本實用新型專利技術涉及北斗智能鐵路防溜鐵鞋實時監控可視化管理系統，可有效解決鐵路鐵鞋的智能可視化管理，保證鐵鞋使用安全和交通安全的問題，方法是，北斗高精度作業設備與北斗定位和慣性測量相結合的定位防溜鐵鞋交互連接，監控中心通過4G通信網分別與北斗高精度作業設備、北斗定位和慣性測量相結合的定位防溜鐵鞋及北斗基站進行通信連接，北斗基站與北斗高精度作業設備、北斗定位和慣性測量相結合的定位防溜鐵鞋通過無線通信與北斗衛星連接；本實用新型專利技術利用北斗地基增強系統，定位精度可達30cm，同時增加鐵鞋自身的IMU定位，確保衛星信號被嚴重遮擋時的高精度定位，有效杜絕了鐵路車輛溜逸事故的發生，既提高了系統的可靠性，成本低。
【技術實現步驟摘要】
本技術涉及鐵路防溜鐵鞋，特別是一種北斗智能鐵路防溜鐵鞋實時監控可視化管理系統。
技術介紹
近年來，隨著鐵路運輸向著快捷、安全及高效的方向發展，對鐵路作業的自動化和安全性提出了更高的要求，車站是鐵路運輸的基層生產單位，防溜工作是車站行車管理工作中的重中之重。據統計，在鐵路生產事故中，由于列車溜逸往往造成車輛脫線、顛覆、沖突等重大惡果，所以防溜工作出現問題導致的生產事故中有相當大比例為重大安全事故。目前，傳統防溜作業的管理主要是依靠作業人員的互動和頻繁的現場查看，鐵路運輸安全《技規》中明確規定:對停留車輛、作業車輛等無動力車輛(車列)必須采取防溜逸措施，并要求有關值班人員必須定時巡視檢查，以確保防溜裝置作用完好，并已成為鐵路運輸安全規定中卡死制度之一。但由于鐵路站場點多線長、人少面廣，人工管理勞動強度大，作業隨意性大，實際作業流程與作業標準相差較遠，以致在停車時忘記放置鐵鞋造成溜逸事故，或者在已經開車的狀態下沒有取走鐵鞋造成車輛脫軌事故。同時，因為國內大多數車站為非封閉站場，防溜設備的設置一般在線路盡頭的道岔區，在缺乏有效現場監控的條件下，經常發生已經設置好的防溜設備因閑雜人員的移動導致防溜作業失效，造成嚴重的安全隱患。如何從根本上對站場車輛防溜工作進行有效的監控管理，是當前鐵路安全管理工作中亟待解決的問題之一。北斗衛星定位技術經過多年發展，已在導航、測繪等多個領域得到了廣泛應用，已成為一項成熟的技術。目前，我國大部分省份已經建成北斗高精度地基增強網，北斗定位精度將直接從米級提高到亞米級、厘米級，為防溜鐵鞋實時監控管理提供了可靠的技術支持。但如何把北斗定位技術應用到鐵路鐵鞋的管理中，至今未見有行之有效設備的公開報導。
技術實現思路
針對上述情況，為克服現有技術之缺陷，本技術之目的就是提供一種北斗智能鐵路防溜鐵鞋實時監控可視化管理系統，可有效解決鐵路鐵鞋的智能可視化管理，保證鐵鞋使用安全和交通安全的問題。本技術解決的技術方案是，包括北斗高精度作業設備、北斗定位和慣性測量(MU)相結合的定位防溜鐵鞋和監控中心，北斗高精度作業設備與北斗定位和慣性測量相結合的定位防溜鐵鞋交互連接，監控中心通過4G通信網分別與北斗高精度作業設備、北斗定位和慣性測量相結合的定位防溜鐵鞋及北斗基站進行通信連接，北斗基站與北斗高精度作業設備、北斗定位和慣性測量相結合的定位防溜鐵鞋通過無線通信與北斗衛星連接；所述的北斗高精度作業設備結構是，由殼體及控制電路構成，控制電路是由第一單片機、北斗高精度定位模塊、第一通信模塊、語音模塊、紅外探頭、天線、IC卡讀卡器和電源構成，第一單片機、北斗高精度定位模塊、第一通信模塊、語音模塊和電源置于殼體內，天線位于殼體上頂部，IC卡讀卡器置于殼體側面，紅外探頭在殼體的前端，第一單片機分別同北斗高精度定位模塊、第一通信模塊、語音模塊、紅外探頭和電源相連，IC卡讀卡器經通訊插口與第一單片機相連，北斗高精度定位模塊同置于殼體上部外的天線相連，構成鐵鞋北斗高精度定位結構；所述的北斗定位和慣性測量相結合的定位防溜鐵鞋結構是，包括鐵鞋體和鐵鞋體上裝的北斗定位控制器，北斗定位控制器固定在鐵鞋體上，北斗定位控制器是由盒體及盒體內的控制電路構成，控制電路是由第二單片機、北斗定位模塊、IMU模塊、超聲波測距模塊、紅外收發器、第二通信模塊和電池構成，第二單片機分別與北斗定位模塊、MU模塊、超聲波測距模塊、紅外收發器、第二通信模塊和電池相連，構成鐵鞋定位控制結構。本技術利用北斗地基增強系統，通過增設北斗高精度作業設備對鐵鞋的初始位置進行精確定位，定位精度可達30cm，同時增加鐵鞋自身的MU定位，確保衛星信號被嚴重遮擋時的高精度定位。整套系統采用人工作業、機器監視、多冗余信息互確認控制方式，有效杜絕了鐵路車輛溜逸事故的發生，且北斗定位和頂U定位方式優勢互補，既提高了系統的可靠性，又降低了系統的成本開銷，有巨大的經濟和社會效益。【附圖說明】圖1為本技術的系統結構圖。圖2為本技術的工作流程圖。圖3為本技術的北斗高精度作業設備控制電路框示圖。圖4為本技術北斗定位和慣性測量相結合的定位防溜鐵鞋的控制電路框示圖。【具體實施方式】以下結合附圖和具體情況對本技術的【具體實施方式】作詳細說明。由圖1-4所示，本技術包括北斗高精度作業設備3、北斗定位和慣性測量(MU)相結合的定位防溜鐵鞋4和監控中心5，北斗高精度作業設備3與北斗定位和慣性測量相結合的定位防溜鐵鞋4交互連接，監控中心5通過4G通信網分別與北斗高精度作業設備3、北斗定位和慣性測量相結合的定位防溜鐵鞋4及北斗基站2進行通信連接，北斗基2站與北斗高精度作業設備3、北斗定位和慣性測量相結合的定位防溜鐵鞋4通過無線通信與北斗衛星I連接；所述的北斗高精度作業設備結構是，由殼體及控制電路構成，控制電路是由第一單片機3-1、北斗高精度定位模塊3-2、第一通信模塊3-4、語音模塊3-5、紅外探頭3-6、天線3-3、IC卡讀卡器3-7和電源3-8構成，第一單片機3_1、北斗高精度定位模塊3_2、第一通信模塊3-4、語音模塊3-5和電源3-8置于殼體內，天線3-3位于殼體上頂部，IC卡讀卡器3_7置于殼體側面，紅外探頭3-6在殼體的前端，第一單片機3-1分別同北斗高精度定位模塊3-2、第一通信模塊3-4、語音模塊3-5、紅外探頭3-6和電源3-8相連，IC卡讀卡器3-7經通訊插口與第一單片機3-1相連，北斗高精度定位模塊3-2同置于殼體上部外的天線3-3相連，構成鐵鞋北斗高精度定位結構；所述的北斗定位和慣性測量相結合的定位防溜鐵鞋結構是，包括鐵鞋體和鐵鞋體上裝的北斗定位控制器，北斗定位控制器固定在鐵鞋體上，北斗定位控制器是由盒體及盒體內的控制電路構成，控制電路是由第二單片機4-1、北斗定位模塊4-2、IMU模塊4-3、超聲波測距模塊4-4、紅外收發器4-5、第二通信模塊4-6和電池4-7構成，第二單片機4-1分別與北斗定位模塊4-2、MU模塊4-3、超聲波測距模塊4-4、紅外收發器4-5、第二通信模塊4-6和電池4-7相連，構成鐵鞋定位控制結構；北斗高精度作業設備是基于北斗衛星和北斗地基增強原理的差分高精度RTK接收終端，通過非接觸方式與鐵鞋交換信息，進而把作業設備的高精度位置信息注入到鐵鞋對鐵鞋進行位置標定，并通過語音模塊3-5報讀鐵鞋的安裝狀態，安裝狀態包括安裝成功、鐵鞋姿態不正確、鐵鞋方向不正確、鐵鞋安裝不到位的信息，提醒進行相關操作，確保鐵鞋使用安全;北斗定位和慣性測量相結合的定位防溜鐵鞋感測鐵鞋的平衡度、鐵鞋在股道上的位移量和鐵鞋的姿態變化，通過機控確保鐵鞋安裝到位;監控中心構建鐵路站場股道地圖，并實現鐵鞋標定位置與作業股道的位置匹配，實時跟蹤鐵鞋工作狀態和所在位置，實現鐵鞋作業管理的可視化監控。所述的第一單片機為STM32F4芯片；所述的北斗高精度定位模塊采用北斗高精度RTK定位模塊。所述的天線為北斗全向螺旋天線。所述的第一通信模塊為4G通信模塊。所述的語音模塊為語音輸出模塊MX6005-16P型。所述的紅外探頭包括紅外發射器和紅外接收器。所述的IC卡讀卡器為非接觸IC卡讀卡器。所述的電源為充電式鋰電池。所述的第二單片機為32位單片本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種北斗智能鐵路防溜鐵鞋實時監控可視化管理系統，其特征在于，包括北斗高精度作業設備（3）、北斗定位和慣性測量相結合的定位防溜鐵鞋（4）和監控中心（5），北斗高精度作業設備（3）與北斗定位和慣性測量相結合的定位防溜鐵鞋（4）交互連接，監控中心（5）通過4G通信網分別與北斗高精度作業設備（3）、北斗定位和慣性測量相結合的定位防溜鐵鞋（4）及北斗基站（2）進行通信連接，北斗基站（2）與北斗高精度作業設備（3）、北斗定位和慣性測量相結合的定位防溜鐵鞋（4）通過無線通信與北斗衛星（1）連接；所述的北斗高精度作業設備結構是，由殼體及控制電路構成，控制電路是由第一單片機（3?1）、北斗高精度定位模塊（3?2）、第一通信模塊（3?4）、語音模塊（3?5）、紅外探頭（3?6）、天線（3?3）、IC卡讀卡器（3?7）和電源（3?8）構成，第一單片機（3?1）、北斗高精度定位模塊（3?2）、第一通信模塊（3?4）、語音模塊（3?5）和電源（3?8）置于殼體內，天線（3?3）位于殼體上頂部，IC卡讀卡器（3?7）置于殼體側面，紅外探頭（3?6）在殼體的前端，第一單片機（3?1）分別同北斗高精度定位模塊（3?2）、第一通信模塊（3?4）、語音模塊（3?5）、紅外探頭（3?6）和電源（3?8）相連，IC卡讀卡器（3?7）經通訊插口與第一單片機（3?1）相連，北斗高精度定位模塊（3?2）同置于殼體上部外的天線（3?3）相連，構成鐵鞋北斗高精度定位結構；所述的北斗定位和慣性測量相結合的定位防溜鐵鞋結構是，包括鐵鞋體和鐵鞋體上裝的北斗定位控制器，北斗定位控制器固定在鐵鞋體上，北斗定位控制器是由盒體及盒體內的控制電路構成，控制電路是由第二單片機（4?1）、北斗定位模塊（4?2）、IMU模塊（4?3）、超聲波測距模塊（4?4）、紅外收發器（4?5）、第二通信模塊（4?6）和電池（4?7）構成，第二單片機（4?1）分別與北斗定位模塊（4?2）、IMU模塊（4?3）、超聲波測距模塊（4?4）、紅外收發器（4?5）、第二通信模塊（4?6）和電池（4?7）相連，構成鐵鞋定位控制結構。...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：魏銀庫，施泳，潘繼民，李民宗，常雪景，付明霞，陳永，
申請(專利權)人：鄭州北斗七星通訊科技有限公司，
類型：新型
國別省市：河南;41
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