一种智能防护脱轨器系统及其监测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种智能防护脱轨器系统，包括上位机和多组防护脱轨器，每组防护脱轨器包括脱轨器、北斗定位装置和传感器，北斗定位装置与脱轨器通信连接，传感器与脱轨器电连接，脱轨器与上位机通信连接。还公开了一种监测方法，系统初始化，进入预工作状态；脱轨器向上位机上报位置信息；脱轨器进入工作状态，传感器实时检测脱轨器状态并上报上位机，脱轨器实时检测位置更新信息，若有，则上报上位机；以及实时检测是否遭到破坏，若遭到破坏，则发出告警。本发明专利技术采用北斗定位装置定位脱轨器，提高了定位精确度，以及由上位机对传感器检测的脱轨器状态进行管理和追踪，方便对脱轨器进行统计、分析、管理和异常告警。

【技术实现步骤摘要】
一种智能防护脱轨器系统及其监测方法
本专利技术涉及铁路车辆脱轨安全
，具体的说，是一种智能防护脱轨器系统及其监测方法。
技术介绍
脱轨器是一种轨道上的保护装置，用于保护轨道上的人员或者重要的机车车辆，一旦有机车或车辆进入轨道预设位置即行脱轨以保证被保护人员或重要设备对象的安全。货列到列检所里进行检车时，两端就需安置脱轨器，若机车滑动，或者别的机车冒进至该股道时，脱轨器会将机车强制脱离轨道，以保护人的生命安全，另外一些重要机车车辆两端也设置脱轨器，以保护这些重要机车车辆的安全。目前，对于脱轨器存在以下问题：对脱轨器的定位不够精准，以及不能对脱轨器进行管理、统计和分析的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种智能防护脱轨器系统及其监测方法，用于解决现有技术中脱轨器定位不准确以及不能对脱轨器进行管理和分析的问题。本专利技术通过下述技术方案解决上述问题：一种智能防护脱轨器系统，包括上位机和多组防护脱轨器，每组所述防护脱轨器包括脱轨器、北斗定位装置和传感器，所述北斗定位装置安装在所述脱轨器上并与脱轨器通信连接，所述传感器与脱轨器电连接，用于采集脱轨器状态并发送至所述上位机，所述脱轨器与上位机通信连接。北斗定位装置接收卫星信号进行定位并发送给脱轨器，脱轨器向上位机报告自己的准确位置。采用传感器检测脱轨器的状态并上报上位机，上位机结合脱轨器的位置信息和状态信息，对脱轨器进行监测和管理，包括数量统计、使用统计、追踪管理和防盗防破坏管理。所述脱轨器包括MCU和与所述MCU连接的供电模块、自毁装置、通讯模块、告警模块和RFID读写器，其中：供电模块，包括太阳能电池板和蓄电池，所述太阳能电池板用于将太阳能转换为电能并存储在所述蓄电池中，所述蓄电池为所述MCU提供工作电压；自毁装置，用于在防护脱轨器遭到破坏时，向所述MCU传递信号，由MCU驱动所述告警模块发出报警信号并完成自毁；RFID读写器，用于刷卡使用防护脱轨器，供用户刷卡使用或刷卡解除告警。所述脱轨器还包括用于检测所述蓄电池电量的电量检测单元，所述电量检测单元与所述MCU连接。所述传感器包括依次连接的信号采集单元、处理器和无线收发模块，所述信号采集模块用于采集所述脱轨器的状态信息，所述状态信息包括脱轨器的使用状态以及脱轨器对应的RFID编号。还包括与所述MCU连接的智能运算单元，所述智能运算单元用于结合北斗定位装置的定位信息以及事先导入的CAD施工图进行定位补偿计算，输出位置信息。一种智能防护脱轨器的监测方法，包括：步骤S100：建立一种智能防护脱轨器系统；步骤S200：系统初始化，进行太阳能电量采集后，进入预工作状态；步骤S300：北斗定位装置向脱轨器上报位置信息；步骤S400：脱轨器向上位机上报位置信息，上位机根据接收的位置信息判断脱轨器是否超出电子地图范围，如果超出，上位机发送告警指令，脱轨器接收告警指令并发出报警；否则，进入下一步；步骤S500：脱轨器进入工作状态，传感器实时检测脱轨器状态并上报上位机，脱轨器实时检测位置更新信息，若有，则上报上位机；以及实时检测是否遭到破坏，若遭到破坏，则发出告警。所述步骤S200中进入预工作状态之前还包括检测电量，当电量过低超过预设时间时，提示电量过低，不再进入预工作状态。所述步骤S500中脱轨器进入工作状态后，通过使用权限验证时，允许使用和移动脱轨器；没有通过使用权限验证时，脱轨器检测到自身被移动或破坏将发出告警。所述步骤S500中脱轨器实时检测位置更新信息的方法为：当卫星信号质量好时，北斗定位装置接收卫星信号并上报位置信息至脱轨器，当卫星信号质量差时，脱轨器接收北斗定位装置的定位信号，并结合自身运动轨迹和预置的CAD施工图中的通道、车厢、集装箱和轨道位置对北斗定位装置上报的位置信息进行补偿计算，得到脱轨器更新后的位置信息。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：(1)本专利技术采用北斗定位装置定位脱轨器，提高了定位精确度，以及由上位机对传感器检测的脱轨器状态进行管理和追踪，方便对脱轨器进行统计、分析、管理和异常告警。(2)本专利技术结合北斗卫星定位和行动轨迹定位，实现在铁路货场工作环境里高精度定位的问题。附图说明图1为本专利技术的脱轨器的原理框图；图2为脱轨器的控制流程图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步地详细说明，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1：结合附图1所示，一种智能防护脱轨器系统，包括上位机和多组防护脱轨器，每组所述防护脱轨器包括脱轨器、北斗定位装置和传感器，所述北斗定位装置安装在所述脱轨器上并与脱轨器通信连接，所述传感器与脱轨器电连接，用于采集脱轨器状态并发送至所述上位机，所述脱轨器与上位机通信连接。北斗定位装置接收卫星信号进行定位并发送给脱轨器，脱轨器向上位机报告自己的准确位置。采用传感器检测脱轨器的状态并上报上位机，上位机结合脱轨器的位置信息和状态信息，对脱轨器进行监测和管理，包括数量统计、使用统计、追踪管理和防盗防破坏管理。所述脱轨器包括MCU和与所述MCU连接的供电模块、自毁装置、通讯模块、告警模块和RFID读写器，其中：供电模块，包括太阳能电池板和蓄电池，所述太阳能电池板用于将太阳能转换为电能并存储在所述蓄电池中，所述蓄电池为所述MCU提供工作电压；能不依赖额外电源充电而工作。自毁装置，用于在防护脱轨器遭到破坏时，向所述MCU传递信号，由MCU驱动所述告警模块发出报警信号并完成自毁；RFID读写器，用于刷卡使用防护脱轨器。所述脱轨器还包括用于检测所述蓄电池电量的电量检测单元，所述电量检测单元与所述MCU连接。所述传感器包括依次连接的信号采集单元、处理器和无线收发模块，所述信号采集模块用于采集所述脱轨器的状态信息，所述状态信息包括脱轨器的使用状态以及脱轨器对应的RFID编号。还包括与所述MCU连接的智能运算单元，所述智能运算单元用于结合北斗定位装置的定位信息以及事先导入的CAD施工图进行定位补偿计算，输出位置信息。实施例2：结合图2所示，一种智能防护脱轨器的监测方法，包括：步骤S100：建立一种智能防护脱轨器系统；步骤S200：系统初始化，进行太阳能电量采集后，进入预工作状态；步骤S300：北斗定位装置向脱轨器上报位置信息；步骤S400：脱轨器向上位机上报位置信息，上位机根据接收的位置信息判断脱轨器是否超出电子地图范围，如果超出，上位机发送告警指令，脱轨器接收告警指令并发出报警；否则，进入下一步；步骤S500：脱轨器进入工作状态，传感器实时检测脱轨器状态并上报上位机，脱轨器实时检测位置更新信息，若有，则上报上位机；以及实时检测是否遭到破坏，若遭到破坏，则发出告警，发出报警信号后自毁装置完成自毁。所述步骤S200中进入预工作状态本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能防护脱轨器系统，其特征在于，包括上位机和多组防护脱轨器，每组所述防护脱轨器包括脱轨器、北斗定位装置和传感器，所述北斗定位装置安装在所述脱轨器上并与脱轨器通信连接，所述传感器与脱轨器电连接，用于采集脱轨器状态并发送至所述上位机，所述脱轨器与上位机通信连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能防护脱轨器系统，其特征在于，包括上位机和多组防护脱轨器，每组所述防护脱轨器包括脱轨器、北斗定位装置和传感器，所述北斗定位装置安装在所述脱轨器上并与脱轨器通信连接，所述传感器与脱轨器电连接，用于采集脱轨器状态并发送至所述上位机，所述脱轨器与上位机通信连接。


2.根据权利要求1所述的一种智能防护脱轨器系统，其特征在于，所述脱轨器包括MCU和与所述MCU连接的供电模块、自毁装置、通讯模块、告警模块和RFID读写器，其中：
供电模块，包括太阳能电池板和蓄电池，所述太阳能电池板用于将太阳能转换为电能并存储在所述蓄电池中，所述蓄电池为所述MCU提供工作电压；
自毁装置，用于在防护脱轨器遭到破坏时，向所述MCU传递信号，由MCU驱动所述告警模块发出报警信号并完成自毁；
RFID读写器，用于刷卡使用防护脱轨器。


3.根据权利要求2所述的一种智能防护脱轨器系统，其特征在于，所述脱轨器还包括用于检测所述蓄电池电量的电量检测单元，所述电量检测单元与所述MCU连接。


4.根据权利要求2所述的一种智能防护脱轨器系统，其特征在于，所述传感器包括依次连接的信号采集单元、处理器和无线收发模块，所述信号采集模块用于采集所述脱轨器的状态信息，所述状态信息包括脱轨器的使用状态以及脱轨器对应的RFID编号。


5.根据权利要求2所述的一种智能防护脱轨器系统，其特征在于，还包括与所述MCU连接的智能运算单元，所述智能运算单元用于结合北斗定位装置的定位信息以及事先导入的CAD施工图进行定位补偿计算，输出位置信息。


6.一种智能防护脱轨器...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵士军，傅健，芮执臣，马龙，徐明霞，
申请(专利权)人：成都华畴网络技术有限公司，中国铁路兰州局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51