轨道交通施工便携式安全防护装置、方法、设备及介质与流程

本发明涉及轨道交通信号安全控制，尤其是涉及一种轨道交通施工便携式安全防护装置、方法、设备及介质。

背景技术：

1、高铁、普速铁路和地铁等统称轨道交通，是国家重要的轨道交通基础设施。随着高铁、市域等运量逐年增加，其向着高密度、公交化发展，在给民众出行带来便利的同时，也给带来了巨大的维护量。轨道交通运行维护涉及多个专业工种协同作业，如车务、机务、工务、电务和车辆等，为保证列车可靠安全运行，轨道交通系统需要利用列车停用时段或天窗点对铁路设备进行检修、维护、保养或更换。

2、目前轨道交通使用了大量的、繁琐的手续卡控施工区域的安全防护，导致施工区域需要大量的安全防护人员防护施工区域安全。一般情况下，车站存在多个工种、多个区域同时施工的情况，施工区域管控难度大，效率低，尤其是大型或枢纽车站尤为明显。轨道交通的线路轨旁进行施工作业时，需要至少一名安全员和一名联络员，作业安全主要有调度员、安全员、联络员和参与所有施工的人员共同通过对讲机和办理作业流程手续等共同协作完成。虽然在制度方面有严格的规定，还是由于各种原因出现诸多施工安全事故，甚至出现人员伤亡。

3、分析发生事故的原因，多数为下面几点：

4、1)铁路施工安全防护人为因素影响太大，与个人的安全意识和身体状态联系紧密；

5、2)施工安全防护途径单一，中途出现通信不畅就会导致信息失联；

6、3)调度台无法实时定位施工人员位置和施工区域；

7、4)施工防护人员多，投入人员成本高；

8、5)现有的防护设备防护距离近、体积大不易携带。

9、通过调查，现有轨道交通的施工防护工具也只有施工防护牌，其功能单一，基本靠人员来进行防护，其总体不能满足现有铁路以人为本、智能化的发展需要。

10、经过检索，中国发明专利申请公开说明书cn 113696938 a公开了维护人员安全防护系统、方法、装置及设备，其中装置包括获取模块，用摄像头、激光雷达等感知单元获取感知单元采集的感知区域内的感知信息；第一判断模块，用于根据所述感知信息判断所述感知区域内是否存在维护人员，若存在，则从控制中心获取所述维护人员的作业区间位置及时间信息；指令生成模块，用于根据维护人员位置信息、维护人员的作业区间位置及时间信息，生成对应的执行指令；发送模块，用于将所述执行指令发送至指示牌、照明灯、扬声器等执行单元，使所述执行单元执行所述执行指令，给施工人员或列车预警或者报警提示。目前存在体积大、携带不方便、人为因素列车驶入施工区域、施工人员因没注意到预警或报警信息而未及时撤离的安全问题。

11、因此，如何来实现适用于多场景、安全可靠、体积小、方便携带、实时监控、救援定位的轨道交通施工安全防护，为施工人员安全和轨道交通稳定运行提供可靠的安全防护成为需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种适用于多场景、安全可靠、体积小、方便携带、救援定位的轨道交通施工便携式安全防护装置、方法、设备及介质。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、根据本发明的第一方面，提供了一种轨道交通施工便携式安全防护装置，所述的便携式安全防护装置与列车运行控制系统通信来实现施工区域安全防护，所述的便携式安全防护装置包括安全防护工业计算机以及分别与安全防护工业计算机连接的电池供电模块、bds/gps定位模块、gsm-r/lte无线通信模块、高压和红外感应模块、声光报警模块和人机交互和对讲模块；

4、其中所述的gsm-r/lte无线通信模块与列车运行控制系统通信。

5、优选地，所述的bds/gps定位模块，用于定位施工人员的位置和施工范围，并发送给安全防护工业计算机。

6、优选地，所述的gsm-r/lte无线通信模块，用于便携式安全防护装置和列车运行控制系统间的信息传输。

7、优选地，所述的安全防护工业计算机包括以下功能：

8、用于储存施工人员的位置和施工范围，并进行位置校验；

9、用于危险靠近前提前发指令给高压和红外感应模块(5)和声光报警模块(6)，以便报警提醒施工人员或列车；

10、用于存储对讲通话记录、定位记录、列车接近记录和日志记录。

11、优选地，所述的高压和红外感应模块，用于接近高压电感应和红外检测障碍物感应，并给出报警。

12、优选地，所述的高压和红外感应模块包括静电感应报警器，用于将检测到的电场强度数据传送至安全防护工业计算机，然后计算出高压电的接近距离，当有危险时给出报警。

13、优选地，所述的声光报警模块，用于在危险逼近施工人员时，给施工人员或列车发出声光报警。

14、优选地，所述的声光报警模块还包括两个红色信号面板，分别位于便携式安全防护装置前后表面的中间位置。

15、更加优选地，所述的红色信号面板包括led点阵灯泡，用于列车禁止运行信号。

16、优选地，所述的人机交互和对讲模块，包括按键、屏幕、设备连接状态显示指示灯和无线对讲机，用于施工人员和列车运行控制系统的信息交互，其中设备连接状态显示指示灯直观反馈设备工作状态。无线对讲机用于施工人员实时与调度中心进行通信，可与便携式安全防护装置组合使用，也可单独使用。

17、优选地，所述的电池供电模块，分别与安全防护工业计算机、bds/gps定位模块、gsm-r/lte无线通信模块、声光报警模块和人机交互和对讲模块连接，具备过流保护，电量预警等功能。每个子模块供电故障不影响其他模块的供电，为整个系统提供可靠安全的电源。

18、优选地，所述的便携式安全防护装置一般安装在轨旁距离线路中心≥2.6米处或随身携带。

19、根据本发明的第二方面，提供了一种轨道交通施工便携式安全防护方法，所述的防护方法基于列车运行控制系统的列车防护，包括轨道电路防护子方法、移动闭塞防护子方法，防止列车闯入施工区域。

20、优选地，所述的轨道电路防护子方法包括便携式安全防护装置的两个全封闭高压鳄鱼夹分别连接施工区域两钢轨底部，并闭合施工便携式安全防护装置上的开关，使施工区域的轨道继电器落下，从而阻止列车或移动障碍物进入施工区域。

21、优选地，所述的移动闭塞防护子方法包括便携式安全防护装置实时将施工信息发送给控制列车运行的zc或rbc，其中施工信息包括bds/gps定位模块报告的施工人员位置和施工范围或施工人员手动设置的施工公里标，并在施工区域形成防护安全包络，防止其他列车闯入施工区域。

22、优选地，所述的防护方法还包括列车接近红外防护子方法，当有列车接近施工区域时，施工便携式安全防护装置的红外感应装置可检测其前后＞200米的列车或障碍物接近，并给出声音报警。

23、根据本发明的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的方法。

24、根据本发明的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现所述的方法。

25、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

26、1.基于列车运行控制系统的列车防护方法对施工区域进行了设备级安全防护，保证施工区域的列车或异物无法闯入施工区域，杜绝人为因素导致的安全防护不到位，更好地保障施工人员和列车安全。

27、2.铁路施工区域安全防护、安全预警、位置定位、实时对讲和声光报警灯等多重安全防护措施，可有效减轻防护人员劳动强度，同时增加施工人员逃生避让时间。

28、3.防护装置具备近电感应报警功能，可有效规避因接触网或地铁三轨高压电对施工人员的伤害。

29、4.具备实时定位、实时对讲和紧急呼救功能，便于铁路线路抢修和紧急救援。

30、5.具有灯光、声音等提醒，安装在线路侧安全位置，司机看到红灯停车信号显示后采取列车制动，进而对施工区域有效防护。

31、6.体积小、携带方便。

32、7.使用灵活，可安装在施工作业区域的线路两侧，也可随身携带。

33、8.施工区域可实时显示在在列车控制系统的调度界面，方便调度人员和施工人员、其它专业工种人员同步协调，且对既有列控系统无任何影响。