基于超宽带定位的铁路大型养路机械施工人员防碰撞装置制造方法及图纸

基于超宽带定位的铁路大型养路机械施工人员防碰撞装置，包括服务器、定位基站、车载声光报警装置、显示器和定位标签。本实用新型专利技术的服务器能够接收来自车外人员随身携带的定位标签所发送的数据，并对该数据进行解算，从而获取车外人员与养路施工机械的实时距离。本实用新型专利技术通过获取施工机械和车外施工人员的实时距离后，在施工机械和车外施工人员距离过近时，利用报警装置同时提醒养路设备操作人员以及车外施工人员，可以有效提高铁路养路施工时的安全性，减少事故的发生。

【技术实现步骤摘要】
基于超宽带定位的铁路大型养路机械施工人员防碰撞装置
本技术属于建筑施工
，具体涉及一种基于超宽带定位的铁路大型养路机械施工人员防碰撞装置。
技术介绍
我国铁路通车里程位居全球前列，日益繁忙的铁路运输线路需要日常维护和定期检修。铁路养路机械的广泛运用大大提高了铁路线路维护和检修的效率和质量，为火车的平稳、安全运行奠定基础。铁路养路机械主要用于维护和改善铁路路基状态以及火车与轨道的轮轨关系，是铁路工务机械系统的关键设备。但是，在铁路养路机械施工过程中，需要施工人员随车检查施工情况，部分施工人员需要在车外跟车前进，以检查轨道和路基的检修情况，由于施工现场存在粉尘大、噪音重的特点，且铁路养路机械车体较长（单车车体长度一般在10米至40米之间）、司机视线容易受到外界影响，因此在施工现场存在安全盲区，施工机械与车外施工人员容易发生剐蹭、碰撞等安全事故。
技术实现思路
本技术为了解决现有技术中的不足之处，提供一种便于操作、安全可靠性强的基于超宽带定位的铁路大型养路机械施工人员防碰撞装置。为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：基于超宽带定位的铁路大型养路机械施工人员防碰撞装置，包括服务器、定位基站、车载声光报警装置、显示器和定位标签；服务器安装在铁路养路机械上作为位置解算单元，定位基站设置在铁路养路机械的车头和车尾用于接受超宽带脉冲信号，服务器与定位基站通过网线或其他通信协议方式进行数据传输，车载声光报警装置安装在在铁路养路机械的前后司机室、作业位、车头和车尾，定位标签由铁路养路机械施工人员随身携带用于发射超宽带信号；服务器通过显示器实时显示铁路养路机械的车外人员的位置、数量和对应人员的姓名、工号相关信息。铁路养路机械的车上电源采用直流12V或直流24V供电，服务器具有DC/AC电源逆变器将车上12V或24V直流电逆变为交流220V电压，服务器还具备UPS电源装置以保证在车体电源供电不足的情况下所述防碰撞系统正常工作不低于4小时；服务器包括主板、无线数据传输模块；无线数据传输模块向定位标签上的独立无线通信模块发送报警信号；服务器通过有线通信模块与定位基站进行通信；服务器还具有鼠标和键盘用于进行参数设置以及参数输入。定位基站使用磁铁或螺纹连接的方式安装在铁路养路机械的车头和车尾用于接收超宽带定位信号，定位基站与服务器之间通过网线或串口通信线缆或其他通信连接方式用于传输定位数据，定位基站的超宽带信号接收范围为沿车头或车尾方向呈120°的扇形区域。声光报警装置包括蜂鸣器报警器、扩音器和LED频闪灯，用于警戒可能要发生的碰撞。定位标签上安装有独立的可充电电池，每次充电后的使用时间不小于72小时，定位标签还具有能够与服务器进行无线通信的独立无线通信模块，独立无线通信模块用于接收服务器发出的施工人员与铁路养路机械车体的实时位置；定位标签上具有用于实时发送超宽带定位信号的UWB超宽带脉冲发射模块；定位标签具有独立的标签报警装置用于对施工人员进行碰撞预警，标签报警装置包括声音报警模块、光报警模块和震动报警模块。采用上述技术方案，本技术的服务器能够接收来自车外人员随身携带的定位标签所发送的数据，并对该数据进行解算，从而获取车外人员与养路施工机械的实时距离。本技术通过获取施工机械和车外施工人员的实时距离后，在施工机械和车外施工人员距离过近时，利用报警装置同时提醒养路设备操作人员以及车外施工人员，可以有效提高铁路养路施工时的安全性，减少事故的发生。附图说明图1为本技术实施例的整体结构示意图；图2为本技术实施例的数据流示意图；图3为本技术实施例中服务器的结构示意图；图4为本技术实施中定位标签的结构示意图。具体实施方式为了充分了解本技术的目的、特征和功效，借由下述具体的实施方式，对本技术做详细说明，但本技术不仅仅局限于此。如图1所示，本技术的基于超宽带定位的铁路大型养路机械施工人员防碰撞装置，车头3和车尾4分别安装于铁路养路机械的车体1首尾两端，并且在车头3和车尾4上分别安装有定位基站5；其中车头3上安装的定位基站5用于接收车头施工人员6携带的定位标签所发射的定位脉冲信号，车尾4上安装的定位基站5用于接收车尾施工人员7携带的定位标签所发射的定位脉冲信号，位于车头3和车尾4的定位基站5接收到超宽带定位脉冲信号后，将数据信息传送至安装于车体1内部的服务器2，由所述服务器2对车头施工人员6携带的定位标签和车尾施工人员7携带的定位标签的数据进行解算，并得到位置或距离数据，通过对比得到车头施工人员6和车尾施工人员7携带的定位标签与车体1的相对位置信息。定位基站5的超宽带信号接收范围为沿车头或车尾方向呈120°的扇形区域。通过图2说明本技术如何实现数据的交换及位置信息的获取。如图2所示，本技术数据流系统包括服务器2、定位基站5、车载声光报警装置、无线数据传输模块，定位标签以及显示器。其中，服务器2能够接收定位基站5传回的位置数据进行解算并得出车外施工人员所携带标签与车体1的实际距离；该实际距离信息被传送至定位基站5后，进而被无线数据传输模块所接收。而后，包含实际距离信息的位置数据被无线数据传输模块传输至车外施工人员所携带定位标签上，同时该位置数据也由服务器2发送至显示器上并进行实时显式。若该距离过近，车与人之间存在碰撞风险，服务器2则向车载声光报警装置发送信号并对车内驾驶员和作业人员发出声光报警，同时定位标签通过其自身具备的无线数据传输装置获取该报警信号，并驱动标签报警装置对车外施工人员发出报警，标签报警装置包括声音报警模块、光报警模块、震动报警模块，车外施工人员会根据与车体1的距离由远至近接收到频率由低至高的声、光、震动报警信号。如图3所示，由于铁路养路机械车上电源多采用直流12V或直流24V供电，因此服务器2具有DC/AC电源逆变器，能够具备将车上12V或24V直流电逆变为交流220V电压的能力，同时该系统还具备UPS电源装置以保证在车体1电源供电不足的情况下所述防碰撞系统正常工作不低于4小时。更进一步地，所述服务器2包括主板、无线数据传输模块；其中，所述无线数据传输模块可以向定位标签上的独立无线通信模块发送报警信号。所述服务器2通过有线通信模块与定位基站5进行通信。所述服务器2还具有鼠标和键盘用于进行参数设置以及参数输入。如图4所示，施工人员佩戴定位标签的方式有两种，一种是通过腕带的形式安装于施工人员的手腕上，另一种是定位标签紧密贴合于施工人员所佩戴的头盔上。定位标签内部安装有可充电电池、UWB超宽带脉冲发射模块、独立无线通信模块和标签报警装置，所述可充电电池可以使用普通的5V电源和miniUSB接口对电源装置进行充电，所述UWB超宽带脉冲发射模块每30秒向外发射一次超宽带脉冲信号，所述独立无线通信模块通过无线模式实时与服务器2的无线数据传输模块进行通信传输报警信号。本实施例并非对本技术的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本技术技术方案的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于超宽带定位的铁路大型养路机械施工人员防碰撞装置，其特征在于：包括服务器、定位基站、车载声光报警装置、显示器和定位标签；服务器安装在铁路养路机械上作为位置解算单元，定位基站设置在铁路养路机械的车头和车尾用于接受超宽带脉冲信号，服务器与定位基站通过网线或其他通信协议方式进行数据传输，车载声光报警装置安装在铁路养路机械的前后司机室、作业位、车头和车尾，定位标签由铁路养路机械施工人员随身携带用于发射超宽带信号；服务器通过显示器实时显示铁路养路机械的车外人员的位置、数量和对应人员的姓名、工号相关信息。

【技术特征摘要】
1.基于超宽带定位的铁路大型养路机械施工人员防碰撞装置，其特征在于：包括服务器、定位基站、车载声光报警装置、显示器和定位标签；服务器安装在铁路养路机械上作为位置解算单元，定位基站设置在铁路养路机械的车头和车尾用于接受超宽带脉冲信号，服务器与定位基站通过网线或其他通信协议方式进行数据传输，车载声光报警装置安装在铁路养路机械的前后司机室、作业位、车头和车尾，定位标签由铁路养路机械施工人员随身携带用于发射超宽带信号；服务器通过显示器实时显示铁路养路机械的车外人员的位置、数量和对应人员的姓名、工号相关信息。2.根据权利要求1所述的基于超宽带定位的铁路大型养路机械施工人员防碰撞装置，其特征在于：铁路养路机械的车上电源采用直流12V或直流24V供电，服务器具有DC/AC电源逆变器将车上12V或24V直流电逆变为交流220V电压，服务器还具备UPS电源装置以保证在车体电源供电不足的情况下所述防碰撞系统正常工作不低于4小时；服务器包括主板、无线数据传输模块；无线数据传输模块向定位标签上的独立无线通信模块发送报警信号；服务器通过有线通信模块与定位基站进行通信；服务器还具有鼠标和键盘用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕蒙，牛晨旭，吕素，杨辰飞，戴明宏，
申请(专利权)人：郑州铁路职业技术学院，
类型：新型
国别省市：河南,41