[发明专利]基于煤炭装车系统的铁路货车运行安全与故障预警系统

说明书

本发明公开了一种基于煤炭装车系统的铁路货车运行安全与故障预警系统，用于解决传统的安全警戒方式已经远远不能满足当今安全化、智能化的发展需求，存在智能化程度低不能更好的预警的问题；本发明通过感知单元检测到人员有接近危险区域的趋势时，声光报警器会先发出声音预警信号使人员离开，如果人员继续接近危险区域并进入警戒区域时，声光报警器就会发出声音和光学警号信号，驱使人员离开；同时根据人员的位置对声光报警器进行声音大小和光调节，以便于可以人员可以清晰的接收到预警声音和光，避免声音过大，导致人员耳朵受损以及声音过小和光强度较小，无法达到更好的预警提醒。

技术领域

本发明涉及铁路货车运行安全与故障预警技术领域，具体为基于煤炭装车系统的铁路货车运行安全与故障预警系统。

背景技术

随着科学技术的不断发展和安全保障标准的不断提高，对装车系统的人员安全性和故障设备预警性的要求也越来越高，也更加注重于良好的社会效益，始终牢牢树立安全第一的发展理念，相较于装车系统，传统的安全警戒方式已经远远不能满足当今安全化、智能化的发展需求，存在智能化程度低不能更好的预警，因此迫切需要构建一种安全可靠、使用方便的安全与故障预警系统。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决传统的安全警戒方式已经远远不能满足当今安全化、智能化的发展需求，存在智能化程度低不能更好的预警的问题，而提出一种基于煤炭装车系统的铁路货车运行安全与故障预警系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：基于煤炭装车系统的铁路货车运行安全与故障预警系统，包括数据采集模块、数据库、智能决策控制层、边缘感控节点和智能应用层；所述数据采集模块用于采集煤炭装车系统内设备及铁路货车的运行状态数据并上传至数据库；

所述边缘感控节点包括感知单元、声光报警器、主控制单元和有线通信单元；所述感知单元用于实时采集安全警戒装车区域内感知数据并将其传输至主控制单元；所述主控制单元用于将接收到的感知数据通过有线通信单元传输至数据库，同时对其进行实时分析以得到分析结果；通过有线通信单元接收智能决策控制层发送的报警器启动指令，根据报警器启动指令和分析结果并控制声光报警器进行人员预警；其中，感知数据包括安全警戒装车区域视频数据和红外线信号数据；

所述智能决策控制层由设备故障预警分析模型、故障预警智能计算模型、故障预警智能决策模型和故障预警智能控制模型构成，用于对感知数据和设备及铁路货车的运行状态数据进行分析以生成控制指令数据，将控制指令数据发送至数据库存储，同时通过数据库发送至主控制单元；其中，控制指令数据包括报警器启动指令和设备紧急制停指令；

所述智能应用层用于通过人机交互界面实时显示数据库内感知数据、设备及铁路货车的运行状态数据以及控制指令数据，并将工作人员对感知数据、设备及铁路货车的运行状态数据以及控制指令数据的更改和确认发送至智能决策控制层；

作为本发明的一种实施方式，所述感知单元包括摄像检测模组和红外检测模组，摄像检测模组用于实时采集安全警戒装车区域视频数据；红外检测模组用于实时采集安全警戒装车区域红外线信号数据；

作为本发明的一种实施方式，所述主控制单元包括人员入侵分析模块和人员警告智能控制模块；所述人员入侵分析模块用于对感知数据进行人员识别，当识别出安全警戒装车区域视频数据或安全警戒装车区域红外线信号数据中有人员时，生成人员预警信令并发送至人员警告智能控制模块；其中，人员预警信令包括人员标识指令、人员在安全警戒装车区域的位置以及人员在安全警戒装车区域的时长和人员数量；

人员警告智能控制模块用于接收人员预警信令并进行人员预警，具体预警过程为：将人员在安全警戒装车区域的位置与声光报警器的位置进行位置距离计算得到警达间距，同时获取声光报警器所处位置的当前光照强度；将人员在安全警戒装车区域的时长、人员数量和警达间距进行归一化处理并取三者归一化后的数值，将其分别标记为GT1、GM1、GD1；