一种轨道运输小车作业安全监测及防溜系统的制作方法

1.本技术涉及轨道施工领域，特别是涉及一种轨道运输小车作业安全监测及防溜系统。


背景技术：

2.目前在铁路轨道施工作业中，通常使用运输小车来运输物料，运输小车主要依靠人工推行，无机械动力，重车可随时停车、空车可随时撤出铁路建筑限界外，为了防止溜车，造成安全事故，需要在施工区段两端设置防溜设备。
3.现有技术中常用的运输小车防溜技术是在轨道上设置防溜枕，早期使用的防溜枕是用松木枕木制作，比较沉重不便于搬运，同时使用中会出现滑动现象，防溜效果较差，有时甚至还需要通过锁闭器将防溜枕木一端固定在钢轨上，操作十分繁琐。为了解决上述问题，现有技术中存在一种便携式防溜枕木，具备体积小、便于搬运、定位效果稳定等优点。
4.在施工现场，使用运输小车时，运输小车使用是否符合规范、是否存在超载、超速的情况需要专人进行管控，作业区段两端防溜枕木的安装、设置与撤出须有指定的专人负责。然而在实际应用中，往往由于管理不规范、人为疏忽大意、操作失误等带来一定安全隐患，比如运输小车是否在规定线路、是否超载、速度是否安全、防溜枕木是否放置到位、放置角度是否正确、防溜枕的拆除情况等问题关系到线路行车安全。
5.因此，如何提供一种轨道运输小车作业安全监测及防溜系统，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

6.本技术的目的是提供一种轨道运输小车作业安全监测及防溜系统，可以有效提高运输小车的作业安全性。
7.为解决上述技术问题，本技术提供了如下技术方案：
8.一种轨道运输小车作业安全监测及防溜系统，包括：
9.防溜枕定位模块、位姿传感器，所述防溜枕定位模块设于防溜枕上，用于检测安装在轨道上的防溜枕的地理位置信息，所述位姿传感器用于检测所述防溜枕的安装姿态信息；
10.运输小车定位模块、速度传感器、载重检测传感器，所述运输小车定位模块设于运输小车上，用于检测所述运输小车的地理位置信息，所述速度传感器用于检测运输小车的速度信息，所述载重检测传感器设于运输小车上，用于检测运输小车的负载重量信息；
11.监控系统，用于显示所述防溜枕定位模块、所述位姿传感器、所述运输小车定位模块、所述速度传感器和所述载重检测传感器检测的信息。
12.优选地，还包括：
13.防溜枕报警模块，所述防溜枕报警模块用于当所述防溜枕的地理位置信息超过预设位置阈值时或所述安装姿态信息超过预设姿态阈值时发出报警信号；
14.运输小车报警模块和制动装置，所述运输小车报警模块用于当所述运输小车的地理位置信息超过预设地理位置阈值时或所述速度信息超过预设速度阈值时或所述负载重量信息超过预设载重阈值时发出报警信号，所述制动装置用于当所述运输小车超速时，控制所述运输小车自动降低速度到预设速度阈值范围内。
15.优选地，所述位姿传感器包括水平角度传感器和俯仰角度传感器，所述水平角度传感器用于检测所述防溜枕相对于所述轨道的水平角度，所述俯仰角度传感器用于检测所述防溜枕相对于所述轨道的俯仰角度。
16.优选地，还包括安装在所述防溜枕两端的定位块处的锁紧检测传感器和安装到位检测传感器，所述定位块用于安装在轨道上，所述锁紧检测传感器用于检测所述定位块是否锁紧，所述安装到位检测传感器用于检测所述定位块是否安装到预设位置。
17.优选地，所述运输小车外设有安全警示灯带。
18.优选地，还包括防溜枕控制模块和运输小车控制模块，所述防溜枕控制模块与所述防溜枕定位模块、所述位姿传感器和所述防溜枕报警模块连接，所述运输小车控制模块与所述运输小车定位模块、所述速度传感器、所述载重检测传感器、所述制动装置和所述运输小车报警模块连接。
19.优选地，所述监控系统包括移动终端和远程监视系统。
20.优选地，还包括与所述监控系统连接的防溜枕数据传输模块和运输小车数据传输模块，所述防溜枕数据传输模块用于传输所述防溜枕定位模块和所述位姿传感器检测的信息，所述运输小车数据传输模块用于传输所述运输小车定位模块、所述速度传感器和所述载重检测传感器检测的信息，所述移动终端和所述远程监控系统用于接收所述防溜枕数据传输模块和所述运输小车数据传输模块传送的信息并进行判断。
21.优选地，所述移动终端还包括数据输入模块，所述数据输入模块用于输入防溜枕的安装信息和运输小车的工作状态信息。
22.优选地，所述防溜枕上设有防溜枕控制盒，所述防溜枕控制盒内设有第一电源、所述防溜枕定位模块、所述防溜枕数据传输模块和所述防溜枕控制模块；所述运输小车上设有运输小车控制盒，所述运输小车控制盒内设有第二电源、所述运输小车定位模块、所述运输小车数据传输模块和所述运输小车控制模块。
23.与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：
24.本技术所提供的一种轨道运输小车作业安全监测及防溜系统，包括：防溜枕定位模块、位姿传感器、运输小车定位模块、速度传感器、载重检测传感器和监控系统。通过对防溜枕的地理位置信息和姿态信息以及运输小车的地理位置信息、速度和载重信息进行监测，可以准确获知其工作状态，以便于提示工作人员做出反应，以保证运输小车的作业安全性，进而保证施工安全性。
附图说明
25.为了更清楚地说明本技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为轨道运输小车作业安全监测及防溜系统的总体架构图；
27.图2为防溜枕功能框图；
28.图3为运输小车功能框图。
具体实施方式
29.为了使本技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。
30.在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似推广。因此本技术不受下面公开的具体实施方式的限制。
31.请参考图1～图3。
32.本技术的一种具体实施方式提供了一种轨道运输小车作业安全监测及防溜系统，包括：防溜枕定位模块2、位姿传感器3、运输小车定位模块11、速度传感器12、载重检测传感器13和监控系统9，其中防溜枕定位模块2设于防溜枕1上，用于检测安装在轨道上的防溜枕1的地理位置信息，位姿传感器3用于检测防溜枕1的安装姿态信息；运输小车定位模块11设于运输小车10上，用于检测运输小车10的地理位置信息，速度传感器12用于检测运输小车10的速度信息，载重检测传感器13设于运输小车10上，用于检测运输小车10的负载重量信息；监控系统9用于显示防溜枕定位模块2、位姿传感器3、运输小车定位模块11、速度传感器12和载重检测传感器13检测的信息。通过对防溜枕1的地理位置信息、姿态信息、运输小车10的地理位置信息和运输小车10的速度和载重信息进行监测，可以准确获知其工作状态，以提示工作人员做出反应，以保证运输小车6的作业安全性，进而保证施工安全性。
33.在本技术的一些实施例中，轨道运输小车作业安全监测及防溜系统还包括：防溜枕报警模块7、运输小车报警模块14和制动装置10-1，当防溜枕1的地理位置信息超过预设位置阈值时或安装姿态信息超过预设姿态阈值时，防溜枕报警模块7发出报警信号；当运输小车10的地理位置信息超过预设地理位置阈值时或速度信息超过预设速度阈值时或负载重量信息超过预设载重阈值时，运输小车报警模块15发出报警信号，当运输小车10超速时，制动装置10-1控制运输小车自动降低速度到预设速度阈值范围内。通过防溜枕报警模块7和运输小车报警模块15可以及时发出报警信号，以提醒工作人员及时排除故障，进而提高作业的安全性。其中防溜枕报警模块7和运输小车报警模块15为可以发出声音和/或灯光的报警信号。
34.在本技术的一些实施例中，位姿传感器3包括水平角度传感器和俯仰角度传感器，水平角度传感器用于检测防溜枕1相对于轨道的水平角度，俯仰角度传感器用于检测防溜枕1相对于轨道的俯仰角度。此外，还包括安装在防溜枕1两端的定位块1-1处的锁紧检测传感器4和安装到位检测传感器5，定位块1-1用于安装在轨道上，锁紧检测传感器4用于检测定位块是否锁紧，安装到位检测传感器5用于检测定位块是否安装到预设位置，具体可以通过检测定位块1-1的水平角度和俯仰角度来判断其是否安装到预设位置。通过上述传感器可以实现实时检测的目的，以便于在异常情况出现时，及时发出报警信号。
35.此外，运输小车10外设有安全警示灯带，以达到警示作用。
36.在本技术的一些实施例中，轨道运输小车作业安全监测及防溜系统还包括防溜枕
控制模块6和运输小车控制模块14，防溜枕控制模块6与防溜枕定位模块2、位姿传感器3、防溜枕数据传输模块8和防溜枕报警模块7连接，其中防溜枕控制模块6用于处理各传感器所检测到的信息、并记录工作状态和操作过程、声光报警、唯一身份信息，并将上述数据信息上传至监控系统9。运输小车控制模块14与运输小车定位模块11、速度传感器12、载重检测传感器13、运输小车数据传输模块16和运输小车报警模块15连接，用于采集相应传感器的数据，并根据实际要求设置报警车速、负载重量，还可以判断运输小车10的工作状态，通过运输小车报警模块15发出报警信号。
37.在本技术的一些实施例中，监控系统9包括移动终端和远程监视系统。轨道运输小车作业安全监测及防溜系统还包括与监控系统9连接的防溜枕数据传输模块8和运输小车数据传输模块16，防溜枕数据传输模块8用于传输防溜枕定位模块6和位姿传感器3检测的信息，运输小车数据传输模块16用于传输运输小车定位模块11、速度传感器12和载重检测传感器13检测的信息，移动终端和远程监控系统用于接收防溜枕数据传输模块8和运输小车数据传输模块16传送的信息并进行判断。移动终端内可设置防溜枕应用程序和运输小车应用程序，通过相应的应用程序可以将数据通过网络信号上传至云端系统，云端系统将数据储存在数据存储中心，数据储存中心可以与云端平台进行数据交互。其中移动终端可以通过生物特征识别模块认证作业人员的合法性，此外工作人员可以通过移动终端查询防溜枕1和运输小车10的工作状态，另外移动终端还可以提示、要求和判断作业人员有无按照流程将防溜枕1安装、拆除和撤下，工作人员还可以通过移动终端了解运输小车10的行驶、停留状态。
38.在本技术的一些实施例中，移动终端还包括数据输入模块，在无网络信号和定位信号的施工地点，如隧道内，现场施工人员可以进行状态监测及操作，通过数据输入模块输入防溜枕1的安装信息和运输小车10的工作状态信息，并将数据存储与本地，待有信号时，将数据发送至监控系统9，非施工现场的管理人员可进行历史数据查看等；在有网络信号和定位信号的施工现场，现场施工人员可以通过移动终端进行状态监测及操作，不再施工现场的管理人员可进行远程在线实时监测。
39.在本技术的一些实施例中，防溜枕1上设有防溜枕控制盒1-2，防溜枕控制盒1-2内设有第一电源、防溜枕数据传输模块8、防溜枕定位模块2和防溜枕控制模块6；运输小车10上设有运输小车控制盒10-2，运输小车控制盒10-2内设有第二电源、运输小车数据传输模块16、运输小车定位模块11和运输小车控制模块14。其中两个定位模块均可选为gps或北斗定位模块，以实时获取高精度经纬度和海拔数据。由于防溜枕1和运输小车10使用场景在户外，环境较为恶劣，因此控制盒优选为适当大小的ip65级别工业防护外壳，接口处做特殊防护处理以达到整体的防护等级。
40.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
41.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一
致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种轨道运输小车作业安全监测及防溜系统，其特征在于，包括：防溜枕定位模块、位姿传感器，所述防溜枕定位模块设于防溜枕上，用于检测安装在轨道上的防溜枕的地理位置信息，所述位姿传感器用于检测所述防溜枕的安装姿态信息；运输小车定位模块、速度传感器、载重检测传感器，所述运输小车定位模块设于运输小车上，用于检测所述运输小车的地理位置信息，所述速度传感器用于检测运输小车的速度信息，所述载重检测传感器设于运输小车上，用于检测运输小车的负载重量信息；监控系统，用于显示所述防溜枕定位模块、所述位姿传感器、所述运输小车定位模块、所述速度传感器和所述载重检测传感器检测的信息。2.根据权利要求1所述的轨道运输小车作业安全监测及防溜系统，其特征在于，还包括：防溜枕报警模块，所述防溜枕报警模块用于当所述防溜枕的地理位置信息超过预设位置阈值时或所述安装姿态信息超过预设姿态阈值时发出报警信号；运输小车报警模块和制动装置，所述运输小车报警模块用于当所述运输小车的地理位置信息超过预设地理位置阈值时或所述速度信息超过预设速度阈值时或所述负载重量信息超过预设载重阈值时发出报警信号，所述制动装置用于当所述运输小车超速时，控制所述运输小车自动降低速度到预设速度阈值范围内。3.根据权利要求1所述的轨道运输小车作业安全监测及防溜系统，其特征在于，所述位姿传感器包括水平角度传感器和俯仰角度传感器，所述水平角度传感器用于检测所述防溜枕相对于所述轨道的水平角度，所述俯仰角度传感器用于检测所述防溜枕相对于所述轨道的俯仰角度。4.根据权利要求2所述的轨道运输小车作业安全监测及防溜系统，其特征在于，还包括安装在所述防溜枕两端的定位块处的锁紧检测传感器和安装到位检测传感器，所述定位块用于安装在轨道上，所述锁紧检测传感器用于检测所述定位块是否锁紧，所述安装到位检测传感器用于检测所述定位块是否安装到预设位置。5.根据权利要求1所述的轨道运输小车作业安全监测及防溜系统，其特征在于，所述运输小车外设有安全警示灯带。6.根据权利要求2所述的轨道运输小车作业安全监测及防溜系统，其特征在于，还包括防溜枕控制模块和运输小车控制模块，所述防溜枕控制模块与所述防溜枕定位模块、所述位姿传感器和所述防溜枕报警模块连接，所述运输小车控制模块与所述运输小车定位模块、所述速度传感器、所述载重检测传感器、所述制动装置和所述运输小车报警模块连接。7.根据权利要求6所述的轨道运输小车作业安全监测及防溜系统，其特征在于，所述监控系统包括移动终端和远程监视系统。8.根据权利要求7所述的轨道运输小车作业安全监测及防溜系统，其特征在于，还包括与所述监控系统连接的防溜枕数据传输模块和运输小车数据传输模块，所述防溜枕数据传输模块用于传输所述防溜枕定位模块和所述位姿传感器检测的信息，所述运输小车数据传输模块用于传输所述运输小车定位模块、所述速度传感器和所述载重检测传感器检测的信息，所述移动终端和所述远程监控系统用于接收所述防溜枕数据传输模块和所述运输小车数据传输模块传送的信息并进行判断。9.根据权利要求8所述的轨道运输小车作业安全监测及防溜系统，其特征在于，所述移
动终端还包括数据输入模块，所述数据输入模块用于输入防溜枕的安装信息和运输小车的工作状态信息。10.根据权利要求8所述的轨道运输小车作业安全监测及防溜系统，其特征在于，所述防溜枕上设有防溜枕控制盒，所述防溜枕控制盒内设有第一电源、所述防溜枕定位模块、所述防溜枕数据传输模块和所述防溜枕控制模块；所述运输小车上设有运输小车控制盒，所述运输小车控制盒内设有第二电源、所述运输小车定位模块、所述运输小车数据传输模块和所述运输小车控制模块。

技术总结
本申请公开了一种轨道运输小车作业安全监测及防溜系统，包括：防溜枕定位模块、位姿传感器、运输小车定位模块、速度传感器、载重检测传感器和监控系统。通过对防溜枕的地理位置信息和姿态信息以及运输小车的地理位置信息、速度和载重信息进行监测，可以准确获知其工作状态，以提示工作人员做出反应，以保证运输小车的作业安全性，进而保证施工安全性。进而保证施工安全性。进而保证施工安全性。


技术研发人员：张红玉 郭涛 于骐玮
受保护的技术使用者：中国铁建高新装备股份有限公司
技术研发日：2023.02.17
技术公布日：2023/4/20