工務(wù)機(jī)械車遠(yuǎn)程運(yùn)用系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電子信息技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種可對(duì)工務(wù)機(jī)械車遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制 的工務(wù)機(jī)械車遠(yuǎn)程運(yùn)用系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著鐵路養(yǎng)路機(jī)械化的快速發(fā)展，投入運(yùn)用的工務(wù)機(jī)械車(鐵路養(yǎng)路機(jī)械、鐵路工 務(wù)機(jī)械等自輪運(yùn)轉(zhuǎn)特種設(shè)備）日漸增加，由于工務(wù)機(jī)械車分散作業(yè)、流動(dòng)作業(yè)，傳統(tǒng)運(yùn)用方 法在遠(yuǎn)程運(yùn)用管理與現(xiàn)場(chǎng)控制上存在以下問題：
[0003] 無法實(shí)時(shí)掌握工務(wù)機(jī)械車現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用狀態(tài)、設(shè)備質(zhì)量情況及設(shè)備地理位置信息；無 法及時(shí)向工務(wù)機(jī)械車下達(dá)運(yùn)行揭示數(shù)據(jù)及設(shè)備維護(hù)數(shù)據(jù);無法有效監(jiān)控工務(wù)機(jī)械車司機(jī)出 乘情況;無法快速對(duì)現(xiàn)場(chǎng)故障處理提供技術(shù)支持;無法為應(yīng)急搶險(xiǎn)及指揮調(diào)度提供支撐。
[0004] 基于以上原因，迫切需要一種實(shí)現(xiàn)工務(wù)機(jī)械車遠(yuǎn)程運(yùn)用系統(tǒng)的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的發(fā)明目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中信息交流不通暢的不足，提供了一種可 對(duì)工務(wù)機(jī)械車遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制的工務(wù)機(jī)械車遠(yuǎn)程運(yùn)用系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)方法。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0007] -種工務(wù)機(jī)械車遠(yuǎn)程運(yùn)用系統(tǒng)，包括地面服務(wù)器、地面管理終端和設(shè)于各個(gè)工務(wù) 機(jī)械車上的車載設(shè)備;每個(gè)車載設(shè)備均包括車載主機(jī)、設(shè)于車載主機(jī)上的無線傳輸模塊和 人機(jī)操作終端，每個(gè)工務(wù)機(jī)械車上均設(shè)有一組安全監(jiān)測(cè)設(shè)備，每個(gè)車載主機(jī)均與對(duì)應(yīng)的無 線傳輸模塊、人機(jī)操作終端和安全監(jiān)測(cè)設(shè)備連接，各個(gè)無線傳輸模塊均通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)與地 面服務(wù)器連接，所述人機(jī)操作終端包括顯示器、打印機(jī)、報(bào)警器、酒精測(cè)試儀和指紋儀，顯示 器上設(shè)有人機(jī)交互接口，地面管理終端通過鐵路局域網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)連接地面服務(wù)器。
[0008] 本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)方式是:車載設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工務(wù)機(jī)械車運(yùn)用狀態(tài)、設(shè)備狀態(tài)、車輛 位置等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，自動(dòng)分析處理并及時(shí)安全警示報(bào)警;車載設(shè)備通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù) 及報(bào)警信息實(shí)時(shí)發(fā)送到地面服務(wù)器;車載設(shè)備實(shí)時(shí)從地面服務(wù)器接收運(yùn)行揭示數(shù)據(jù)、設(shè)備 維護(hù)數(shù)據(jù)等運(yùn)用維護(hù)數(shù)據(jù)，并通過顯示終端簽收復(fù)核；司乘人員通過車載設(shè)備進(jìn)行指紋出 勤及飲酒測(cè)試;用戶通過地面管理終端查看工務(wù)機(jī)械車監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、報(bào)警信息，查詢工務(wù)機(jī)械 車監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，向工務(wù)機(jī)械車遠(yuǎn)程下達(dá)運(yùn)行揭示數(shù)據(jù)、發(fā)布設(shè)備維護(hù)數(shù)據(jù)、推送公告 及警示信息等;地面服務(wù)器接收車載設(shè)備發(fā)來的工務(wù)機(jī)械車監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并分析保存;地面服 務(wù)器向地面管理終端提供監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)查詢服務(wù)，接收地面管理終端下達(dá)的運(yùn)行揭示數(shù)據(jù)及設(shè) 備維護(hù)數(shù)據(jù)并向車載設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)。
[0009] 本發(fā)明充分考慮了工務(wù)機(jī)械車遠(yuǎn)程運(yùn)用特點(diǎn)，從系統(tǒng)層面對(duì)工務(wù)機(jī)械車遠(yuǎn)程運(yùn)用 系統(tǒng)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)，通過對(duì)工務(wù)機(jī)械車車輛運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)用狀態(tài)、設(shè)備質(zhì)量狀態(tài)等進(jìn)行實(shí)時(shí) 監(jiān)測(cè)并綜合分析，根據(jù)安全策略進(jìn)行報(bào)警警示，既實(shí)現(xiàn)了安全風(fēng)險(xiǎn)提前防患，也滿足了地面 管理人員需及時(shí)掌握遠(yuǎn)程運(yùn)用情況的需求。
[0010] 本發(fā)明針對(duì)工務(wù)機(jī)械車實(shí)際運(yùn)行條件，發(fā)明了工務(wù)機(jī)械車線路信息預(yù)警方法，該 方法通過從GYK獲取車輛運(yùn)行線路信息，并借助GMS提供的輔助定位信息，可準(zhǔn)確識(shí)別車輛 位置及運(yùn)行方向；利用包含位置信息、線路信息、地理信息等數(shù)據(jù)信息的地面數(shù)據(jù)，分析車 輛運(yùn)行趨勢(shì)，對(duì)橋梁、隧道、道口、彎道、大坡、防洪點(diǎn)等可能影響行車安全的特殊地段進(jìn)行 提前預(yù)報(bào)，確保工務(wù)機(jī)械車運(yùn)行安全。
[0011] 本發(fā)明針對(duì)工務(wù)機(jī)械車遠(yuǎn)程運(yùn)用人員考勤問題，通過指紋驗(yàn)證、酒精測(cè)試、現(xiàn)場(chǎng)拍 照、遠(yuǎn)程登記等遠(yuǎn)程考勤方法，實(shí)現(xiàn)了地面管理人員對(duì)工務(wù)機(jī)械車作業(yè)人員的及時(shí)有效監(jiān) 管。
[0012] 本發(fā)明充分考慮了工務(wù)機(jī)械車遠(yuǎn)程運(yùn)用維護(hù)要求，發(fā)明了工務(wù)機(jī)械車遠(yuǎn)程維護(hù)方 法，通過實(shí)現(xiàn)運(yùn)行揭示數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程運(yùn)用及設(shè)備數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程更新閉環(huán)管理技術(shù)，確保工務(wù)機(jī)械車 遠(yuǎn)程維護(hù)安全可靠。
[0013] 本發(fā)明針對(duì)遠(yuǎn)程運(yùn)用數(shù)據(jù)安全傳輸要求，利用安全通信接口設(shè)計(jì)技術(shù)，對(duì)工務(wù)機(jī) 械車遠(yuǎn)程運(yùn)用系統(tǒng)通信接口進(jìn)行了特別設(shè)計(jì);本發(fā)明在無線網(wǎng)絡(luò)傳輸方法上采用了雙無線 模塊自動(dòng)切換機(jī)制，確保車地?cái)?shù)據(jù)安全可靠傳輸。
[0014] 作為優(yōu)選，所述地面服務(wù)器包括通信服務(wù)器、數(shù)據(jù)服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器，通信服務(wù) 器用于車地?cái)?shù)據(jù)的接收與轉(zhuǎn)發(fā)，數(shù)據(jù)服務(wù)器用于數(shù)據(jù)的分析與存儲(chǔ)，應(yīng)用服務(wù)器用于為車 載設(shè)備、地面管理終端提供系統(tǒng)功能應(yīng)用服務(wù)。
[0015] 作為優(yōu)選，所述車載主機(jī)上設(shè)有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集功能模塊和安全分析預(yù)警功能模 塊;所述地面管理終端上設(shè)有遠(yuǎn)程運(yùn)用監(jiān)測(cè)功能模塊、遠(yuǎn)程運(yùn)用維護(hù)功能模塊、信息遠(yuǎn)程推 送功能模塊和遠(yuǎn)程考勤管理功能模塊。
[0016] 作為優(yōu)選，每組安全監(jiān)測(cè)設(shè)備均包括軌道車運(yùn)行控制設(shè)備、軌道車遠(yuǎn)程維護(hù)監(jiān)測(cè) 設(shè)備、軌道車軸溫監(jiān)測(cè)裝置、軌道車視頻監(jiān)測(cè)裝置和機(jī)車綜合無線通信設(shè)備。
[0017] 工務(wù)機(jī)械車監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包括：
[0018] 運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，包括車號(hào)、車次號(hào)、交路號(hào)、線路號(hào)、公里標(biāo)、工況、信號(hào)、速度等運(yùn) 行相關(guān)信息;設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)，包括:設(shè)備自檢、工作狀態(tài)、數(shù)據(jù)版本、管壓等設(shè)備相關(guān)信息;緊 急制動(dòng)、常用制動(dòng)、管壓異常、設(shè)備故障等安全事件信息;GPS車輛定位信息；軸溫監(jiān)測(cè)裝置 狀態(tài)及報(bào)警信息；視頻監(jiān)測(cè)裝置狀態(tài)信息;機(jī)車綜合無線通信設(shè)備狀態(tài)信息和其他車載設(shè) 備狀態(tài)信息。
[0019]軌道車運(yùn)行控制設(shè)備簡(jiǎn)稱:GYK，軌道車遠(yuǎn)程維護(hù)監(jiān)測(cè)設(shè)備簡(jiǎn)稱:GMS，機(jī)車綜合無 線通信設(shè)備簡(jiǎn)稱CIR。
[0020] -種工務(wù)機(jī)械車遠(yuǎn)程運(yùn)用系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，包括雙無線模塊自動(dòng)切換流程、安全 警示報(bào)警流程、線路信息預(yù)警流程、遠(yuǎn)程考勤管理流程、運(yùn)行揭示數(shù)據(jù)簽收復(fù)核流程、遠(yuǎn)程 運(yùn)用監(jiān)測(cè)流程、遠(yuǎn)程運(yùn)用維護(hù)流程和信息遠(yuǎn)程推送流程；
[0021] 所述雙無線模塊自動(dòng)切換流程包括如下步驟：
[0022] 系統(tǒng)根據(jù)傳輸策略制定各類數(shù)據(jù)優(yōu)先使用的網(wǎng)絡(luò)，原則上優(yōu)先使用鐵路專用無線 網(wǎng)。
[0023] 車載主機(jī)通過無線信號(hào)強(qiáng)度、心跳包響應(yīng)情況等技術(shù)指標(biāo)對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量進(jìn)行評(píng) 估。此處的心跳包響應(yīng)指車載設(shè)備定時(shí)向地面服務(wù)器發(fā)送信息，地面服務(wù)器收到該信息后 自動(dòng)應(yīng)答。
[0024] 當(dāng)優(yōu)選網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量無法可靠傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，車載設(shè)備自動(dòng)選擇另一網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)。
[0025] 地面服務(wù)器原則上按最近一次車載設(shè)備上傳業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)路徑向車載設(shè)備 傳輸數(shù)據(jù)。當(dāng)超過設(shè)定時(shí)間未收到車載設(shè)備心跳包數(shù)據(jù)時(shí)，視為該通道故障，自動(dòng)選擇另一 網(wǎng)絡(luò)通道傳輸數(shù)據(jù)。
[0026] (5-1)所述安全警示報(bào)警流程包括如下步驟：
[0027] 每個(gè)車載主機(jī)從對(duì)應(yīng)的工務(wù)機(jī)械車所設(shè)的安全監(jiān)測(cè)設(shè)備獲取監(jiān)測(cè)及報(bào)警數(shù)據(jù)信 息；
[0028] 車載主機(jī)實(shí)時(shí)進(jìn)行司機(jī)操縱分析、設(shè)備質(zhì)量分析、安全事件分析;此處的司機(jī)操作 分析主要指分析司機(jī)是否按規(guī)范操作;此處的設(shè)備質(zhì)量分析主要指設(shè)備是否出現(xiàn)故障或故 障隱患;此處的安全事件分析主要指分析出現(xiàn)可能影響行車安全的重大事件，如超速制動(dòng) 等。
[0029] 車載主機(jī)監(jiān)測(cè)到司機(jī)不規(guī)范操作、設(shè)備故障時(shí)，啟動(dòng)警示器報(bào)警;此處的警示指通 過顯示或語音方式提示;此處的報(bào)警指通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)向地面服務(wù)器發(fā)送報(bào)警信息，出現(xiàn)重 要安全事件時(shí)向設(shè)定的責(zé)任人發(fā)送報(bào)警短信。
[0030] 當(dāng)車載主機(jī)監(jiān)測(cè)到安全事件時(shí)，啟動(dòng)警示器報(bào)警并向視頻監(jiān)測(cè)裝置發(fā)送照片抓拍 指令，車載設(shè)備的視頻監(jiān)測(cè)裝置將抓拍的照片回傳車載主機(jī)，無線傳輸模塊實(shí)時(shí)向地面服 務(wù)器發(fā)送抓拍的照片；
[0031] 所有監(jiān)測(cè)信息經(jīng)車載主機(jī)打包處理后，無線傳輸模塊通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)向地面服務(wù)器 發(fā)送；
[0032] (5-2)所述線路信息預(yù)警流程包括如下步驟：
[0033] 車載主機(jī)獲取工務(wù)機(jī)械車當(dāng)前位置信息，當(dāng)前位置信息包括當(dāng)前運(yùn)行交路、線路、 支線、公里標(biāo)、上下行、前方到站及GPS定位信息；
[0034] 車載主機(jī)依據(jù)車輛當(dāng)前位置信息、運(yùn)行線路、運(yùn)行方向，分析地面基本數(shù)據(jù)當(dāng)前及 前方特殊地理信息，包括橋梁、隧道、道口、彎道、大坡、防洪點(diǎn)；
[0035] 當(dāng)車輛接近或到達(dá)上述特殊地段時(shí)，按照預(yù)設(shè)的警示策略以顯示及語音方式提醒 司機(jī)注意行車安全。
[0036]作為優(yōu)選，所述遠(yuǎn)程考勤管理流程包括如下步驟：
[0037] 工務(wù)機(jī)械車司乘人員用手指按壓指紋儀，指紋儀通過指紋比對(duì)完成司乘人員身份 識(shí)別；
[0038] 車載主機(jī)啟動(dòng)飲酒測(cè)試，酒精測(cè)試儀對(duì)司乘人員呼出氣體的酒精含量進(jìn)行測(cè)試； 如酒精含量不符合規(guī)定，車載主機(jī)控制報(bào)警器發(fā)出報(bào)警信息;此處的報(bào)警信息包括本地提 示及遠(yuǎn)程報(bào)警。
[0039] 司乘人員調(diào)用監(jiān)測(cè)設(shè)備在考勤過程中拍攝的視頻錄像，并抓取吹氣瞬間照片；
[0040] 車載主機(jī)控制無線傳輸模塊發(fā)送指紋驗(yàn)證、飲酒測(cè)試和現(xiàn)場(chǎng)照片；
[0041] 管理人員通過地面管理終端實(shí)時(shí)查看司乘人員考勤信息。
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