[發明專利]一種機車作業安全防護系統

有效

• 申請號: 201810451664.8
• 申請日: 2018-05-12
• 公開（公告）號: CN108639108B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 陳立;胡敏惠;黃金保;田云
• 申請（專利權）人: 西北鐵道電子股份有限公司
• 主分類號: B61L23/00
• 分類號: B61L23/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王戈

本發明公開了一種機車作業安全防護系統，該系統包括由TDCS系統、設置在鐵路總公司的總服務器、設置在鐵路局的路局服務器、設置在站場的站場服務器組成的地面設備、由組合導航單元、圖像采集單元、信息處理單元、顯示終端組成的車載設備；通過機車上的組合導航單元與地面設備相互配合獲取TDCS列車信息，實現調車作業；通過機車上的圖像采集單元和信息處理單元，實時獲取機車前方鐵軌區域圖像并處理，確定機車前方障礙物信息，實現區間作業。因此，本發明提供的系統的地面設備與車載設備的組合使用，使得機車能夠在調車作業模式與區間作業模式下自由切換，真正實現一套系統、兩種模式，極大的節約了系統成本。

技術領域

本發明涉及安全防護技術領域，特別涉及一種機車作業安全防護系統。

背景技術

作為鐵路系統中的運行維護車輛，機車在鐵路中一直扮演著重要角色，它保障鐵路軌道沿線上各設備的正常運作，防止因設備故障原因而造成的重大行車事故。與普通客運列車不同，機車不僅擔負著區間鐵路的運營維護工作，同時還需負責調車作業的列車編組、解體、摘掛、轉線，車輛的取送、轉場、調移，以及機車的對標、轉線、出入段等工作。特殊的工作模式使得機車需要更多的手段來保障作業安全。

在機車調車作業中，多年來一直是依靠人控來進行，但人作為一個獨立個體，很容易受到外界因素干擾。因此，在調車作業中，闖藍燈、擠道岔、越出站界、破壞列車進路等事故時有發生，對鐵路運輸安全造成了嚴重威脅。機車區間作業中，鐵軌線路環境雖說較為單一，但長距離的線路又會帶來了許多人力不可控因素，如未及時撤離的沿線施工人員、侵入的社會車輛、山體滑坡造成的落石以及由于軌道電路分路不良造成的沿線停留車輛等等，種種“障礙物”在機車區間高速運行狀態下，若未及時發現，會帶來重大的安全隱患。如何保障機車在調車作業與區間作業時的安全，是當前鐵路系統亟待解決的問題

目前，在調車作業中，司機主要依靠識別前方進路左側的藍白信號燈狀態來控制機車的行進與否。因此，如何準確快速的獲取到所需信號燈的狀態，是保障調車作業安全進行的基礎。傳統方法主要是靠人工瞭望來進行藍白燈判斷，但調車事故的頻發證明該方法是不適用的。此外，有的站場還采用了一種《無線調車機車信號和監控系統》(以下簡稱STP)來對站內調車作業過程進行監控，可以基本實現調車作業安全、可控。但整個系統，包括車站設備和車載設備，造價較高，功能單一，無法應用于區間作業，控制的實時性還有待商榷，且STP設備采用無線通信，每個站場受分配的頻點，允許最多不超過5臺機車作業，對于大型站場，不能保證使用權限。另有一些文獻中提出了通過采集機車前方進路信號燈圖像，再通過圖像處理算法獲取圖中信號燈的顏色狀態，從而達到準確識別信號燈的目的，該方法有一定的新穎度，但在實際操作中會受到站場復雜環境的制約，從而造成信號燈識別不完全。

機車在區間作業時最常遇見的就是障礙物入侵線路，極大的影響了機車運行安全，從而造成重大安全隱患。由鑒于此，在鐵路安全領域，異物入侵檢測預警技術已在國內外廣泛應用。目前主要采取的檢測手段有接觸式檢測與非接觸式檢測兩種，接觸式是通過在鐵路沿線周邊建造防護圍欄，將沿途鐵軌與周邊隔絕開來，通過檢測障礙物與防護欄的接觸，進而判斷是否有異物入侵鐵軌線路。非接觸式檢測是通過安裝在鐵路沿線事故易發段或機車上的紅外線、視頻、幕墻以及激光掃描等設備，在一定范圍內能精準的檢測出鐵軌沿線是否有異物入侵，而無需與障礙物進行接觸。在這兩種方法中，由于非接觸檢測擁有安裝方便，使用靈活以及精準度高等特點，已成為國內外研究鐵路異物入侵的主要研究方向。但是非接觸檢測方法造價較高，功能單一，且無法應用于調車作業。

綜上所述，現有的調車作業與區間作業在安全防護系統應用上都存在著一定的局限性，都是將調車作業與區間作業分開進行，即根據兩者問題研發兩套設備，這樣對于操作成本或是設備成本都是一個極大的浪費。

發明內容

針對以上缺陷，本發明提供了一種機車作業安全防護系統，該系統能夠在調車作業模式與區間作業模式下自由切換，真正實現一套系統、兩種模式，極大的節約了系統成本。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：