自轮运转特种设备运行安全综合监控方法及其监控装置

摘要

本发明公开一种自轮运转特种设备运行综合监控方法及其智能监控装置，依据行业标准，结合自轮运转特种设备运行安全和线路安全的需求，克服现有技术监控装置的监控功能薄弱和智能程度较低的缺陷，基于GPS定位以及无线通信网络远程数传以及装置软件的监控网络与使命，创新构思提出监控装置的智能监控模式，实现对自轮运转特种设备运行的常规与特征监控任务有机结合的综合监控，显著提升装置的监控能力，车载基础数据和临时修改参数通过无线通信网络上传，装置信息更新快速准确，以及原始录音介质的安全保存，实现对自轮运转特种设备运行安全的全面监控，提高自轮运转特种设备运行的安全性，有效保证自轮运转特种设备作业安全，经济效益和社会效益十分巨大，可应用于各种轨道车、大型养路机械。

主权项

1、自轮运转特种设备运行安全综合监控方法，基于自轮运转特种设备智能监控装置简称监控装置的综合监控方法包括以下步骤：步骤一、构建自轮运转特种设备运行安全综合监控系统简称监控系统(1)在自轮运转特种设备运行管理部门组建监控系统；(2)监控系统配置监控系统主机并接入公用或专用通信网络，通过网络实现信息收发；(3)监控系统主机配置系统监控程序；(4)对管辖的每台自轮运转特种设备及其安装的监控装置统一编号；(5)通过公用或专用通信网络或专用U盘对每台自轮运转特种设备及其安装的智能监控装置实施监控和管理；步骤二、自轮运转特种设备运行智能监控装置配置要求(1)配置GPRS数传模块接入公用或专用无线通信网络，与监控系统主机建立无线数传连接，收发无线数传信息；(2)配置GPS定位模块并通过GPRS数传模块经公用或专用无线通信网络发送其载体自轮运转特种设备的运行位置和状态信息；(3)配置含有无线通信模块的防碰单元，结合GPS位置信息，通过计算相邻自轮运转特种设备的安全距离实现防碰功能；(4)配置装置监控程序；(5)符合监控系统对自轮运转特种设备运行安全的规范管理和监控要求，设置监控参数；(6)在控制台或控制盒的显示屏对作业运行和报警作动态显示；步骤三、自轮运转特种设备安全运行监控网络及其使命监控系统通过数传网络与自轮运转特种设备及其车载智能监控装置构成完整的自轮运转特种设备安全运行监控网络，其使命至少包括：(1)监控系统依据标准或规范，并通过监控网络对其所辖的自轮运转特种设备运行安全实行规范管理和监控；(2)监控系统通过监控网络向各自轮运转特种设备所载监控装置发送车载基础数据文件、运行揭示文件和安全监控管理文件；在不具有无线通信网络覆盖条件的线路施工时，采用辅助的专用U盘复制前述文件完成发送；(3)对所辖自轮运转特种设备运行状态及其智能监控装置的动态作业实施监控，在其监控系统主机显示屏显示全系统监控态势和安全事故报警信号，并及时通过短信方式向预设的相关负责人手机号码转发特定的报警信息；(4)对所辖的自轮运转特种设备及其智能监控装置的安全运行监控记录和录音数据，实行日下载转储与定期电子统计和考核；步骤四、智能监控装置的监控任务(1)常规控任务防止自轮运转特种设备运行的冒进和冒出信号、超速、溜逸和轴温的监控与报警；(2)特征监控任务a.防止无证驾驶的监控与报警：身份确认与记录；b.防止区间作业车辆碰撞的监控与报警：GPS定位和无线通信的广播与防碰处理功能；c.防止司机瞌睡的监控与报警：防瞌睡按钮应答；d.防止监控录音数据失效的准黑匣功能：录音介质的准黑匣保护；步骤五、设置自轮运转特种设备运行的监控模式智能监控装置按照自轮运转特种设备运行线路和作业性质，应在停车状态下选择相应的监控模式或根据状态条件判断自动进入相应监控模式：(1)灯控模式：无车载基础数据线路运行时的信号类型限速监控；(2)正常监控模式：有车载基础数据的线路运行时的正常运行监控；(3)降级模式：开机后30秒以上才按开机键、监控装置无法确定位置监控装置进入降级模式运行；(4)出入库模式：出库、入库运行时的固定限速运行监控；(5)调车模式：进入车站调车作业运行的固定限速监控；(6)封锁模式：进入封锁区间作业运行的允许限速监控；(7)作业模式：作业区间内单台自轮运转特种设备的作业运行监控；(8)GPS防碰模式：作业区间内有多台自轮运转特种设备分散作业时的防碰运行监控；(9)返回模式：施工作业后返回车站时的固定限速返回运行监控；(10)连挂模式：多机编组连挂时的固定限速运行监控；(11)补机模式：多机编组连挂担当补机时只记录不监控；步骤六、设置智能监控装置的监控模式(1)身份确认模式设置身份确认部件，司机和副司机通过身份确认部件确认合法身份，并记录相应身份信息以备管理考核；身份确认模式通过选择下列之一身份确认部件：a.指纹识别部件-监控装置开机，以指纹识别确认指定司机或副司机；b.U盘复制部件-监控装置开机后，利用专用U盘中揭示文件内含的司机和副司机身份信息来认定司机或副司机身份；c.IC卡部件-监控装置开机后，利用IC内司机和副司机的身份信息来认定司机或副司机身份；(2)校标模式a.自动校标-根据轨道绝缘节信号自动校标，自动修正换算参数，提高距离换算精度；b.人工校标-到达线路的特定位置时，手动操作对标键进行人工校标；(3)GPS防碰模式a.通过无线通信模块向附近的其他自轮运转特种设备广播本自轮运转特种设备定位和状态数据，该数据由设备编号、日期、时间、当时地面信息、速度、GPS定位信息和状态信息组成；b.接收其他自轮运转特种设备广播的定位和状态数据，计算出与相邻自轮运转特种设备的距离，结合其运行速度，为其提供防碰报警；(4)线路数据输入模式车载基础数据文件和运行揭示文件，由监控装置选择远程下载方式或人工复制方式，录入或修改，修改前对数据进行校验并设置身份确认操作，只有数据校验正确且符合操作权限的人员方可修改数据，修改时须进行双方确认并自动记录操作人员信息和操作过程，防止非法破坏、篡改数据；(5)制动控制模式在无车载基础数据线路运行时，按照机车信号色灯变化以前方800M为控制目标距离，按列车牵引计算生成距离-速度制动曲线，对车辆实施连续的速度控制；遇停车信号灯时，按800m制动距离实施常用制动；冒进信号时，实施紧急制动(6)监控装置硬件热备份模式采用双主机或主机板热备份及其自动切换模式，其中：a.双主机热备份——两个显控台或控制盒同时配接两台主机，正常工作时一台为值日主机，另一台为备份主机，两台主机分别连接自动切换器，两台主机互为热备份并通过切换器硬切换或自动软切换，作为应急措施，值日主机故障立急切换到备份主机；b.主机板热备份——一台主机的主机板为双板热备份，正常工作时一块为主控板另一块为备份板，软件智能检测判断主控板故障，发出报警并自动切换到备份板；步骤七、设置自轮运转特种设备运行监控参数(1)设置自轮运转特种设备的监控参数；线路允许速度、施工允许速度、过岔速度、区间限速、车辆允许速度、安全间距、辆数、总重、计长；(2)设置自轮运转特种设备运行监控系统监管参数；司机身份确认记录、日期时间、交路号、段号、单线、复线、上行、下行、前进、后退、出入库自检记录、动态位置、运行车速、报警语音、列调电台通话语音；(3)设置报警提示的应答迟延时间；设定最大确认延时时间，在此时间内不应答判定为不响应确认操作；步骤八、定义自轮运转特种设备运行事故预防能力为提高对自轮运转特种设备安全运行的监控能力，监控装置至少具有以下安全事故预防功能：(1)预防无监控保障条件运行监控装置应对自轮运转特种设备运行实施全程监控，自轮运转特种设备在监控装置关机状态下运行时，监控系统主机无法接收到监控装置发送的开机、自检、实时定位和状态信息，对于无运行记录信息的运行操作均视为违规，追究责任处罚，从而杜绝无监控保障条件下的运行；(2)预防自检不合格运行a.自轮运转特种设备出库时，自轮运转特种设备需通过监控装置作出库自检，“自检合格”为自轮运转特种设备有监控保障运行控制条件之一；b.监控装置出库自检时出现故障报警，监控装置控制无监控保障的自轮运转特种设备停止出库运行；(3)预防运行越界或运行追尾导致碰撞a.监控装置应对自轮运转特种设备运行越界提前预判告警，并在越界时报警和控制制动；b.监控装置应能对同区间作业时多台自轮运转特种设备运行实行动态监控预警，预报相邻车辆间距，接近安全距离时告警，当进入安全距离时报警和控制制动；(4)预防司机瞌睡运行监控装置预防司机瞌睡功能具有提示语音和应答操作按键，判定司机瞌睡行驶时，能自动对运行中的自轮运转特种设备实施报警并紧急制动的控制功能；(5)预防区间作业碰撞事故依据GPS定位和无线通信广播，计算相邻自轮运转特种设备的相对距离，以此距离的速度为控制对象严密监控，防止碰撞事故；(6)预防车辆溜逸事故停车时检测管压、相位和工况，发生溜逸时语音报警提示司机进行控制，否则将自动予以制动处理，防止自轮运转特种设备溜逸；(7)预防车辆切轴报警实时监测轴温，超过设定值时予以语音报警提示司机，预防车辆切轴事故；步骤九、定义自轮运转特种设备运行监控记录的保护模式(1)监控记录物理载体的准黑匣保护模式智能监控装置主机中的录音单元采用准黑匣结构的保护模式，录音介质采用分置以及抗撞击和气水密封结构；(2)监控记录备份或复制的保护模式必须采用专用转储设备才能从智能监控装置中备份或复制监控记录和录音数据，并且监控记录和录音数据只能回放不能修改、删除。