[發明專利]道砟清篩車超限施工作業安全警報系統

有效

• 申請號: 201310221776.1
• 申請日: 2013-06-05
• 公開（公告）號: CN103264713A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發明（設計）人: 馬世宏;付家偉;龔軍;李懿;伍啟天
• 申請（專利權）人: 株洲時代電子技術有限公司;株洲南車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: B61L15/00
• 分類號: B61L15/00
• 代理公司: 株洲市奇美專利商標事務所 43105
• 代理人: 張繼綱

技術領域

本發明涉及一種鐵路安全作業車輛，尤其是涉及一種應用于鐵路工程領域的道砟清篩車超限施工作業安全警報系統。

背景技術

道砟清篩車(以下簡稱清篩車)是用來清篩道床中道砟的作業機械,它將臟污的道砟從枕底挖出，進行篩分后，再將清潔道砟回填至道床，并通過回轉污土輸送裝置將篩出的污土清除到線路外。在現有技術中，由西南交通大學馬良民于2003年3月1日發表的碩士學位論文《RM80型全斷面道碴清篩機挖掘能力不足問題的研究》一文中公開了RM80型全斷面道碴清篩機的結構示意圖。回轉污土輸送裝置安裝在機器前部車架上方，回轉機構的轉角大小取決于液壓油缸活塞行程,RM80清篩機的最大轉角為±70°。回轉污土輸送帶在作業時，相對于軌面的最大高度為4800mm，最大拋土距離與軌道中心線的距離為5500mm。根據鐵路建筑限界規定，接觸網電線桿與線路中心的距離為3500mm左右，因此回轉污土輸送裝置工作時處于接觸網電線桿外側，可能會碰到接觸網電線桿，存在較大的安全隱患。

目前國內清篩車實際施工安全管理過程中，主要采用的是操作人員人工觀察保障施工安全。在清篩車作業時，僅通過司機的肉眼判斷和安全人員的警示來判斷收回污土輸送裝置的時機。然而在實際的施工作業過程中，由于施工現場聲音嘈雜，安全人員與司機溝通不暢，以及司機的疏忽和反應速度過慢等原因，均會造成不能及時回收輸送帶，以致碰倒接觸網電線桿的重大事故。因此現有的清篩車施工安全管理將導致一方面施工作業人員增加，維修成本增加，另一方面，人工觀察依賴人員的靈敏性與責任心，維修任務繁重時，人員容易倦怠疏忽，極易引起事故。

在現有技術當中，由武漢鐵路局武漢客運專線基礎設施維修基地、武漢理工大學于2009年10月27日申請，并于2010年08月11日公告，公告號為CN201545000U的中國實用新型專利公開了一種《軌道清篩車防碰撞報警裝置》。在該實用新型專利中提出了一種使用超聲波進行避障的裝置，它包括可編程控制器、超聲波傳感器和報警裝置；可編程控制器、報警裝置設置在軌道清篩車上，超聲波傳感器設置在軌道清篩車的污土排除臂前端，超聲波傳感器的輸出端與可編程控制器的信號輸入端連接，報警裝置由可編程控制器控制。該實用新型軌道清篩車防碰撞報警裝置是一種主動防護方式的、基于超聲波技術的清篩車污土排除臂防碰撞報警裝置,能在污土排除臂距離前方障礙物一定距離處發出報警信號,提示操作人員繞開障礙物。但是，該裝置硬件復雜，僅污土輸送帶上就安裝超聲波傳感器、步進電機，驅動器模塊和接近開關等元器件，而清篩車施工作業環境惡劣，污土輸送帶振動大，且粉塵覆蓋情況嚴重。一方面，容易造成超聲波傳感器基座不穩，實時計算距離存在較大的誤差；另一方面，粉塵渣土容易造成接近開關工作不可靠，系統不能可靠穩定的工作。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種道砟清篩車超限施工作業安全警報系統，能夠使清篩車在設定的距離內進行警報，在緊急情況下，可觸發回轉污土輸送裝置停止擺動，或清篩車停止作業行走，確保了施工安全，減少了振動和粉塵帶來的影響，大大提高了系統的可靠性。

為了實現上述發明目的，本發明具體提供了一種道砟清篩車超限施工作業安全警報系統的技術實現方案，一種道砟清篩車超限施工作業安全警報系統，包括：角度傳感器、距離測量傳感器和人機交互模塊；

所述角度傳感器，用于測量清篩車的回轉污土輸送裝置的實時角度；

所述距離測量傳感器，用于進行清篩車行駛里程測量，并形成里程信息；

所述數據處理模塊，用于處理所述角度傳感器和距離測量傳感器采集的數據信息，并將處理后的數據信息輸出至所述人機交互模塊，進行觸發警報和實現避障動作；

所述人機交互模塊，用于顯示所述數據處理模塊處理后的檢測數據，并進行施工安全警報顯示。

優選的，所述道砟清篩車超限施工作業安全警報系統還包括障礙物檢測模塊，用于檢測是否存在障礙物，或障礙物的間距和所述障礙物到軌道中心的距離。數據處理模塊，用于處理所述角度傳感器、障礙物檢測模塊和距離測量傳感器采集的數據信息，并將處理后的數據信息輸出至所述人機交互模塊，進行觸發警報和實現避障動作。

優選的，所述數據處理模塊進一步包括：

用戶參數設置模塊，用于對所述清篩車的車型參數、報警安全距離和報警方式進行設置；

障礙物信息添加模塊，用于添加漏檢的障礙物信息；

里程測量模塊，用于讀取所述距離測量傳感器采集的信息，獲取里程數據；

顯示警報和避障模塊，用于輸出觸發警報顯示數據和避障動作控制數據。