基于北斗高精度定位技术的铁路施工作业安全防护系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于北斗高精度定位技术的铁路施工作业安全防护系统，包括：数据采集系统、通信传输系统、后台数据处理中心和显示平台。有益效果在于：该作业安全防护系统可实现人机安全预警和围栏预警；通过采集轨道地图信息能够生成电子地图；能在显示设备上精确显示作业安全区域，现场作业人员线路位置及作业状态，使驻站联络员和施工负责人能够全面掌握现场作业状态，为确保现场施工作业人身安全起到辅助作用。

Railway Construction Safety Protection System Based on Beidou High Precision Location Technology

【技术实现步骤摘要】
基于北斗高精度定位技术的铁路施工作业安全防护系统
本专利技术涉及铁路线路施工人员，运行车辆，工程车辆，大型作业设备安全防护
，具体涉及一种基于北斗高精度定位技术的铁路施工作业安全防护系统。
技术介绍
为保证线路施工作业人员人身和行车安全，作业时需在临近车站、施工现场设置驻站联络员和现场防护员。驻站联络员随时掌握接近列车和线路人员作业情况，通过观看控制台行车信息和监听车站值班员发出的调度命令，用通信设备将信息及时传达给现场防护员及施工负责人，保证线路作业人员及时停止作业，避让车辆。由于线路作业点多，作业机具多，作业环境复杂，驻站防护员判断现场作业人员的准确位置有一定的困难，尤其是当多个作业组同时作业的情况下，必须掌握每个作业组、运行列车，工程车辆运行状况和线路作业人员实时位置，以便及时向相关作业组的现场防护员传达信息。现场防护人员同时需要掌握线路上工程车辆同作业点的是否在安全距离内，现场作业负责人也要及时掌握现场作业人员精确位置和作业状况。但是，目前采用的对讲机、防护专用手机等传统语音通信防护模式，一方面，驻站联络员，现场施工负责人，不能直观、实时掌握现场防护人员和作业人员的位置、作业地点、正在作业内容等现场真实状态，另一方面，在复杂情况下现场防护员对每个作业人员的作业情况、大型机具作业情况也做不到实时精准掌握，存在安全事故隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于北斗高精度定位技术的铁路施工作业安全防护系统。本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：基于北斗高精度定位技术的铁路施工作业安全防护系统，包括：数据采集系统，该数据采集系统包括用于采集人员定位的便携式定位基站、用于采集轨道地图信息和车辆位置的车载终端；并便携式定位基站可生成安全作业区域围栏，并把围栏信息传输至后台数据处理中心或发送围栏给现场设备；通信传输系统，该通信传输系统包括4G公网传输、电台传输和北斗一代传输，能够实时向后台数据处理中心发送自身位置并由后台数据处理中心进行位置差分计算，通过电台传输实时接收附近现场作业人员、运行列车定位终端上报的位置；后台数据处理中心，该后台数据处理中心将接收到的数据进行分析、存储，并建立SocketTCP/IP链接，上位机显示实时监测数据值，并与电子地图和围栏数据进行对比而获得该位置点变化量，同时分析软件根据事先设定的预警值进行报警；显示平台，该显示平台包括平板电脑和管理人员远控终端。采用以上技术方案，车载终端支持高精度定位，具备电台传输、4G公网传输等通信功能，采用车载终端能够采集工程车辆位置以及轨道地图信息，所述便携式定位基站便于现场人员携带，能够对现场人员进行定位，并车载终端与便携式定位基站通过通信传输系统将采集到的数据传输到后台数据处理中心，能够实时与后台数据中心的服务器数据交互，并在上位机的显示终端实时显示监测数据值（包括所监测车辆为位置信息、现场人员的位置信息），而且车载终端采集轨道地图信息并通过后台数据处理中心进行处理，生成对应轨道的电子地图，生成的电子地图可以实现0.2m的精度。便携式定位基站采用北斗高精度便携式定位设备，可“一键”生成安全作业区域围栏，并把围栏信息上报至后台数据处理中心以及发送围栏给现场的设备，当现场作业人员离开安全作业区域围栏时，佩戴定位终端立马报警，告知已出安全作业区请立即返回安全作业区。作为优选，所述便携式定位基站包括电池层、终端层和天线层。作为优选，所述电池层包括SANYOUR18650ZT锂电池；所述终端层包括stm32单片机、TrimbleBD982北斗定位装置、SIM7600公网通信装置、MTK7688无线路由装置、P900数传电台、Kingston128GSD卡；天线层包括北斗一代传输天线、定位传输天线、电台传输天线及内置的4G传输天线、内置WiFi天线，所述电台传输天线与定位基站的外壳可拆卸连接。作为优选，所述天线层的一侧还设有状态指示灯和电源开关。作为优选，所述便携式定位基站的外壳一侧还设有便于携带的手柄。有益效果在于：该作业安全防护系统可实现人机安全预警和围栏预警；通过采集轨道地图信息能够生成电子地图；能在显示设备上精确显示作业安全区域，现场作业人员线路位置及作业状态，使驻站联络员和施工负责人能够全面掌握现场作业状态，为确保现场施工作业人员人身安全起到辅助作用。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术的系统框图；图2是本专利技术便携式定位基站的结构图。附图标记说明如下：1、数据采集系统；101、便携式定位基站；101a、电池层；101b、终端层；101c、天线层；101c1、电源开关；101c2、定位传输天线；101c3、电台传输天线；101c4、状态指示灯；101d、手柄；102、车载终端；2、通信传输系统；201、4G公网传输；202、电台传输；203、北斗一代传输；3、后台数据处理中心；4、显示平台；401、平板电脑；402、管理人员远控终端。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本专利技术所保护的范围。参见图1-图2所示，本专利技术提供了一种基于北斗高精度定位技术的铁路施工作业安全防护系统，包括：数据采集系统1、通信传输系统2、后台数据处理中心3和显示平台4。所述数据采集系统1包括用于采集人员定位的便携式定位基站101、用于采集轨道地图信息和车辆位置的车载终端102；并便携式定位基站101可生成安全作业区域围栏，并把围栏信息传输至后台数据处理中心3或发送围栏给现场设备。人员利用便携式定位基站101，该便携式定位基站101采用北斗高精度便携式定位设备，结合北斗地面差分站（CORS站），实现现场作业人员和防护人员的高精度定位，利用4G公网传输或者电台传输202的方式传输到北斗高精度定位技术的铁路作业人员安全防护监控显示终端，驻站联络员通过上位机的显控终端实时查看现场作业人员的位置，同时现场负责人可以通过平板电脑401进行实时显示现场作业人员的位置。所述通信传输系统2包括4G公网传输201、电台传输202和北斗一代传输203，能够实时向后台数据处理中心3发送自身位置并由后台数据处理中心3进行位置差分计算，通过电台传输202实时接收附近现场作业人员、运行列车定位终端上报的位置；所述后台数据处理中心3将接收到的数据进行分析、存储，并建立SocketTCP/IP链接，上位机显示实时监测数据值，并与电子地图和围栏数据进行对比而获得该位置点变化量，同时分析软件根据事先设定的预警值进行报警，该系统还具有报警功能，可及时提醒作业人员、防护人员和管理人员，确保施工作业人身安全。所述显示平台4包括平板电脑401和管理人员远控终端402。并且，该系统还具有安全防护监控软件平台，由服务端和客户端两本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于北斗高精度定位技术的铁路施工作业安全防护系统，其特征在于，包括：数据采集系统，该数据采集系统包括用于采集人员定位的便携式定位基站、用于采集轨道地图信息和车辆位置的车载终端；并便携式定位基站可生成安全作业区域围栏，并把围栏信息传输至后台数据处理中心或发送围栏给现场设备；通信传输系统，该通信传输系统包括4G公网传输、电台传输和北斗一代传输，能够实时向后台数据处理中心发送自身位置并由后台数据处理中心进行位置差分计算，通过电台传输实时接收附近现场作业人员、运行列车定位终端上报的位置；后台数据处理中心，该后台数据处理中心将接收到的数据进行分析、存储，并建立Socket TCP/IP链接，上位机显示实时监测数据值，并与电子地图和围栏数据进行对比而获得该位置点变化量，同时分析软件根据事先设定的预警值进行报警；显示平台，该显示平台包括平板电脑和管理人员远控终端。

【技术特征摘要】
1.基于北斗高精度定位技术的铁路施工作业安全防护系统，其特征在于，包括：数据采集系统，该数据采集系统包括用于采集人员定位的便携式定位基站、用于采集轨道地图信息和车辆位置的车载终端；并便携式定位基站可生成安全作业区域围栏，并把围栏信息传输至后台数据处理中心或发送围栏给现场设备；通信传输系统，该通信传输系统包括4G公网传输、电台传输和北斗一代传输，能够实时向后台数据处理中心发送自身位置并由后台数据处理中心进行位置差分计算，通过电台传输实时接收附近现场作业人员、运行列车定位终端上报的位置；后台数据处理中心，该后台数据处理中心将接收到的数据进行分析、存储，并建立SocketTCP/IP链接，上位机显示实时监测数据值，并与电子地图和围栏数据进行对比而获得该位置点变化量，同时分析软件根据事先设定的预警值进行报警；显示平台，该显示平台包括平板电脑和管理人员远控终端。2.根据权利要求1所述基于北斗高精度定...

【专利技术属性】
技术研发人员：李英男，万兆军，吕殿亮，赵海，宋丹阳，杨加斌，马德东，曹阳，李伟，王学飞，杨波，许鹤，李哲，
申请(专利权)人：中国铁路沈阳局集团有限公司科学技术研究所，大连航天北斗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21