行速度≥100mbps模块间的通讯处理嵌入式微处理器;所述GNSS接收器是完成导航卫星信号的处理，解算高精度位置信息，且通过串口发送给ARM处理器的芯片。进一步地，所述铁路列车运行动态管理平台由列车运行图模块、施工天窗模块、维修天窗模块构成，其中的施工天窗模块由施工天窗开启期间模块、施工天窗关闭期间模块构成，并且，施工天窗开启期间模块调制的动态开窗时间≥180分钟。进一步地，所述施工维修天窗模块由维修天窗开启期间模块、维修天窗关闭期间模块构成，其中的维修天窗开启期间模块调制的动态开窗时间是按：所述列车运行图模块提供的电气化双线开窗时间≥90分钟、所述列车运行图模块提供的电气化单线≥60分钟、所述列车运行图模块提供的非电气化双线≥70分钟、所述列车运行图模块提供的非电气化单线≥60分钟排序。进一步地，所述移动终端通过所述无线IP数据网与控制中心服务器关联。进一步地，所述移动终端与所述GNSS接收器关联。进一步地，所述移动终端与设置在所述中央控制台内的电子围栏模块、工单处置模块关联。进一步地，所述移动终端与设置在所述控制中心服务器内的地理信息模块关联。进一步地，所述移动终端与设置在所述中央控制台内的电子地图模块、电子围栏模块关联。进一步地，所述移动终端与所述ARM处理器关联。进一步地，所述移动终端与所述施工天窗平台、维修天窗平台关联。相比现有技术，本专利技术产生的积极效果是：通过卫星定位由中央控制台控制的卡控系统，以该系统直接指挥调度铁路天窗按施工天窗、维修天窗的窗口期进行安全作业；尤其是当无线IP数据网、GNSS接收器、电子围栏模块、工单处置模块、地理信息模块、ARM处理器中的任一装置与移动终端关联的讯号发生异常时均可由中央控制台实施安全管控。附图说明图1是本专利技术的基于卫星定位的铁路天窗作业的卡控系统的整体结构示意图；图2是关于图1中的中央控制台的整体结构示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于卫星定位的铁路天窗作业卡控系统，由中央控制台、铁路列车运行动态管理平台、IPFS安全存储模块、控制中心服务器、无线IP数据网、带有声光告警装置的移动终端、ARM处理器、带有串联接口的GNSS接收器构成；其特征在于，所述中央控制台是提供铁路列车运行图并按列车运行方向，逐站逐渐的向后确定铁路天窗的、同时又设定了电子地图标定的电子围栏、跟踪移动终端位置信息、通讯管控、业务逻辑的人机交互工具的地面指挥中心，且由控制面板电路模块、电子地图模块、电子围栏模块、工单处置模块、移动终端位置信息模块、通讯管控模块、业务逻辑模块、人机交互工具模块构成；所述控制中心服务器由完成业务逻辑模块、数据存储模块、数据库、web网络模块、地理信息模块构成，且是接收所述中央控制台单向命令的又且执行完成业务逻辑、数据存储、数据库调度、web网络运行、地理信息服务的服务器；所述无线IP数据网由网址分配器、IP通讯模块、数据链路模块构成；其中的IP通讯模块是完成移动终端和控制中心服务器之间数据链路的通讯模块；所述ARM处理器是完成人机界面，业务逻辑控制，电子围栏和位置信息的处理，声光告警，和GNSS全球卫星导航系统以及下行速度≥100mbps模块间的通讯处理嵌入式微处理器;所述GNSS接收器是完成导航卫星信号的处理，解算高精度位置信息，且通过串口发送给ARM 处理器的芯片。...

【技术特征摘要】
1.一种基于卫星定位的铁路天窗作业卡控系统，由中央控制台、铁路列车运行动态管理平台、IPFS安全存储模块、控制中心服务器、无线IP数据网、带有声光告警装置的移动终端、ARM处理器、带有串联接口的GNSS接收器构成；其特征在于，所述中央控制台是提供铁路列车运行图并按列车运行方向，逐站逐渐的向后确定铁路天窗的、同时又设定了电子地图标定的电子围栏、跟踪移动终端位置信息、通讯管控、业务逻辑的人机交互工具的地面指挥中心，且由控制面板电路模块、电子地图模块、电子围栏模块、工单处置模块、移动终端位置信息模块、通讯管控模块、业务逻辑模块、人机交互工具模块构成；所述控制中心服务器由完成业务逻辑模块、数据存储模块、数据库、web网络模块、地理信息模块构成，且是接收所述中央控制台单向命令的又且执行完成业务逻辑、数据存储、数据库调度、web网络运行、地理信息服务的服务器；所述无线IP数据网由网址分配器、IP通讯模块、数据链路模块构成；其中的IP通讯模块是完成移动终端和控制中心服务器之间数据链路的通讯模块；所述ARM处理器是完成人机界面，业务逻辑控制，电子围栏和位置信息的处理，声光告警，和GNSS全球卫星导航系统以及下行速度≥100mbps模块间的通讯处理嵌入式微处理器;所述GNSS接收器是完成导航卫星信号的处理，解算高精度位置信息，且通过串口发送给ARM处理器的芯片。2.根据权利要求1所述的基于卫星定位的铁路天窗作业卡控系统，其特征在于，所述铁路列车运行动态管理平台由列车运行图模块、施工天窗模块、维修天窗模块构成，其中的施工天窗模块由施工天窗开启期间模块、施工天窗关...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨永红，任立，李文才，李良正，
申请(专利权)人：杨永红，任立，李文才，李良正，
类型：发明
国别省市：北京,11