一种用于铁路工程车施工作业的安全预警系统的制作方法

1.本实用新型涉及交通运输铁路信号自动控制系统技术领域，尤其是涉及一种用于铁路工程车施工作业的安全预警系统。

背景技术：

2.铁路是我国最广泛和最普遍的交通运输方式，铁路工程是一项复杂的系统工程，施工环境复杂、施工量大、施工工期长、不可控因素多，这给铁路工程施工埋下了许多安全隐患，由于2011年“7.23”动车组事故的影响，铁路工程施工安全引起了高度重视，自2016年来，铁路进入高速发展阶段，铁路工程施工安全就变得尤为重要，而在铁路工程车施工过程中，经常多次出现操作人员倦怠等原因没有及时躲避列车，而造成较为严重的线路设备安全事故，因此铁路施工作业安全管理中，预警系统和方法发挥着重要的作用。
3.现有技术采用的多是单人预警，而在铁路工程车施工现场中一般聚集着20-30的施工人员，单人预警需要成本较大；而且只能采集到10公里左右的铁轨来车，而且也不能确定出来车到施工现场的距离，在大型施工现场中，如在铁路工程车施工作业中，撤离需要更多时间，短距离的预警和列车到达距离不确定性一定程度上增加了工作业人员人身及财产安全事故的发生。
4.公开号为cn212267511u的专利公开了一种铁路施工作业安全防护预警系统，包括便携式振动信号采集器、便携式和撤离告警器，撤离告警器具有相同的多套；撤离告警器分为便携式声讯报警器及发光背心，便携式声讯报警器安装在施工人员的皮带、肩臂等衣服上任一一处位置，发光背心穿在施工人员的身上；便携式振动信号采集器吸附到钢轨的侧面；便携式安装在施工区域附近；所述便携式振动信号采集器、便携式和撤离告警器通过无线信号实现信息交互，振动信号只能采集到10公里左右的铁轨来车，而且该系统只能确定远方来车，不能确定来车到施工现场的距离，在大型施工现场中，一定程度上增加了工作业人员人身及财产安全事故的发生。

技术实现要素：

5.本实用新型为解决现有技术单人预警成本较大，短距离的预警和列车到达距离不确定性的问题，提供一种用于铁路工程车施工作业的安全预警系统。
6.本实用新型采用的技术方案是：
7.一种用于铁路工程车施工作业的安全预警系统，包括：置于铁路工程车施工作业区域侧方的相邻二根铁轨上的脉冲采集器、接收脉冲采集器信息的工控电脑、设在铁路施工作业区域的播报预警器；所述脉冲采集器用于采集前方车站列车出站的短路信号和相邻二根铁轨上脉冲信号的变化；所述工控电脑计算前方来车到采集点之间的距离；所述脉冲采集器和播报预警器通过有线或无线工控电脑实现信息交互；该系统可以采集几十公里以外的铁轨来车，并能计算出来车到施工现场的距离。
8.进一步地，所述脉冲采集器通过直流变送器将脉冲信号转为实际的电压或电流并
将信息发送给工控电脑。
9.进一步地，所述脉冲采集器的结构采用磁吸纽扣式。
10.进一步地，所述脉冲采集器内部还设有集成式电路、电压感应芯片、无线发射器。
11.进一步地，所述脉冲采集器采用电池供电。
12.进一步地，所述直流变送器的量程为0v-100v。
13.进一步地，所述直流变送器的输出电流为0ma-20ma。
14.进一步地，所述工控电脑设置在工程车主机上。
15.进一步地，所述播报预警器包括蜂鸣器和高音喇叭。
16.进一步地，所述播报预警器连续多次作出预警播报。
17.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
18.在脉冲技术中，研究的是一些不连续作用的电压或电流，它们的持续时间很短，而两次作用之间的时间隔相对地说又很长。这种作用时间极短的电压或电流就称为“脉冲电压”或“脉冲电流”，脉冲频率是单位时间脉冲电流或电压的间隔频率，本实用新型通过脉冲采集器采集到的脉冲电压或脉冲电流可以采集几十公里以外的铁轨来车，并能计算出来车到施工现场的距离，确保施工作业人员人身及财产安全、杜绝施工作业人员人身及财产安全事故的发生；施工现场一般聚集的施工人员有20-30人，用高音喇叭播报预警，只用一套预警系统就可以达到目的，降低了成本。
附图说明
19.图1为一种用于铁路工程车施工作业的安全预警系统的流程示意图；
20.图2为一种用于铁路工程车施工作业的安全预警系统的原理流程图；
21.图3为一种用于铁路工程车施工作业的安全预警系统的电路示意图。
具体实施方式
22.为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是，本技术还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本技术的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。另外，在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术
中的具体含义。在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述非必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
23.实施例1
24.请参阅图1至图3，本实用新型提供的一种实施例：一种用于铁路工程车施工作业的安全预警系统，包括脉冲采集器，工控电脑，播报预警器。
25.所述脉冲采集器置于铁路工程车施工作业区域侧方的相邻二根铁轨上，用于采集前方车站列车出站的短路信号和相邻二根铁轨上脉冲电压和脉冲电流的变化，所述脉冲采集器采用电池供电，所述脉冲采集器内部还设有集成式电路、电压感应芯片、无线发射器，所述电压感应芯片采集到脉冲电压和脉冲电流，再通过直流变送器将脉冲电压和脉冲电流处理为实际电压和电流，再通过无线发射器将实际电压和电流发送给工控电脑；
26.所述直流变送器的量程为0v-100v，所述直流变送器的输出电流为0ma-20ma。
27.所述工控电脑设置在铁路工程车主机上，工控电脑通过无线接收脉冲采集器的信号，所述工控电脑通过labview软件输入脉冲电流或脉冲电压绘制脉冲频率监控波形图，由于铁轨上的信号灯与信号灯之间的变化给到铁轨上的脉冲频率也会发送变化，随着列车到采集点的距离变化，脉冲频率也会由25hz-0hz之间变化，0hz为采集点列车车轮联通二个采集器造成短路，再设按预先设置的列车运行速度，通过工控电脑中的专用软件engineering data information system依据脉冲频率的曲线计算出前方列车到采集点的距离，由于脉冲频率分为几个区段，每个区段在没有列车通行时，脉冲频率为：25hz，随着列车通行，区段的频率会由高到低发生变化，铁轨区段的距离一般在10km左右，按列车时速120km/h为例，铁轨的脉冲频率越低，列车距离采集点越近，专用软件engineering data information system就是依据这种逻辑计算出列车距采集点的距离的。
28.所述播报预警器设在铁路施工作业区域；通过播报预警器将前方列车到采集点的距离进行实时播报，通知施工作业人员及时撤离施工作业现场。
29.本实用新型的脉冲信号可以采集几十公里以外的铁轨来车，并能计算出来车到施工现场的距离，确保施工作业人员人身及财产安全、杜绝施工作业人员人身及财产安全事故的发生；施工现场一般聚集的施工人员有20-30人。
30.实施例2
31.请参阅图1至图3，本实用新型提供的一种实施例：一种用于铁路工程车施工作业的安全预警系统，包括脉冲采集器，工控电脑，播报预警器。
32.所述脉冲采集器置于铁路工程车施工作业区域侧方的相邻二根铁轨上，用于采集前方车站列车出站的短路信号和相邻二根铁轨上脉冲电压和脉冲电流的变化，所述脉冲采集器采用电池供电，所述脉冲采集器内部还设有集成式电路、电压感应芯片、无线发射器，所述电压感应芯片采集到脉冲电压和脉冲电流，再通过直流变送器将脉冲电压和脉冲电流处理为实际电压和电流，再通过无线发射器将实际电压和电流发送给工控电脑；
33.进一步地，所述脉冲采集器的结构采用磁吸纽扣式。
34.所述直流变送器的量程为0v-100v，所述直流变送器的输出电流为0ma-20ma。
35.所述工控电脑设置在铁路工程车主机上，工控电脑通过无线接收脉冲采集器的信号，所述工控电脑通过labview软件输入脉冲电流或脉冲电压绘制脉冲频率监控波形图，由于铁轨上的信号灯与信号灯之间的变化给到铁轨上的脉冲频率也会发送变化，随着列车到采集点的距离变化，脉冲频率也会由25hz-0hz之间变化，0hz为采集点列车车轮联通二个采集器造成短路，再设按预先设置的列车运行速度，通过工控电脑中的专用软件engineering data information system依据脉冲频率的曲线计算出前方列车到采集点的距离，由于脉冲频率分为几个区段，每个区段在没有列车通行时，脉冲频率为：25hz，随着列车通行，区段的频率会由高到低发生变化，铁轨区段的距离一般在10km左右，按列车时速120km/h为例，铁轨的脉冲频率越低，列车距离采集点越近，专用软件engineering data information system就是依据这种逻辑计算出列车距采集点的距离的。
36.所述播报预警器设在铁路施工作业区域；通过播报预警器将前方列车到采集点的距离进行实时播报，通知施工作业人员及时撤离施工作业现场。
37.本实用新型的脉冲信号可以采集几十公里以外的铁轨来车，并能计算出来车到施工现场的距离，确保施工作业人员人身及财产安全、杜绝施工作业人员人身及财产安全事故的发生；施工现场一般聚集的施工人员有20-30人。
38.实施例3
39.请参阅图1至图3，本实用新型提供的一种实施例：一种用于铁路工程车施工作业的安全预警系统，包括脉冲采集器，工控电脑，播报预警器。
40.所述脉冲采集器置于铁路工程车施工作业区域侧方的相邻二根铁轨上，用于采集前方车站列车出站的短路信号和相邻二根铁轨上脉冲电压和脉冲电流的变化，所述脉冲采集器采用电池供电，所述脉冲采集器内部还设有集成式电路、电压感应芯片、无线发射器，所述电压感应芯片采集到脉冲电压和脉冲电流，再通过直流变送器将脉冲电压和脉冲电流处理为实际电压和电流，再通过无线发射器将实际电压和电流发送给工控电脑；
41.所述直流变送器的量程为0v-100v，所述直流变送器的输出电流为0ma-20ma。
42.所述工控电脑设置在铁路工程车主机上，工控电脑通过无线接收脉冲采集器的信号，所述工控电脑通过labview软件输入脉冲电流或脉冲电压绘制脉冲频率监控波形图，由于铁轨上的信号灯与信号灯之间的变化给到铁轨上的脉冲频率也会发送变化，随着列车到采集点的距离变化，脉冲频率也会由25hz-0hz之间变化，0hz为采集点列车车轮联通二个采集器造成短路，再设按预先设置的列车运行速度，通过工控电脑中的专用软件engineering data information system依据脉冲频率的曲线计算出前方列车到采集点的距离，由于脉冲频率分为几个区段，每个区段在没有列车通行时，脉冲频率为：25hz，随着列车通行，区段的频率会由高到低发生变化，铁轨区段的距离一般在10km左右，按列车时速120km/h为例，铁轨的脉冲频率越低，列车距离采集点越近，专用软件engineering data information system就是依据这种逻辑计算出列车距采集点的距离的。
43.所述播报预警器设在铁路施工作业区域；通过播报预警器将前方列车到采集点的距离进行实时播报，通知施工作业人员及时撤离施工作业现场。
44.进一步地，所述播报预警器包括蜂鸣器和高音喇叭，所述工控电脑通过io控制蜂
鸣器和高音喇叭语音清场施工,所述工控电脑控制播报预警器连续多次作出预警播报,提示施工作业人员侧方有火车到来距离，作业点的前方一般都会有几个信号区段：
45.采集作业点前方列车出站第一个信号灯的脉冲电压短路信号作为第一次前方来车预警播报。
46.采集第二区段的脉冲频率，作为第二次的前方来车预警播报。
47.采集第三区段的脉冲频率，作为第三次的前方来车预警播报。
48.本实用新型的脉冲信号可以采集几十公里以外的铁轨来车，并能计算出来车到施工现场的距离，确保施工作业人员人身及财产安全、杜绝施工作业人员人身及财产安全事故的发生；施工现场一般聚集的施工人员有20-30人。
49.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

技术特征：

1.一种用于铁路工程车施工作业的安全预警系统，其特征在于，包括：置于铁路工程车施工作业区域侧方的相邻二根铁轨上的脉冲采集器、接收脉冲采集器信息的工控电脑、设在铁路施工作业区域的播报预警器；所述脉冲采集器用于采集前方车站列车出站的短路信号和相邻二根铁轨上脉冲信号的变化；所述工控电脑计算前方来车到采集点之间的距离；所述脉冲采集器和播报预警器通过有线或无线工控电脑实现信息交互。2.根据权利要求1所述的一种用于铁路工程车施工作业的安全预警系统，其特征在于，所述脉冲采集器通过直流变送器将脉冲信号转为实际的电压或电流并将信息发送给工控电脑。3.根据权利要求1所述的一种用于铁路工程车施工作业的安全预警系统，其特征在于，所述脉冲采集器的结构采用磁吸纽扣式。4.根据权利要求3所述的一种用于铁路工程车施工作业的安全预警系统，其特征在于，所述脉冲采集器内部还设有集成式电路、电压感应芯片、无线发射器。5.根据权利要求1所述的一种用于铁路工程车施工作业的安全预警系统，其特征在于，所述脉冲采集器采用电池供电。6.根据权利要求2所述的一种用于铁路工程车施工作业的安全预警系统，其特征在于，所述直流变送器的量程为0v-100v。7.根据权利要求2所述的一种用于铁路工程车施工作业的安全预警系统，其特征在于，所述直流变送器的输出电流为0ma-20ma。8.根据权利要求1所述的一种用于铁路工程车施工作业的安全预警系统，其特征在于，所述工控电脑设置在工程车主机上。9.根据权利要求1所述的一种用于铁路工程车施工作业的安全预警系统，其特征在于，所述播报预警器包括蜂鸣器和高音喇叭。10.根据权利要求1所述的一种用于铁路工程车施工作业的安全预警系统，其特征在于，所述播报预警器连续多次作出预警播报。

技术总结

本实用新型公开了一种用于铁路工程车施工作业的安全预警系统，包括：脉冲采集器、工控电脑、播报预警器；所述脉冲采集器用于采集前方车站列车出站的短路信号和相邻二根铁轨上脉冲信号的变化；所述工控电脑计算前方来车到采集点之间的距离；本实用新型解决现有技术单人预警成本较大，短距离的预警和列车到达距离不确定性的问题，本实用新型的脉冲信号可以采集几十公里以外的铁轨来车，并能计算出来车到施工现场的距离，确保施工作业人员人身及财产安全、杜绝施工作业人员人身及财产安全事故的发生；施工现场一般聚集的施工人员有20-30人，用高音喇叭播报预警，只用一套预警系统就可以达到目的，降低了成本。降低了成本。降低了成本。