本發(fā)明涉及鐵路安全技術(shù)領(lǐng)域，尤其是鐵路人員列車接近預(yù)警、特別是一種基于分布式光纖人員列車接近實(shí)時預(yù)警系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
鐵路是國家重要的基礎(chǔ)設(shè)施、國民經(jīng)濟(jì)大動脈和大眾化的交通工具。面對如此龐大的鐵路軌道線，如何保障鐵路的安全已成為鐵路部門最為關(guān)注的問題。其中，工務(wù)人員上道作業(yè)作為保障鐵路安全的一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)性工作，但是長期以來由于缺乏技術(shù)手段支持，在上道作業(yè)人員外出作業(yè)期間，管理人員難以隨時掌握作業(yè)人員行蹤，不利于保障列車行車安全及上道作業(yè)人員的自身安全；另一方面，也導(dǎo)致針對上道作業(yè)難以進(jìn)行有效的過程監(jiān)管和動態(tài)調(diào)度。為此，迫切需要通過信息化手段加強(qiáng)對上道作業(yè)的管理，提高管理效率，降低鐵路沿線安全隱患。
目前的鐵路系統(tǒng)中，控制中心對上道作業(yè)人員的管理主要依賴人工提醒，當(dāng)在作業(yè)期間有通行作業(yè)區(qū)域的列車通過時，控制中心通過廣播或?qū)χv機(jī)喊話方式提醒作業(yè)區(qū)域人員避讓車輛，這種依賴人工的預(yù)警方式存在諸多缺陷：一是缺乏對現(xiàn)場作業(yè)人員進(jìn)行精確的作業(yè)位置信息采集，容易出現(xiàn)錯報(bào)、漏報(bào)現(xiàn)象；二是預(yù)警信息指令傳達(dá)方式過于依賴語音，存在誤聽的可能性；三是傳達(dá)給現(xiàn)場作業(yè)人員的預(yù)警信息指向性不明確，對作業(yè)人員人身安全構(gòu)成威脅。
分布式光纖傳感器具有抗電磁干擾能力強(qiáng)，非侵入性，高靈敏度，不需要現(xiàn)場供電，可實(shí)現(xiàn)分布式測量，耐腐蝕，防爆，光路有可撓曲性，便于與光纖系統(tǒng)連接等優(yōu)勢。近年來，被廣泛應(yīng)用于天然氣、石油管道安全監(jiān)測，橋梁裂紋監(jiān)測，氣體濃度探測、邊界安防等領(lǐng)域。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本發(fā)明之目的就是，提供一種基于分布式光纖探測的管理作業(yè)人員用列車靠近預(yù)警裝置，可有效解決鐵路上道作業(yè)人員的安全預(yù)警，減少交通事故的問題。
本發(fā)明的技術(shù)方案是，基于分布式光纖人員列車靠近預(yù)警實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)，包括分布式光纖探測系統(tǒng)、監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)中心、管理終端、道口終端、既有鐵路通信光纜，多個受警道口安裝道口終端；
所述的分布式光纖探測系統(tǒng)包括瑞利或布里淵散射的分布式光纖振動與應(yīng)變傳感器、檢測儀器、模式識別單元，分布式光纖振動與應(yīng)變傳感器沿著整個鐵軌長度鋪設(shè)，所有列車的位置及行進(jìn)過程中的應(yīng)變、振動信號由分布式光纖探測系統(tǒng)中分布式光纖振動與應(yīng)變傳感器中的瑞利或布里淵散射信號給出，并且經(jīng)過模式識別單元信號處理，得到光纖探測系統(tǒng)覆蓋的鐵軌上的所有列車長度、列車位置、實(shí)時行駛速度、列車上下行方向信息，即得到某個空間或時間區(qū)間的將通過某道口的列車相對位置信息、相對到達(dá)時間、實(shí)時行駛速度、接近道口列車長度、列車上下行方向信息；在通信機(jī)房連接沿鐵路鋪設(shè)的所述的既有鐵路通信光纜，對鐵路沿線分布的所述的受警道口的列車接近狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控和防護(hù)；所述的分布式光纖探測系統(tǒng)通過通信鏈路連接所述的監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)中心；監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)中心通過便攜式無線終端發(fā)送回的GPS信息實(shí)現(xiàn)作業(yè)人員的定位；監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)中心將預(yù)警信息按照線路允許速度及有關(guān)規(guī)定預(yù)警接近距離，進(jìn)行邏輯區(qū)分，并傳遞給作業(yè)人員，按照手持終端提示標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，并將相關(guān)信息傳遞給調(diào)度監(jiān)控中心的管理終端。
基于分布式光纖人員列車靠近預(yù)警實(shí)時監(jiān)控方法，方法基于分布式光纖探測系統(tǒng)、監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)中心、無線終端、既有鐵路通信光纜；
所述的人員列車靠近預(yù)警實(shí)時監(jiān)控方法及裝置，是通過分布式光纖探測系統(tǒng)給出線路上運(yùn)行列車的狀態(tài)信息，包括位置、速度、上下行方向等；監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)中心通過便攜式無線終端發(fā)送回的GPS信息實(shí)現(xiàn)作業(yè)人員的定位；監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)中心將預(yù)警信息按照線路允許速度及有關(guān)規(guī)定預(yù)警接近距離，進(jìn)行邏輯區(qū)分，并傳遞給作業(yè)人員，按照手持終端提示標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，并將相關(guān)信息傳遞給調(diào)度監(jiān)控中心的管理終端。
所述的分布式光纖探測系統(tǒng)包括對列車的定位，是基于瑞利(或布里淵)散射的分布式光纖振動(應(yīng)變)傳感器，沿著整個鐵軌長度鋪設(shè)，瑞利(或布里淵)散射信號，能夠檢測到所有分布式光纖探測系統(tǒng)中即所有列車行進(jìn)過程中的應(yīng)變、振動信號，并且經(jīng)過模式識別等信號處理后，可以去除噪聲干擾，識別出列車信號。并且通過進(jìn)一步的算法處理，得到光纖探測系統(tǒng)覆蓋的鐵軌上的所有列車長度、列車位置、實(shí)時行駛速度、列車上下行方向等信息，可以得到(選擇某個空間或時間區(qū)間的)將對鄰近道口的列車相對位置信息、相對到達(dá)時間、實(shí)時行駛速度、接近道口列車長度、列車上下行方向等信息。分布式光纖探測系統(tǒng)對這些信息進(jìn)行綜合分析處理后，形成完整性的判斷，形成預(yù)警信息，并將這些預(yù)警信息通過通信鏈路上傳到所述的監(jiān)控平臺數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心將監(jiān)控信息傳送到不同權(quán)限所述的用戶終端；
所述的分布式光纖探測系統(tǒng)，安置在鐵路沿線的通信機(jī)房中，接入到鐵路既有的通信光纜，并與鐵路內(nèi)部的通信鏈路連接，分布式光纖探測系統(tǒng)利用既有的通信光纜中的一芯進(jìn)行探測。
所述的通信鏈路為鐵路專網(wǎng)，可以保障信息傳輸?shù)陌踩?、可靠性?/p>
所述的監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)中心包含服務(wù)器、中心監(jiān)測顯示設(shè)備等；可以將分布式光纖探測定位儀上傳的信息進(jìn)行邏輯管理，并根據(jù)各個終端的權(quán)限，向道口終端和監(jiān)控終端發(fā)送相應(yīng)的預(yù)警信息。
本發(fā)明的有益效果：1、本發(fā)明基于分布式光纖人員列車接近實(shí)時預(yù)警系統(tǒng)及方法，采用分布式光纖傳感技術(shù)，通過模式識別，可以實(shí)時監(jiān)測列車相對位置信息、相對到達(dá)時間、實(shí)時行駛速度、列車上下行方向等信息。
2、采用既有鐵路通信光纜，基本不需要重新鋪設(shè)光纜，減少了施工成本。
3、列車位置和速度定位傳感單元不需要現(xiàn)場供電，可靠性高。
4、通信鏈路為鐵路專網(wǎng)，可以保障信息傳輸?shù)陌踩?、可靠性?/p>
附圖說明
圖1為本發(fā)明基于分布式光纖人員列車接近實(shí)時預(yù)警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
首先請參照圖1，圖1為本發(fā)明基于分布式光纖人員列車接近實(shí)時預(yù)警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。由圖1可見，本發(fā)明基于分布式光纖人員列車接近實(shí)時預(yù)警系統(tǒng)及方法，構(gòu)成包括分布式光纖探測儀、監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)中心、便攜式無線終端、既有鐵路通信光纜；所述的分布式光纖探測定位儀，在通信機(jī)房連接沿線鋪設(shè)的所述的既有鐵路通信光纜，對列車接近狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控和防護(hù)；所述的分布式光纖探測定位儀通過對探測到的信號進(jìn)行模式識別等處理后，可以去除噪聲干擾，將對列車相對位置信息、相對到達(dá)時間、實(shí)時行駛速度、接近道口列車長度、列車上下行方向等信息進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，并通過通信鏈路上報(bào)給所述的監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)中心；所述的監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)中心將預(yù)警信息按照線路允許速度及有關(guān)規(guī)定預(yù)警接近距離，進(jìn)行邏輯區(qū)分，并根據(jù)各個終端的權(quán)限，通過通信鏈路準(zhǔn)確地傳遞給所述的便攜式無線終端，作業(yè)人員按照所述的終端顯示和提示進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，同時相關(guān)信息傳遞給站段調(diào)度監(jiān)控中心和根據(jù)要求傳遞給上一級監(jiān)控中心的所述的監(jiān)控終端。
所用的便攜式無線終端，為上海移柯公司所生產(chǎn)的GSM/GPS便攜式無線終端具體參數(shù)如下：
以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。