[发明专利]道砟清筛车超限施工作业安全警报系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种铁路安全作业车辆，尤其是涉及一种应用于铁路工程领域的道砟清筛车超限施工作业安全警报系统。

背景技术

道砟清筛车(以下简称清筛车)是用来清筛道床中道砟的作业机械,它将脏污的道砟从枕底挖出，进行筛分后，再将清洁道砟回填至道床，并通过回转污土输送装置将筛出的污土清除到线路外。在现有技术中，由西南交通大学马良民于2003年3月1日发表的硕士学位论文《RM80型全断面道碴清筛机挖掘能力不足问题的研究》一文中公开了RM80型全断面道碴清筛机的结构示意图。回转污土输送装置安装在机器前部车架上方，回转机构的转角大小取决于液压油缸活塞行程,RM80清筛机的最大转角为±70°。回转污土输送带在作业时，相对于轨面的最大高度为4800mm，最大抛土距离与轨道中心线的距离为5500mm。根据铁路建筑限界规定，接触网电线杆与线路中心的距离为3500mm左右，因此回转污土输送装置工作时处于接触网电线杆外侧，可能会碰到接触网电线杆，存在较大的安全隐患。

目前国内清筛车实际施工安全管理过程中，主要采用的是操作人员人工观察保障施工安全。在清筛车作业时，仅通过司机的肉眼判断和安全人员的警示来判断收回污土输送装置的时机。然而在实际的施工作业过程中，由于施工现场声音嘈杂，安全人员与司机沟通不畅，以及司机的疏忽和反应速度过慢等原因，均会造成不能及时回收输送带，以致碰倒接触网电线杆的重大事故。因此现有的清筛车施工安全管理将导致一方面施工作业人员增加，维修成本增加，另一方面，人工观察依赖人员的灵敏性与责任心，维修任务繁重时，人员容易倦怠疏忽，极易引起事故。

在现有技术当中，由武汉铁路局武汉客运专线基础设施维修基地、武汉理工大学于2009年10月27日申请，并于2010年08月11日公告，公告号为CN201545000U的中国实用新型专利公开了一种《轨道清筛车防碰撞报警装置》。在该实用新型专利中提出了一种使用超声波进行避障的装置，它包括可编程控制器、超声波传感器和报警装置；可编程控制器、报警装置设置在轨道清筛车上，超声波传感器设置在轨道清筛车的污土排除臂前端，超声波传感器的输出端与可编程控制器的信号输入端连接，报警装置由可编程控制器控制。该实用新型轨道清筛车防碰撞报警装置是一种主动防护方式的、基于超声波技术的清筛车污土排除臂防碰撞报警装置,能在污土排除臂距离前方障碍物一定距离处发出报警信号,提示操作人员绕开障碍物。但是，该装置硬件复杂，仅污土输送带上就安装超声波传感器、步进电机，驱动器模块和接近开关等元器件，而清筛车施工作业环境恶劣，污土输送带振动大，且粉尘覆盖情况严重。一方面，容易造成超声波传感器基座不稳，实时计算距离存在较大的误差；另一方面，粉尘渣土容易造成接近开关工作不可靠，系统不能可靠稳定的工作。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种道砟清筛车超限施工作业安全警报系统，能够使清筛车在设定的距离内进行警报，在紧急情况下，可触发回转污土输送装置停止摆动，或清筛车停止作业行走，确保了施工安全，减少了振动和粉尘带来的影响，大大提高了系统的可靠性。

为了实现上述发明目的，本发明具体提供了一种道砟清筛车超限施工作业安全警报系统的技术实现方案，一种道砟清筛车超限施工作业安全警报系统，包括：角度传感器、距离测量传感器和人机交互模块；

所述角度传感器，用于测量清筛车的回转污土输送装置的实时角度；

所述距离测量传感器，用于进行清筛车行驶里程测量，并形成里程信息；

所述数据处理模块，用于处理所述角度传感器和距离测量传感器采集的数据信息，并将处理后的数据信息输出至所述人机交互模块，进行触发警报和实现避障动作；

所述人机交互模块，用于显示所述数据处理模块处理后的检测数据，并进行施工安全警报显示。

优选的，所述道砟清筛车超限施工作业安全警报系统还包括障碍物检测模块，用于检测是否存在障碍物，或障碍物的间距和所述障碍物到轨道中心的距离。数据处理模块，用于处理所述角度传感器、障碍物检测模块和距离测量传感器采集的数据信息，并将处理后的数据信息输出至所述人机交互模块，进行触发警报和实现避障动作。

优选的，所述数据处理模块进一步包括：

用户参数设置模块，用于对所述清筛车的车型参数、报警安全距离和报警方式进行设置；

障碍物信息添加模块，用于添加漏检的障碍物信息；

里程测量模块，用于读取所述距离测量传感器采集的信息，获取里程数据；

显示警报和避障模块，用于输出触发警报显示数据和避障动作控制数据。