本發(fā)明涉及鐵路預(yù)警裝置，具體為鐵路調(diào)車作業(yè)安全推進(jìn)預(yù)警裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在鐵路調(diào)車作業(yè)中，安全預(yù)警裝置扮演著至關(guān)重要的角色。這些裝置通常被安裝在鐵路沿線，用于接收來(lái)自信號(hào)發(fā)射器的特定頻率信號(hào)，并在檢測(cè)到有車輛接近或進(jìn)行調(diào)車作業(yè)時(shí)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)式固態(tài)激光雷達(dá)等設(shè)備發(fā)出預(yù)警，提醒現(xiàn)場(chǎng)工作人員注意安全。

2、現(xiàn)有技術(shù)中的鐵路調(diào)車作業(yè)安全預(yù)警裝置通常安裝在鐵路沿線，由于鐵路沿線環(huán)境復(fù)雜，火車經(jīng)過(guò)時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)往往會(huì)對(duì)預(yù)警裝置造成干擾，而預(yù)警裝置又與外界電源連接，可能導(dǎo)致電源線與接收器的連接松動(dòng)或脫落，從而影響預(yù)警信號(hào)的接收和傳遞，一旦電源線脫落，預(yù)警裝置將無(wú)法正常工作，給鐵路調(diào)車作業(yè)帶來(lái)安全隱患，現(xiàn)有技術(shù)中的預(yù)警裝置不便于對(duì)電源線進(jìn)行固定，容易影響接收器的正常使用，造成不利影響，將工作人員置于危險(xiǎn)中，同時(shí)現(xiàn)有技術(shù)的鐵路調(diào)車作業(yè)安全推進(jìn)預(yù)警系統(tǒng)多為被動(dòng)響應(yīng)，且在障礙物距離調(diào)車車列很近時(shí)才能響應(yīng)，存在較大安全隱患，故提出鐵路調(diào)車作業(yè)安全推進(jìn)預(yù)警裝置及系統(tǒng)來(lái)解決上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了鐵路調(diào)車作業(yè)安全推進(jìn)預(yù)警裝置及系統(tǒng)，具備主動(dòng)預(yù)防和對(duì)電源線進(jìn)行牢靠固定等優(yōu)點(diǎn)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的預(yù)警裝置不能對(duì)電源線進(jìn)行固定，容易影響接收器正常使用和被動(dòng)預(yù)警，給作業(yè)人員反應(yīng)時(shí)間過(guò)短的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：鐵路調(diào)車作業(yè)安全推進(jìn)預(yù)警裝置，包括機(jī)箱(1)與固定組件(2)，所述機(jī)箱(1)的內(nèi)部安裝有接收器(103)，所述機(jī)箱(1)的上端安裝有旋轉(zhuǎn)式固態(tài)激光雷達(dá)(102)，所述機(jī)箱(1)的左右兩側(cè)均固定安裝有線陣激光掃描儀(104)，所述機(jī)箱(1)的上端安裝有報(bào)警裝置(105)，所述旋轉(zhuǎn)式固態(tài)激光雷達(dá)(102)、線陣激光掃描儀(104)和報(bào)警裝置(105)均與接收器(103)通過(guò)導(dǎo)線電性連接；

3、所述固定組件(2)安裝于機(jī)箱(1)的內(nèi)部，所述固定組件(2)包括安裝座(201)，所述安裝座(201)的內(nèi)側(cè)固定連接有限位板(202)，所述限位板(202)的上下兩端均固定連接有固定座(203)，兩組所述固定座(203)的外側(cè)均轉(zhuǎn)動(dòng)連接有夾桿(204)，所述夾桿(204)遠(yuǎn)離固定座(203)的一端固定連接有夾持環(huán)(205)。

4、進(jìn)一步，所述限位板(202)的內(nèi)部滑動(dòng)連接有導(dǎo)桿(206)，所述導(dǎo)桿(206)的一端延伸至限位板(202)的右側(cè)固定連接有鉸接座(207)，所述鉸接座(207)的上下兩端分別鉸接有連桿(208)，所述連桿(208)遠(yuǎn)離鉸接座(207)的一端與夾桿(204)相鉸接。

5、進(jìn)一步，所述導(dǎo)桿(206)的外側(cè)套設(shè)有復(fù)位彈簧(209)，所述復(fù)位彈簧(209)的兩端分別與限位板(202)和鉸接座(207)固定連接。

6、進(jìn)一步，所述導(dǎo)桿(206)的另一端延伸至限位板(202)的左側(cè)固定連接有第二楔形塊(214)。

7、進(jìn)一步，所述安裝座(201)的內(nèi)側(cè)滑動(dòng)連接有第一楔形塊(212)，所述第一楔形塊(212)的一側(cè)固定連接有導(dǎo)柱(213)，所述安裝座(201)的內(nèi)側(cè)開設(shè)有與導(dǎo)柱(213)相適配的導(dǎo)槽(215)，所述導(dǎo)柱(213)滑動(dòng)連接于導(dǎo)槽(215)的內(nèi)部。

8、進(jìn)一步，所述安裝座(201)的內(nèi)部螺紋連接有驅(qū)動(dòng)螺桿(211)，所述驅(qū)動(dòng)螺桿(211)的一端與第一楔形塊(212)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述驅(qū)動(dòng)螺桿(211)的另一端固定連接有旋鈕(210)。

9、進(jìn)一步，所述機(jī)箱(1)的外側(cè)通過(guò)合頁(yè)轉(zhuǎn)動(dòng)連接有開合門(101)，所述報(bào)警裝置(105)包括揚(yáng)聲器和警報(bào)器，報(bào)警器閃爍紅、橙、黃和綠四種光。

10、鐵路調(diào)車作業(yè)安全推進(jìn)預(yù)警系統(tǒng)，包括所述鐵路調(diào)車作業(yè)安全推進(jìn)預(yù)警裝置的預(yù)警系統(tǒng)，所述預(yù)警系統(tǒng)具體如下：

11、感知層：用于采集障礙物信息，包括激光感知矩陣和定位單元；

12、傳輸層：用于將采集的數(shù)據(jù)傳輸，包括混合通信網(wǎng)絡(luò)和邊緣節(jié)點(diǎn)模組；

13、邊緣計(jì)算層：用于處理采集的數(shù)據(jù)，對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行障礙物識(shí)別，包括實(shí)時(shí)點(diǎn)云處理引擎、智能識(shí)別子系統(tǒng)和本地決策單元；

14、決策層：用于根據(jù)障礙物的特征做出預(yù)警決策，包括風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型和多級(jí)預(yù)警模塊；

15、所述激光感知矩陣采用360°旋轉(zhuǎn)式固態(tài)激光雷達(dá)(102)，水平角分辨率0.08°，垂直視場(chǎng)角30°,兩個(gè)線陣激光掃描儀(104)，掃描頻率200hz，雙波長(zhǎng)配置1550nm，長(zhǎng)距探測(cè)，最大測(cè)距500m，和905nm短距高精度，10m處精度±2mm；

16、所述定位單元通過(guò)5g網(wǎng)絡(luò)連接北斗三號(hào)高精度定位，rtk差分定位，水平精度1cm+1ppm，通過(guò)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，6軸mems陀螺儀，零偏穩(wěn)定性0.5°/h，結(jié)合軌距匹配算法基于rfid的軌道特征點(diǎn)自動(dòng)校準(zhǔn)；

17、所述實(shí)時(shí)點(diǎn)云處理引擎結(jié)合卡爾曼濾波與深度學(xué)習(xí)算法進(jìn)行動(dòng)態(tài)降噪算法，特征提取采用voxelgrid分層和pca特征向量分析，通過(guò)改進(jìn)dbscan算法進(jìn)行目標(biāo)聚類；

18、所述智能識(shí)別子系統(tǒng)通過(guò)多模態(tài)融合模型對(duì)激光點(diǎn)云特征、視覺特征和毫米波特征進(jìn)行融合處理；

19、所述本地決策單元基于b樣條曲線的動(dòng)態(tài)邊界建模的電子圍欄生成器，采用ttc算法的碰撞預(yù)測(cè)模型，預(yù)置32種標(biāo)準(zhǔn)場(chǎng)景處置應(yīng)急響應(yīng)庫(kù)；

20、所述風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型層次化貝葉斯網(wǎng)絡(luò)，輸入環(huán)境參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)和人員行為，根據(jù)輸入數(shù)據(jù)判斷風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)；

21、所述多級(jí)預(yù)警模塊通過(guò)三級(jí)預(yù)警，根據(jù)輸入信息中障礙物的距離進(jìn)行三級(jí)預(yù)警，障礙物處于檢測(cè)范圍且大于200m時(shí)進(jìn)行聲光預(yù)警，障礙物處于50m時(shí)，通過(guò)作業(yè)人員佩戴的手環(huán)進(jìn)行振動(dòng)反饋，障礙物處于10m時(shí)接通機(jī)車制動(dòng)接口進(jìn)行智能避障。

22、進(jìn)一步，所述混合通信網(wǎng)絡(luò)通過(guò)工業(yè)級(jí)tsn時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)有線主干網(wǎng)和5gurllc結(jié)合lorawan無(wú)線備份網(wǎng)，確保設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)通信，定制coap協(xié)議壓縮點(diǎn)云數(shù)據(jù)；

23、所述邊緣節(jié)點(diǎn)模組計(jì)算單元采用nvidiajetsonagxorin，存儲(chǔ)架構(gòu)基于雙通道lpddr5與nvmessd，安全機(jī)制采用國(guó)密sm4硬件加密與可信執(zhí)行環(huán)境相結(jié)合。

24、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)的技術(shù)方案具備以下突出效果：

25、1、該鐵路調(diào)車作業(yè)安全推進(jìn)預(yù)警裝置及系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)置了固定組件，使得兩組夾桿能夠帶動(dòng)兩組夾持環(huán)將電源線牢牢夾持在接收器與電源連接部位，避免了電源線因振動(dòng)或其他因素脫落的問(wèn)題，兩組夾持環(huán)的夾緊作用有效防止了電源線的松動(dòng)，保障了接收器在整個(gè)調(diào)車作業(yè)期間的穩(wěn)定工作，提高了裝置的可靠性和耐用性，旋轉(zhuǎn)旋鈕后，通過(guò)楔形塊的相互作用，帶動(dòng)夾持環(huán)展開，方便電源線的安裝與拆卸，使得電源線的安裝操作簡(jiǎn)便、高效，固定電源線后，通過(guò)反向旋轉(zhuǎn)旋鈕以及在復(fù)位彈簧的配合下，夾持環(huán)能夠自動(dòng)收緊，確保電源線固定到位，避免因松動(dòng)而導(dǎo)致接觸不良或斷開，操作簡(jiǎn)單方便。

26、2、該鐵路調(diào)車作業(yè)安全推進(jìn)預(yù)警裝置及系統(tǒng)，采用360°旋轉(zhuǎn)式激光雷達(dá)組網(wǎng)，構(gòu)建動(dòng)態(tài)三維點(diǎn)云模型，創(chuàng)新雙頻激光交替掃描技術(shù)，穿透雨霧能力提升40％，自適應(yīng)環(huán)境建模算法，融合slam與深度學(xué)習(xí)框架，多模態(tài)預(yù)警機(jī)制，三級(jí)預(yù)警體系：聲光警示(200m)、震動(dòng)提醒(50m)、自動(dòng)制動(dòng)(10m)，實(shí)現(xiàn)碰撞前5秒預(yù)警，實(shí)現(xiàn)鐵路調(diào)車作業(yè)安全防護(hù)從被動(dòng)響應(yīng)到主動(dòng)預(yù)防的范式轉(zhuǎn)變，可降低事故率83％，提升作業(yè)效率27％。