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原文传递具有无联锁调车进路指引功能的无线调车灯显系统及方法

专利名称：	具有无联锁调车进路指引功能的无线调车灯显系统及方法
摘要：	本发明涉及一种具有无联锁调车进路指引功能的无线调车灯显系统及方法，属于铁路运输过程中的调车技术领域。该无线调车灯显系统包括机车控制单元、区长控制单元、进路指引控制单元、便携手持台控制单元和远程数据查询单元等结构；该系统除具有调车作业指挥功能外，还具备调车作业进路查询功能，能避免因人为因素导致的错误操作或错误确认情况，从而避免造成错送、挤岔甚至列车脱轨事故的发生。该系统既为调车作业提供安全保障，同时又减轻作业人员的劳动强度，提高调车作业效率和车站的改编能力。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	云南;53
申请人：	昆明聚讯科技有限公司
发明人：	李涛
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-26T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-06T00:00:00+0800
申请号：	CN201910345567.5
公开号：	CN110203256A
代理机构：	昆明正原专利商标代理有限公司
代理人：	徐玲菊;于洪
分类号：	B61L27/00(2006.01);B;B61;B61L;B61L27
申请人地址：	650501 云南省昆明市经济技术开发区经开路3号昆明科技创新园B02-B07号
主权项：	1.具有无联锁调车进路指引功能的无线调车灯显系统，其特征在于，包括机车控制单元、区长控制单元、进路指引控制单元、便携手持台控制单元和远程数据查询单元；区长控制单元分别与机车控制单元、便携手持台控制单元相连，用于采集调车作业计划数据，并通过无线方式下发调车作业计划数据至机车控制单元、便携手持台控制单元，实现调车组成员查看调车作业计划数据；进路指引控制单元，用于采集道岔定位/反位状态数据信息，还用于显示调车作业进路开通状态信息；区长控制单元还与进路指引控制单元相连，用于将进路指引控制单元传送来的道岔定位/反位状态数据信息进行计算，生成调车作业准备进路开通状态信息，并将调车作业计划数据与调车作业准备进路开通状态信息数据进行运算，当调车作业计划数据与调车作业准备进路开通状态信息匹配时生成调车作业进路开通状态信息；当调车作业计划数据与调车进路开通状态信息数据不匹配时生成进路异常请确认进路开通状态信息，并将调车作业进路开通状态信息、进路异常请确认进路开通状态信息以无线方式发送到机车控制单元、便携手持台控制单元、进路指引控制单元；机车控制单元用于调机司机查询调车作业进路开通状态信息；还用于当接收到进路异常请确认进路开通状态信息时，机车控制单元将发出预警提示信息，停车并锁闭机车控制单元，待预警提示信息排除以后，机车控制单元控制机车正常工作；便携手持台控制单元还与机车控制单元相连；便携手持台控制单元用于调车员和扳道员查询调车作业进路开通状态信息；便携手持台控制单元、机车控制单元和区长控制单元三者相互通讯；远程数据查询单元与区长控制单元相连，用于远程查询调车作业计划数据、道岔定位/反位状态数据信息、调车作业进路开通状态信息、预警提示信息及机车控制单元控制机车的数据信息。 2.根据权利要求1所述的具有无联锁调车进路指引功能的无线调车灯显系统，其特征在于，所述的区长控制单元包含调车服务器和区长台；所述进路指引控制单元包含相互连接的道岔数据采集收发单元和LED显示单元；所述机车控制单元包括机车复视单元和机控器；调车服务器分别与远程数据查询单元、区长台相连；区长台还分别与机控器、机车复视单元、便携手持台控制单元、道岔数据采集收发单元、LED显示单元相连；机控器还与机车复视单元相连；道岔数据采集收发单元安装于股道道岔端和转辙机附近，道岔数据采集收发单元采集车站站细规定道岔的定位/反位位置状态和道岔转辙机手柄落槽位置的状态，采集的道岔数据通过内置的无线射频收发模块以无线通信方式发送数据；所述的LED显示单元包括LED显示屏，LED显示屏安装于股道道岔端和转辙机附近；区长台从调车服务器获取调车作业计划，并下发至机控器和便携手持台控制单元；调车员和扳道员通过便携手持台控制单元按照调车作业计划改变道岔状态；道岔数据采集收发单元采集到道岔状态改变后，将改变后的道岔的定位/反位位置状态和道岔转辙机手柄落槽位置的状态发送至区长台；区长台再将接收到的改变后的道岔的定位/反位位置状态和道岔转辙机手柄落槽位置的状态发送至调车服务器，通过调车服务器先生成调车作业准备进路开通状态信息，并将调车作业计划数据与调车作业准备进路开通状态信息数据进行运算，当调车作业计划数据与调车作业准备进路开通状态信息匹配时生成调车作业进路开通状态信息，并通过区长台，将调车作业进路开通状态信息发送至机车复视单元、LED显示单元、便携手持台控制单元，查看当前作业的结果；当调车作业计划数据与调车进路开通状态信息数据不匹配时生成进路异常请确认进路开通状态信息，并将进路异常请确认进路开通状态信息并通过区长台发送到至机车复视单元、LED显示单元、便携手持台控制单元；机车复视单元将发出预警提示信息至机控器，机控器控制停车并锁闭机车控制单元，停止接收便携手持台控制单元发出的调车行进信号，待预警提示信息排除以后，机控器正常工作；便携手持台控制单元按照调车作业计划进行列车编组并发送钩确认信息至机控器，机控器接收到钩确认信息后自动进行钩确认应答，之后将钩确认应答命令发送至区长台和便携手持台控制单元；调车员和扳道员通过便携手持台控制单元查询调车作业进路开通状态信息，便携手持台控制单元将调车作业进路查询内容发送至区长台，再通过区长台发送至调车服务器，调车服务器将查询到的结果在通过区长台发送至机车复视单元、便携手持台控制单元和LED显示单元；调机司机通过机车复视单元查询调车作业进路开通状态信息，将调车作业进路查询内容发送至区长台，再通过区长台发送至调车服务器，调车服务器将查询到的结果在通过区长台发送至机车复视单元。 3.根据权利要求2所述的具有无联锁调车进路指引功能的无线调车灯显系统，其特征在于，所述调车服务器包括服务器管理平台，还包括调车作业准备进路开通状态信息处理模块、调车作业计划模块、调车进路开通信息输出模块和存储器，服务器管理平台分别与调车作业准备进路开通状态信息处理模块、调车作业计划模块、调车进路开通信息输出模块、存储器相连；便携手持台控制单元发送调车作业计划内容的钩确认至机车控制单元，机车控制单元的机控器接收到便携手持台控制单元发送的钩确认信息后自动回示钩确认应答命令，便携手持台控制单元接收到钩确认应答命令后自动执行调车作业计划内容的钩内容的下一钩数据，同时区长台将接收到的数据通过有线电缆传输给服务器管理平台，之后服务器管理平台接收并存储机车控制单元处理的调车作业计划钩内容的钩确认应答命令并自动执行调车作业数据钩内容的下一钩数据；服务器管理平台通过调车作业准备进路开通状态信息与当前要执行的调车作业计划内容的钩内容进行运算比对，当调车作业准备进路开通状态信息与当前要执行的调车作业计划内容的钩内容匹配时，生成调车作业进路开通信息及防护信息；调车作业准备进路开通状态信息处理模块用于绘制车站站场图并根据车站站场图采集各道岔的坐标点形成相应的坐标数据，并将道岔定位连接的道岔、道岔反位连接的道岔、道岔定位开通某进路、道岔反位开通某进路数据生成预设进路逻辑表，同时将进路指引控制单元实时采集的当前股道道岔定位/反位开通位置和道岔转辙机手柄落槽位置的状态按预设进路逻辑表比对，生成调车作业准备进路开通状态信息；调车作业计划模块用于接收、显示和存储钩确认应答命令并对调车作业计划进行处理，得到各个钩计划的钩状态；还用于存储区长台内置无线射频收发模块与便携手持台控制单元、机车控制单元建立无线电磁波连接交互的通信数据；调车进路开通信息输出模块用于显示、播报生成调车作业进路开通状态信息，并通过区长台将调车作业进路开通状态信息以无线通信方式发送至机车控制单元、便携手持台控制单元，实现调车组成员查看调车作业进路开通状态信息；存储器用于存储调车作业计划内容数据、道岔定位/反位状态数据信息和调车作业进路开通状态信息、便携手持台控制单元、机车控制单元和区长控制单元三者相互通讯数据；区长台通过有线通信方式从调车服务器获取的最新调车作业进路开通状态信息，并发送至便携手持台控制单元、机车控制单元、进路指引控制单元。 4.根据权利要求3所述的具有无联锁调车进路指引功能的无线调车灯显系统，其特征在于，所述调车作业准备进路开通状态信息模块包含：人机交互界面单元、无联锁坐标配置单元、道岔传感器及通信模块配置单元、道岔及进路逻辑采集单元、股道及进路方向语音配置单元；人机交互界面单元分别与无联锁坐标配置单元、道岔传感器及通信模块配置单元、道岔及进路逻辑采集单元、股道及进路方向语音配置单元连接；人机交互界面单元通过鼠标、键盘及显示器完成人机数据交互；无联锁坐标配置单元，根据车站站细绘制车站站场图，将站场图通过服务器管理平台单元导入，根据站场图运行界面实际坐标点，采集各道岔的坐标点形成相应的坐标数据并存储于调车服务器的存储器中，从而形成站场图、道岔坐标信息表；无联锁坐标配置单元通过人机交互界面单元完成站场图运行界面实际坐标点、采集各道岔的坐标点形成相应坐标数据的数据交互并存储于调车服务器的存储器；道岔传感器及通信模块配置单元，根据车站站细规定配置道岔定位/反位开通位置和道岔转辙机手柄落槽位置的对应传感器逻辑编号，配置好的传感器逻辑编号与道岔定位/反位位置和转辙机手柄落槽位置两两配对，形成股道道岔的定位和反位信息存储于进路指引控制单元的FLASH，并存储于调车服务器的存储器；道岔传感器及通信模块配置单元通过人机交互界面单元完成根据车站站细规定配置道岔定位/反位开通位置和道岔转辙机手柄落槽位置的对应传感器逻辑编号，配置好的传感器逻辑编号与道岔定位/反位位置和转辙机手柄落槽位置两两配对，形成股道道岔的定位和反位信息数据交互并存储于调车服务器的存储器；道岔及进路逻辑采集单元，根据车站站细规定配置道岔信息区分道岔编号和是否是进路道岔，并保存到道岔信息表中；配置机车控制单元设备编号和名称且保存到机车复视信息表中；根据车站站细对主进路道岔、次进路道岔、每一副道岔进行配置，包括道岔定位连接的道岔、道岔反位连接的道岔、道岔定位开通某进路、道岔反位开通某进路，并保存到预设进路逻辑表中存储至调车服务器的存储器；道岔及进路逻辑采集单元通过人机交互界面单元完成道岔定位连接的道岔、道岔反位连接的道岔、道岔定位开通某进路、道岔反位开通某进路数据交互生成预设进路逻辑表并存储于调车服务器的存储器中；股道及进路方向语音配置单元，配置相应股道的道岔编号语音、道岔定位/反位语音、进路开通语音和进路异常语音，配置的语音存储于服务器管理平台；股道及进路方向语音配置单元通过人机交互界面单元完成股道的道岔编号语音、道岔定位/反位语音、进路开通语音和进路异常语音的数据交互并存储于调车服务器的存储器；服务器管理平台调用无联锁坐标配置单元、道岔传感器及通信模块配置单元、道岔及进路逻辑采集单元、股道及进路方向语音配置单元生成存储在调车服务器的存储器中的数据；同时无联锁坐标配置单元、道岔传感器及通信模块配置单元、道岔及进路逻辑采集单元、股道及进路方向语音配置单元相互调用生成的数据并进行相应数据交互。 5.根据权利要求3所述的具有无联锁调车进路指引功能的无线调车灯显系统，其特征在于，所述调车作业计划模块包含调车信息采集配置单元、调车作业计划存储单元、调车作业计划钩状态单元；调车信息采集配置单元、调车作业计划存储单元、调车作业计划钩状态单元相互连接；调车信息采集配置单元，配置车站相应调车作业调机的调号，采集对应调号的调车作业计划和作业命令；调车信息采集配置单元通过人机交互界面单元完成车站相应调车作业调机的调号，采集对应调号的调车作业计划和作业命令数据交互并存储于调车服务器的存储器；调车作业计划存储单元，用于存储调车服务器通过区长台内置无线射频收发模块以无线通信方式与便携手持台控制单元、机车控制单元建立无线电磁波连接交互的通信数据；调车作业计划存储单元通过人机交互界面单元完成接收到的调车作业计划的查看数据交互并存储于调车服务器的存储器；调车作业计划钩状态单元将调车作业计划存储单元中的调车作业计划内容进行处理标记，得到各个钩计划的钩状态，并存储于调车服务器的存储器；服务器管理平台调用调车信息采集配置单元、调车作业计划钩状态单元存储在调车服务器的存储器数据，还调用调车作业计划存储单元内存储的数据；同时调车信息采集配置单元、调车作业计划存储单元、调车作业计划钩状态单元相互调用生成的数据并进行相应数据交互。 6.根据权利要求3所述的具有无联锁调车进路指引功能的无线调车灯显系统，其特征在于，所述调车进路开通信息输出模块包含调车进路开通信息查询命令应答单元、调车进路开通信息播报单元、调车进路开通信息图文信息显示单元；调车进路开通信息查询命令应答单元、调车进路开通信息播报单元、调车进路开通信息图文信息显示单元依次连接；调车进路开通信息查询命令应答单元，调车作业过程中调车参与者通便携手持台控制单元查询，以无线方式发送调车进路查询信息，调车服务器的调车进路开通信息查询命令应答单元将通过有线通信方式从区长台发送最新调车进路开通信息；调车进路开通信息播报单元，当前股道道岔定位/反位开通位置和道岔转辙机手柄落槽位置的状态改变时由调车进路开通信息播报单元播报；调车进路开通信息图文信息显示单元，通过计算机语音和根据车站站细规定结合车站站场图，以图文形式将股道信息、道岔编号、进路股道开通状态通过站场图将将股道标记出来进行直观显示；服务器管理平台调用调车进路开通信息查询命令应答单元、调车进路开通信息播报单元、调车进路开通信息图文信息显示单元中的数据；同时车进路开通信息查询命令应答单元、调车进路开通信息播报单元、调车进路开通信息图文信息显示单元相互调用生成的数据并进行相应数据交互。 7.根据权利要求1所述的具有非联锁调车进路指引功能的无线调车灯显系统，其特征在于：所述进路指引控制单元通过高密贴传感器监测道岔的实时状态，并将高精度密贴传感器采集的数据通过数据处理器驱动无线射频收发模块，以无线电磁波信号发送给区长控制单元。 8.具有非联锁调车进路指引功能的无线调车灯显系统，其特征在于：包括机车控制单元、区长控制单元、进路指引控制单元、便携手持台控制单元和远程数据查询单元；区长控制单元分别与机车控制单元、便携手持台控制单元相连，用于采集调车作业计划数据，并通过无线方式下发调车作业计划数据至机车控制单元、便携手持台控制单元，实现调车组成员查看调车作业计划数据；进路指引控制单元，用于采集道岔定位/反位状态数据信息，还用于显示调车作业进路开通状态信息；区长控制单元还与进路指引控制单元相连，用于将进路指引控制单元传送来的道岔定位/反位状态数据信息进行计算，生成调车作业准备进路开通状态信息，并将调车作业准备进路开通状态信息，以无线方式发送到机车控制单元、便携手持台控制单元、进路指引控制单元；机车控制单元用于调机司机查询调车作业进路开通状态信息，并将调车作业计划数据与调车作业准备进路开通状态信息数据进行运算，当调车作业计划数据与调车作业准备进路开通状态信息数据不匹配时，机车控制单元将发出预警提示信息，停车并锁闭机车控制单元，待预警提示信息排除以后，机车控制单元控制机车正常工作；便携手持台控制单元还与机车控制单元相连；便携手持台控制单元用于调车员和扳道员查询调车作业进路开通状态信息；便携手持台控制单元、机车控制单元和区长控制单元三者相互通讯；远程数据查询单元与区长控制单元相连，用于远程查询调车作业计划数据、道岔定位/反位状态数据信息、调车作业进路开通状态信息、预警提示信息及机车控制单元控制机车的数据信息。 9.根据权利要求8所述的具有非联锁调车进路指引功能的无线调车灯显系统，其特征在于：所述的区长控制单元包含调车服务器和区长台；所述进路指引控制单元包含相互连接的道岔数据采集收发单元和LED显示单元；所述机车控制单元包括机车复视单元和机控器；调车服务器分别与远程数据查询单元、区长台相连；区长台还分别与机控器、机车复视单元、便携手持台控制单元、道岔数据采集收发单元、LED显示单元相连；机控器还与机车复视单元相连；道岔数据采集收发单元安装于股道道岔端和转辙机附近，道岔数据采集收发单元采集车站站细规定道岔的定位/反位位置状态和道岔转辙机手柄落槽位置的状态，采集的道岔数据通过内置的无线射频收发模块以无线通信方式发送数据；所述的LED显示单元包括LED显示屏，LED显示屏安装于股道道岔端和转辙机附近；区长台从调车服务器获取调车作业计划，并下发至机控器和便携手持台控制单元；调车员和扳道员通过便携手持台控制单元按照调车作业计划改变道岔状态；道岔数据采集收发单元采集到道岔状态改变后，将改变后的道岔的定位/反位位置状态和道岔转辙机手柄落槽位置的状态发送至区长台；区长台再将接收到的改变后的道岔的定位/反位位置状态和道岔转辙机手柄落槽位置的状态发送至调车服务器，通过调车服务器先生成调车作业准备进路开通状态信息；并将调车作业准备进路开通状态信息通过区长台发送至至机车复视单元、LED显示单元、便携手持台控制单元，查看当前作业的结果；机控器将调车作业计划发送至机车复视单元，机车复视单元将调车作业计划与调车作业准备进路开通状态信息进行运算，当调车作业计划与调车作业准备进路开通状态信息不匹配时，机车复视单元将发出预警提示信息至机控器，机控器控制停车并锁闭机车控制单元，停止接收便携手持台控制单元发来的钩确认信息，待预警提示信息排除以后，机控器正常工作；便携手持台控制单元按照调车作业计划进行列车编组并发送钩确认信息至机控器，机控器接收到钩确认信息后自动进行钩确认应答，之后将钩确认应答命令发送至区长台和便携手持台控制单元；调车员和扳道员通过便携手持台控制单元查询调车作业进路开通状态信息，便携手持台控制单元将调车作业进路查询内容发送至区长台，再通过区长台发送至调车服务器，调车服务器将查询到的结果在通过区长台发送至机车复视单元、便携手持台控制单元和LED显示单元；调机司机通过机车复视单元查询调车作业进路开通状态信息，将调车作业进路查询内容发送至区长台，再通过区长台发送至调车服务器，调车服务器将查询到的结果在通过区长台发送至机车复视单元。 10.具有非联锁调车进路指引功能的无线调车方法，采用权利要求3~6任意一项所述的具有非联锁调车进路指引功能的无线调车灯显系统进行调车，其特征在于，包括如下步骤： a）由便携手持台控制单元操作者调车员的1号制动员发“作业开始，注意安全”命令提醒全体调车组全体成员进入调车作业状态，区长台实时接收便携手持台控制单元发送的命令，接收到相应数据后区长台通过有线通信方式传输至调车服务器，将此钩作为开始钩并以此做为开始作业的标识； b）便携手持台控制单元操作者调车员根据调车作业计划数据每完成一钩钩计划作业内容都要进行发送钩确认命令标识当前钩作业内容已经完成；区长控制单元的调车作业计划钩状态单元依据接收到的开始钩、结束钩确认命令和调车作业计划钩内容进行比对，判断下一当前钩是否是无联锁区股道，若是，则通过调车服务器的调车进路开通信息图文信息显示单元在相应的通知区显示“即将进入无联锁区域”提醒全体调车组成员； c）调机机车进入无联锁调车区前，调机机车应处于停车状态并由便携手持台控制单元的调车员通过便携手持台控制单元发送“查询调车作业进路开通状态信息”，区长台接收“查询调车作业进路开通状态信息”后，通过区长台同步下发的最新进路应答信息，并由调车进路开通信息输出模块将向调车组全体成员语音广播当前调车作业进路开通状态信息，同时区长台下发调车作业进路开通状态信息刷新机车控制单元、LED显示单元、便携手持台控制单元显示最新的调车进路开通信息； d）区长控制单元将接收数据转发给调车进路开通信息输出模块，调车进路开通信息输出模块依据接收到的调车作业计划内容判断当前调车作业准备进路开通状态与调车作业计划的钩计划运用股道是否相符，若不符，则调车进路开通信息输出模块在进路通知栏显示区显示和播报“进路异常请确认进路开通状态信息”的预警信息，并通过区长台将“进路异常请确认进路开通状态信息”预警信息以无线方式发送给便携手持台控制单元、LED显示单元、机车复视单元； e）机车复视单元通过有线通信电缆与机控器相连接，同时根据区长控制单元下发相应的信息控制机控器，机车复视单元将调车作业进路开通状态信息或进路异常请确认进路开通状态信息进行运算，当接收的数据为进路异常请确认进路开通状态信息时，机车复视单元将发出预警提示信息至机控器，机控器接收到指令后自动生成相应的停车指令，同时机控器灯显信号红1灯闪烁；此时便携手持台控制单元操作者调车员发“行进”或“牵出”命令，机控器将回示“进路异常”，并且红1灯闪烁，同时封锁便携手持台控制单元发出的调车行进信号；直到调车作业准备进路开通状态与调车作业计划的钩计划运用股道相匹配或值班员人机交互界面单元手动确认进路，机控器才会正常接收“行进”或“牵出”命令； f）区长台接收调车“查询调车作业进路开通状态信息”后，区长控制单元进行运算处理后下发最新进路开通信息是“无进路开通状态信息”，此时将进路指引控制单元判断视为为“设备故障”，机控器正常接收便携手持台控制单元发出的“行进”或“牵出”命令； h）若在无联锁区股道作业过程中，如调车作业进路开通状态信息已相符后，进路指引控制单元采集到新的道岔定位/反位状态新数据信息导致了调车作业准备进路开通状态信息和调车作业计划数据当前钩计划内容不符的情况，此时机车复视单元语音提示“进路已变更，请注意安全”，通知栏显示“进路已变更”，机控器仍然能继续正常接收“行进”或“牵出”命令。
所属类别：	发明专利