一種基于雷達(dá)的鐵路現(xiàn)場作業(yè)安全防護(hù)系統(tǒng)及方法
【專利說明】一種基于雷達(dá)的鐵路現(xiàn)場作業(yè)安全防護(hù)系統(tǒng)及方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及雷達(dá)檢測技術(shù)和信息處理領(lǐng)域，尤其涉及一種基于雷達(dá)的鐵路現(xiàn)場作業(yè)安全防護(hù)系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0003]鐵路現(xiàn)場施工和對運行設(shè)備的檢修維護(hù)是保障鐵路正常運行的重要條件，鐵路現(xiàn)場施工與維護(hù)作業(yè)要求在保障安全的前提下盡可能降低對鐵路運輸?shù)挠绊懀虼吮Ｕ翔F路現(xiàn)場施工作業(yè)安全具有重要的現(xiàn)實意義。
[0004]目前，鐵路現(xiàn)場作業(yè)防護(hù)主要以“人工三點防護(hù)”和制度制約為主，缺乏切實可行的輔助裝置，特別是在施工和維護(hù)作業(yè)點相對增加，但安全防護(hù)手段沒有相應(yīng)加強(qiáng)的前提下，施工作業(yè)人員的人身、設(shè)備及鐵路行車安全都存在較大的威脅?，F(xiàn)場作業(yè)防護(hù)策略和方法主要有合理作業(yè)調(diào)度、人工三點防護(hù)、衛(wèi)星定位及無線通信技術(shù)和傳感器感知來車預(yù)警等手段。
[0005]作業(yè)調(diào)度可從時間上區(qū)分開正常運輸時段和作業(yè)施工時段，一般的維修和施工安排在無列車通過的天窗點內(nèi)完成;但是隨著列車開行的高密度化，普通天窗難以滿足運輸效率需要;人工三點防護(hù)是在天窗點內(nèi)，或者列車開行間隔進(jìn)行檢修作業(yè)施工，需要駐站防護(hù)員、現(xiàn)場防護(hù)員和現(xiàn)場負(fù)責(zé)人三方聯(lián)控來保障作業(yè)安全，但人員防護(hù)受現(xiàn)場瞭望條件和人因問題的影響，無法有效避免安全事故發(fā)生。采用衛(wèi)星定位技術(shù)和無線通信技術(shù)實現(xiàn)的現(xiàn)場作業(yè)安全防護(hù)系統(tǒng)，可以有效監(jiān)控較大范圍內(nèi)列車運行狀況，在列車接近施工和檢修作業(yè)區(qū)時，通知現(xiàn)場作業(yè)人員撤離，安全防護(hù)效果良好。但需要在列車和施工作業(yè)人員都配備衛(wèi)星定位裝置和無線通信裝置，投資巨大且系統(tǒng)實現(xiàn)復(fù)雜，不利于現(xiàn)場推廣。通過在施工作業(yè)現(xiàn)場兩端一定距離范圍內(nèi)布設(shè)傳感器檢測列車到來信息再通知作業(yè)人員撤離，但仍然存在著不利于移動性作業(yè)現(xiàn)場的安全防護(hù)問題。
[0006]現(xiàn)有的一種智能化列車接近安全防護(hù)報警系統(tǒng)，在列車接近信息處理系統(tǒng)檢測到危險信號能及時將信息傳給列車，給駕駛?cè)藛T足夠時間采取措施，如果駕駛?cè)藛T在特殊情況下無法操作時，也可遠(yuǎn)程控制列車停車，保證列車安全。但該系統(tǒng)未能從根本上解決對現(xiàn)場作業(yè)人員的安全防護(hù)問題；后來提出的一種基于細(xì)芯光纖感知，并在鐵路上行方向和下行方向5-6公里處放置上行測量模塊和下行測量模塊，實時檢測鋼軌車輛的振動，通知施工現(xiàn)場有列車通過的信息。但該系統(tǒng)受作業(yè)現(xiàn)場變動頻繁，測量模塊布設(shè)較繁瑣，不利于現(xiàn)場作業(yè)時推廣。
[0007]因此需要一種新型的鐵路現(xiàn)場作業(yè)安全防護(hù)系統(tǒng)來解決上述問題。
[0008]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種鐵路現(xiàn)場作業(yè)安全防護(hù)系統(tǒng)及方法實現(xiàn)基于雷達(dá)的鐵路現(xiàn)場作業(yè)防護(hù)系統(tǒng)可根據(jù)作業(yè)現(xiàn)場的變化，有效提升現(xiàn)場作業(yè)防護(hù)的準(zhǔn)確率和便捷性。
[0010]雷達(dá)技術(shù)在民用化飛速發(fā)展的前提下，小型化和便攜性都長足發(fā)展。為此利用雷達(dá)的便攜性和檢測范圍廣的特點，實現(xiàn)基于雷達(dá)的鐵路現(xiàn)場作業(yè)防護(hù)系統(tǒng)可根據(jù)作業(yè)現(xiàn)場的變化，便捷移動;并根據(jù)需防護(hù)的區(qū)域靈活性調(diào)整，有效提升現(xiàn)場作業(yè)防護(hù)的準(zhǔn)確率和便捷性。
[0011]—種基于雷達(dá)的鐵路現(xiàn)場作業(yè)安全防護(hù)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括依次連接的雷達(dá)模塊、微處理器、繼電器、聲光報警器和連接在所述微處理器上的液晶顯示屏、旋鈕開關(guān)、降壓模塊以及與所述雷達(dá)模塊、所述降壓模塊、所述繼電器和所述聲光報警器都連接的電源。
[0012]優(yōu)選地，所述微處理器為16位或者32位單片機(jī)處理器。
[0013]優(yōu)選地，所述聲光報警器為分離的聲音報警模塊和燈光報警模塊，或者為聲光一體式的報警器。
[0014]優(yōu)選地，所述旋鈕開關(guān)可代替鍵盤輸入閾值。
[0015]優(yōu)選地，所述液晶顯示屏將微處理器輸出動的目標(biāo)信息分行顯示，當(dāng)發(fā)生報警時，液晶屏鎖死。
[0016]優(yōu)選地，所述鐵路現(xiàn)場作業(yè)安全防護(hù)系統(tǒng)根據(jù)V型天窗和垂直天窗的差異設(shè)置一套或者兩套。
[0017]—種基于雷達(dá)的鐵路現(xiàn)場作業(yè)安全防護(hù)方法，所述鐵路現(xiàn)場作業(yè)安全防護(hù)方法采用上述鐵路現(xiàn)場作業(yè)安全防護(hù)系統(tǒng)，所述方法包括以下步驟:
SI，所述雷達(dá)模塊對防護(hù)側(cè)1.5km內(nèi)的動目標(biāo)進(jìn)行探測，并經(jīng)由RS232接口向微處理器發(fā)送測量數(shù)據(jù)；
S2，所述微處理器對所述測量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，將動目標(biāo)信息顯示在液晶顯示屏，同時將動目標(biāo)信息依次與初始設(shè)定閾值相比較，如果超過閾值，則觸發(fā)所述繼電器驅(qū)動所述聲光報警器進(jìn)行告警，提示作業(yè)人員撤離到安全區(qū)域；
S3，借助所述旋鈕開關(guān)在設(shè)備啟動時設(shè)定告警閾值，或者在設(shè)備運行過程中，未處于報警狀態(tài)時，查詢動目標(biāo)信息。
[0018]本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下有益效果:
本發(fā)明提供的一種基于雷達(dá)的鐵路現(xiàn)場作業(yè)安全防護(hù)系統(tǒng)及方法，采用一體化設(shè)計，直接布設(shè)在施工作業(yè)現(xiàn)場，可隨著作業(yè)地點和需防護(hù)來車的方向，自由便捷的進(jìn)行防護(hù)布設(shè)。如需同時防護(hù)雙向來車，只需在施工作業(yè)地點同時布設(shè)兩套該系統(tǒng)，并分別將雷達(dá)模塊對準(zhǔn)相應(yīng)的防護(hù)來車方向即可;能夠通過雷達(dá)波主動探測1.5km范圍的動目標(biāo)，系統(tǒng)構(gòu)成簡潔、靈活適應(yīng)現(xiàn)場作業(yè)地點變更、現(xiàn)場布設(shè)便捷、雷達(dá)靈敏度高等優(yōu)點，采用的雷達(dá)滿足長距離實時探測需要。可有效避免在瞭望條件不佳的線路地段或者由于防護(hù)人員疏忽不能及時通知現(xiàn)場施工人員避讓事故的發(fā)生。
[0019]
【附圖說明】
[0020]下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。[0021 ]圖1是本發(fā)明基于雷達(dá)的鐵路現(xiàn)場作業(yè)安全防護(hù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
【具體實施方式】
[0022]為了清楚了解本發(fā)明的技術(shù)方案，將在下面的描述中提出其詳細(xì)的結(jié)構(gòu)。顯然，本發(fā)明實施例的具體施行并不足限于本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟習(xí)的特殊細(xì)節(jié)。本發(fā)明的優(yōu)選實施例詳細(xì)描述如下，除詳細(xì)描述的這些實施例外，還可以具有其他實施方式。
[0023]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0024]結(jié)合圖1，圖中公開了一種基于雷達(dá)的鐵路現(xiàn)場作業(yè)安全防護(hù)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括依次連接的雷達(dá)模塊101、微處理器102、繼電器105、聲光報警器106和連接在所述微處理器102上的液晶顯示屏103、旋鈕開關(guān)104、降壓模塊108以及與所述雷達(dá)模塊101、所述降壓模塊108、所述繼電器105和所述聲光報警器106都連接的電源107;雷達(dá)模塊對防護(hù)側(cè)1.5km內(nèi)的動目標(biāo)進(jìn)行探測，并經(jīng)由RS232接口向微處理器發(fā)送測量數(shù)據(jù);微處理器對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，將動目標(biāo)信息顯示在液晶顯示屏，同時將動目標(biāo)信息依次與初始設(shè)定閾值相比較，如果超過閾值，則觸發(fā)繼電器驅(qū)動聲光報警器進(jìn)行告警，提示作業(yè)人員撤離到安全區(qū)域;借助旋鈕開關(guān)在設(shè)備啟動時設(shè)定告警閾值，也可以在設(shè)備運行過程中，未處于報警狀態(tài)時，查詢動目標(biāo)信息。
[0025]微處理器可采用16位或者32位單片機(jī)系統(tǒng)完成，通過RS232模塊接收來自雷達(dá)模塊101的雷達(dá)數(shù)據(jù)信息，并進(jìn)行處理；將動目標(biāo)信息顯示在液晶顯示屏103上；聲光報警器106，可米用分離的聲音報警模塊和燈光報警模塊，也可以米用聲光一體式的報警器；由微處理器102送出的開關(guān)信號借助繼電器105驅(qū)動；旋鈕開關(guān)104，通過旋鈕開關(guān)代替鍵盤輸入，可在設(shè)備啟動時手動設(shè)定告警閾值，也可以在設(shè)備運行過程中，未處