CN111959562A - 铁路上道作业人员安全防护预警方法、装置和*** - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种铁路上道作业人员安全防护预警方法、装置和***，该方法包括：接收到雷达检测器、振动检测器和光学检测器中的任一第一报警信号，则进行报警；接收到管理平台转发的来自雷达检测器、振动检测器和光学检测器中的任一第二报警信号，则判断所述任一第二报警信号是否与所述任一第一报警信号重复，若否，则进行报警；接收到管理平台发出的作业人员超出安全作业区域的报警信号，则进行报警。本发明实施例提供的方法、装置和***，实现了摆脱对人工预警人员的依赖且减少受到自然环境的干扰，提高了预警的效率和准确率。
Description
技术领域
本发明涉及铁路作业人员安全防护技术领域，尤其涉及一种铁路上道作业人员安全防护预警方法、装置和***。
背景技术
随着铁路行业快速发展，为了保证列车的安全行驶，针对铁道线路的维护和维修工作需求也日益提高，不仅施工作业频度不断提高，作业人员数量也逐渐增加。如何快速有效的对在轨施工作业人员进行安全管理，在有危险情况比如列车接近时，如何及时提醒人员停工下道成为了铁路运输安全中的重大难题。
由于铁路相关的施工作业较为繁琐，铁路维护人员上下道所需时间较长，在得到列车接近的信息时施工人员必须在较短的时间内携带作业工具或养路机械下道，一旦下道不及时，极易造成施工人员的伤亡并影响列车的正常行驶。
目前，铁路施工现场的安全管理和防护工作主要通过作业调度和人工监测两种方式：
作业调度：主要是将一些简单、集中的施工安排在天窗期内进行，但是对于繁琐的维修作业，短暂的天窗期时间难以满足要求。同时随着近年来铁路运输量的持续增长，对铁路维护工作的需求日渐增长，仅依靠天窗期远不能够满足实际的工作需求。
人工监测：包括现场防护员监测和驻站联络员监测，驻站联络员负责通过对讲机及时播报列车进站出站信息，现场防护员负责接收驻站联络员播报的信息和在现场瞭望是否有列车接近，并通过对讲或喊话的方式告知在轨作业人员及时下道。但是在恶劣天气(雨天、雾天、沙尘暴等)、通信环境不畅(对讲信号差)、瞭望视野不好(弯道、隧道、山体遮挡等)、防护人员疲劳懈怠等情况下，可能会导致不能及时的将列车接近信息告知在线路维护作业人员，进而威胁行车安全和施工人员的人身安全。
因此，目前的铁路施工现场的安全管理和防护工作存在以下三个缺点：
1、在铁路上道作业现场，管理者很难随时掌控所有人员当前位置情况，主要依靠人工查看和对讲询问等方式，速度慢，效率低，且容易出错；
2、部分作业单位会给人员配备GNSS卫星导航***设备，用于人员定位，但在有遮挡情况下比如隧道内等，GNSS定位设备会失效，方案无法满足所有铁路作业场景；
3、铁路施工作业安全预警目前主要依靠人工监测方式，容易受自然环境和预警人员自身情况影响，安全性较低。
因此，如何避免现有的铁路施工现场的安全管理和防护工作中的对预警人员依赖大且预警结果受自然环境影响较多，且人工查看和对讲询问效率低下容易出错的情况，仍然是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种铁路上道作业人员安全防护预警方法、装置和***，用以解决现有的铁路施工现场的安全管理和防护工作中的对预警人员依赖大且预警结果受自然环境影响较多，人工查看和对讲询问效率低下容易出错的问题。
第一方面，本发明实施例提供一种铁路上道作业人员安全防护预警方法，包括：
接收到雷达检测器、振动检测器和光学检测器中的任一第一报警信号，则进行报警；
接收到管理平台转发的来自雷达检测器、振动检测器和光学检测器中的任一第二报警信号，则判断所述任一第二报警信号是否与所述任一第一报警信号重复，若否，则进行报警；
接收到管理平台发出的作业人员超出安全作业区域的报警信号，则进行报警。
优选地，该方法中，管理平台判断作业人员超出安全作业区域的方法，具体包括：
接收安全作业区域周围设置的UWB基站上报的作业人员的定位信息，所述定位信息通过在作业人员上配置UWB标签后所述UWB基站对UWB基站覆盖范围内UWB标签进行定位得到；
根据所述定位信息以及预先设定的安全作业区域，判断是否发生作业人员超出安全作业区域。
优选地，该方法中，所述管理平台判断作业人员超出安全作业区域的方法，还包括：
当安全作业区域属于空旷无遮挡地带，接收作业人员佩戴的北斗或GNSS***上传的定位信息；
将所述定位信息转发至对外通信装置以供所述对外通信装置接收的北斗或GNSS差分基准站下发的校正信息对所述定位信息进行同步校正得到标准定位信息；
接收所述对外通信装置回传的所述标准定位信息，根据所述标准定位信息以及预先设定的安全作业区域，判断是否发生作业人员超出安全作业区域。
优选地，该方法中，所述进行报警，具体包括：
进行声光报警；或者，
同时进行声光报警和作业人员配置的UWB标签的声光报警；
其中，所述UWB标签还集成了声光报警模块，用于接受所述UWB基站转发的来自管理平台的报警信息并报警。
优选地，该方法中，所述光学检测器的报警信号产生，具体包括：
当光学检测器识别出光学检测器中摄像头采集的列车接近方向的图像中出现列车时，产生报警信号；
当光学检测器中照度计判断出检测值按预设规则增强，则判断有列车接近，产生报警信号。
第二方面，本发明实施例提供一种铁路上道作业人员安全防护预警的装置，包括：
第一报警单元，用于接收到雷达检测器、振动检测器和光学检测器中的任一第一报警信号，则进行报警；
第二报警单元，用于接收到管理平台转发的来自雷达检测器、振动检测器和光学检测器中的任一第二报警信号，则判断所述任一第二报警信号是否与所述任一第一报警信号重复，若否，则进行报警；
第三报警单元，用于接收到管理平台发出的作业人员超出安全作业区域的报警信号，则进行报警。
优选地，该装置中，管理平台判断作业人员超出安全作业区域的方法，具体包括：
接收安全作业区域周围设置的UWB基站上报的作业人员的定位信息，所述定位信息通过在作业人员上配置UWB标签后所述UWB基站对UWB基站覆盖范围内UWB标签进行定位得到；
根据所述定位信息以及预先设定的安全作业区域，判断是否发生作业人员超出安全作业区域。
第三方面，本发明实施例提供一种铁路上道作业人员安全防护预警***，包括：雷达检测器、振动检测器、视觉检测器、管理平台和报警装置，其中，
所述雷达检测器，用于向列车驶来方向进行雷达扫描，判断是否有列车接近，若是，则产生报警信号发往管理平台和报警装置；
所述振动检测器，用于通过检测铁路钢轨振动，判断是否有列车接近，若是，则产生报警信号发往管理平台和报警装置；
所述光学检测器，用于向列车驶来方向进行拍摄和光学照度检测，若拍摄的图像中识别出列车或者照度检测值按预设规则增强，则产生报警信号发往管理平台和报警装置；
所述管理平台，用于接收雷达检测器、振动检测器和视觉检测器的报警信号，并判断作业人员是否超出安全作业区域；
所述报警装置，用于接收到雷达检测器、振动检测器和光学检测器中的任一第一报警信号，则进行报警；接收到管理平台转发的来自雷达检测器、振动检测器和光学检测器中的任一第二报警信号，则判断所述任一第二报警信号是否与所述任一第一报警信号重复，若否，则进行报警；接收到管理平台发出的作业人员超出安全作业区域的报警信号，则进行报警。
第四方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面所提供的铁路上道作业人员安全防护预警方法的步骤。
第五方面，本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所提供的铁路上道作业人员安全防护预警方法的步骤。
本发明实施例提供的方法、装置和***，通过接收到雷达检测器、振动检测器和光学检测器中的任一第一报警信号，则进行报警，接收到管理平台转发的来自雷达检测器、振动检测器和光学检测器中的任一第二报警信号，则判断所述任一第二报警信号是否与所述任一第一报警信号重复，若否，则进行报警，接收到管理平台发出的作业人员超出安全作业区域的报警信号，则进行报警。因此，通过利用雷达检测、轨道振动检测和视觉检测多种方式融合判断，实现了提前准确快速进行列车靠近的预警，同时通过接收管理平台发出的作业人员超出安全区域的报警信号进行报警，可以自动进行作业人员的安全预警。故本发明实施例提供的方法、装置和***，实现了摆脱对人工预警人员的依赖且减少受到自然环境的干扰，提高了预警的效率和准确率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的铁路上道作业人员安全防护预警方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的铁路上道作业人员安全防护预警的装置的结构示意图；
图3为本发明实施例的铁路上道作业人员安全防护预警***的工作流程图；
图4为本发明另一实施例提供的铁路上道作业人员安全防护预警***的的工作流程图；
图5为本发明实施例提供的电子设备的实体结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
现有的铁路施工现场的安全管理和防护工作普遍存在对预警人员依赖大且预警结果受自然环境影响较多，人工查看和对讲询问效率低下容易出错的问题。对此，本发明实施例提供了一种铁路上道作业人员安全防护预警方法。图1为本发明实施例提供的铁路上道作业人员安全防护预警方法的流程示意图，如图1所示，该方法的执行主体为报警装置，该方法包括：
步骤110，接收到雷达检测器、振动检测器和光学检测器中的任一第一报警信号，则进行报警。
具体地，本发明实施例提供的铁路上道作业人员安全防护预警方法是基于一套铁路上道作业人员安全防护预警***完成的，而该***包括雷达检测器、振动检测器、光学检测器、管理平台和报警装置。其中，当作业人员在铁路上道规定的安全区域进行作业维修时，雷达检测器、振动检测器和光学检测器分别放置于铁路上道规定的安全区域的前面预设距离处的轨道两侧，所述放置于铁路上道规定的安全区域的前面是指比安全区域更接近于列车驶来方向的地方。所述雷达检测器，用于向列车驶来方向进行雷达扫描，判断是否有列车接近，若是，则产生报警信号发往管理平台和报警装置；所述振动检测器，用于通过检测铁路钢轨振动，判断是否有列车接近，若是，则产生报警信号发往管理平台和报警装置；所述光学检测器，用于向列车驶来方向进行拍摄和光学照度检测，若拍摄的图像中识别出列车或者照度检测值按预设规则增强，则产生报警信号发往管理平台和报警装置，只要报警装置检测到雷达检测器、振动检测器和光学检测器发来的任一第一报警信号，则进行报警。所述报警装置通常安置在安全作业区域周围，报警装置可以是使得现场作业人员能够听到声学报警或者看到光学报警的一个报警装置或者多个报警装置，此处不作具体限定。
步骤120，接收到管理平台转发的来自雷达检测器、振动检测器和光学检测器中的任一第二报警信号，则判断所述任一第二报警信号是否与所述任一第一报警信号重复，若否，则进行报警。
具体地，雷达检测器、振动检测器和光学检测器的报警信号也会发送给管理平台，管理平台再将所述来自雷达检测器、振动检测器和光学检测器的第二报警信号转发给报警装置，若所述第二报警信号是报警装置已经直接从雷达检测器、振动检测器和光学检测器中接收过的任一第一报警信号，则报警装置不进行重复报警，若不是，则报警装置进行报警。
步骤130，接收到管理平台发出的作业人员超出安全作业区域的报警信号，则进行报警。
具体地，管理平台还会根据作业人员的定位信息以及预先设定的安全作业区域判断所述作业人员是否超出了安全作业区域，若超出，则产生报警信号发送给报警装置，报警装置接收到来自管理平台的作业人员超出安全作业区域的报警信号，则进行报警。此处，管理平台获取作业人员的定位信息可以是通过作业人员身上佩戴的北斗/GNSS***获取，或者是通过安全作业区域周围安置的UWB基站将获取的作业人员身上佩戴的UWB标签的定位信息转发至管理平台得到，此处不作具体限定。另外，除了对作业人员进行定位，还通常会对作业设备定位，例如，在每台作业设备上也安装对应的UWB标签或者北斗/GNSS***，以便UWB基站获取每台作业设备的定位信息进而管理平台能够获得作业设备的位置信息，判断作业设备是否处于安全作业区域，若作业设备超出安全作业区域，也产生报警信号发往报警装置。同时，管理平台还能接收其他报警人员的报警信息，例如遇到自然灾害或人员受伤等突发情况，根据所述报警信息产生报警信号发往报警装置使得报警装置进行报警。
本发明实施例提供的方法，通过接收到雷达检测器、振动检测器和光学检测器中的任一第一报警信号，则进行报警，接收到管理平台转发的来自雷达检测器、振动检测器和光学检测器中的任一第二报警信号，则判断所述任一第二报警信号是否与所述任一第一报警信号重复，若否，则进行报警，接收到管理平台发出的作业人员超出安全作业区域的报警信号，则进行报警。因此，通过利用雷达检测、轨道振动检测和视觉检测多种方式融合判断，实现了提前准确快速进行列车靠近的预警，同时通过接收管理平台发出的作业人员超出安全区域的报警信号进行报警，可以自动进行作业人员的安全预警。故本发明实施例提供的方法，实现了摆脱对人工预警人员的依赖且减少受到自然环境的干扰，提高了预警的效率和准确率。
基于上述实施例，该方法中，管理平台判断作业人员超出安全作业区域的方法，具体包括：
接收安全作业区域周围设置的UWB基站上报的作业人员的定位信息，所述定位信息通过在作业人员上配置UWB标签后所述UWB基站对UWB基站覆盖范围内UWB标签进行定位得到；
根据所述定位信息以及预先设定的安全作业区域，判断是否发生作业人员超出安全作业区域。
具体地，本发明实施例提供的铁路上道作业人员安全防护预警***中还包括UWB基站和各作业人员身上佩戴的UWB标签。所述UWB基站包括多个，分别设置在安全作业区域的周围以保证所有UWB基站的信号传输能覆盖所述安全作业区域，即能保证UWB基站能接收到安全作业区域内作业人员身上佩戴的UWB标签的信息。作业人员身上佩戴有UWB标签，UWB基站对所述UWB标签进行定位。每个UWB标签都集成有RFID功能，且每个UWB标签具有唯一ID，预先与佩戴人员信息进行ID绑定(绑定通过管理平台实现)，以便识别ID信息，而UWB标签可以做成多种形式，比如手环式、小盒子式等等，方便作业人员佩戴。UWB基站可以对佩戴UWB标签的作业人员进行定位，并将作业人员的定位信息发送至管理平台，管理者通过管理平台，可以随时查看作业区域内，佩戴UWB标签的作业人员的当前位置情况，UBW标签的定位结果，是UWB基站范围内的一个相对坐标，基于所述相对坐标和预先存储的各UWB基站的实际位置坐标，就可以得到各UWB标签的实际位置坐标，然后再根据管理平台存储的预先设定的安全作业区域，就可以判断所述各UWB标签的实际位置是否超出了安全作业区域。同时，还可以将各作业设备上也安装UWB标签，进行与作业人员安装了UWB标签后同样的定位信息上报，也可以判断各作业设备是否有超出安全作业区域的情况。
基于上述任一实施例，该方法中，所述管理平台判断作业人员超出安全作业区域的方法，还包括：
当安全作业区域属于空旷无遮挡地带，接收作业人员佩戴的北斗或GNSS***上传的定位信息；
将所述定位信息转发至对外通信装置以供所述对外通信装置接收的北斗或GNSS差分基准站下发的校正信息对所述定位信息进行同步校正得到标准定位信息；
接收所述对外通信装置回传的所述标准定位信息，根据所述标准定位信息以及预先设定的安全作业区域，判断是否发生作业人员超出安全作业区域。
具体地，作业人员还佩戴有北斗或GNSS***，即在各UWB标签内部还集成有北斗/GNSS高精度卫星导航定位功能，可以在隧道外等空旷露天无遮挡环境中提供定位功能。管理平台接收到作业人员佩戴的北斗或GNSS***上传的定位信息后，会将该定位信息转发至对外通信装置以供所述对外通信装置接收的北斗或GNSS差分基准站下发的校正信息对所述定位信息进行同步校正得到标准定位信息，管理平台再接收所述对外通信装置回传的所述标准定位信息，根据所述标准定位信息以及预先设定的安全作业区域，判断是否发生作业人员超出安全作业区域。此种对于作业区域属于空旷无遮挡地带的情况，利用北斗/GNSS进行定位，无需架设UWB基站，节省作业人员工作量和准备时间。
基于上述任一实施例，该方法中，所述进行报警，具体包括：
进行声光报警；或者，
同时进行声光报警和作业人员配置的UWB标签的声光报警；
其中，所述UWB标签还集成了声光报警模块，用于接受所述UWB基站转发的来自管理平台的报警信息并报警。
具体地，进行报警包括两种情况，其一是报警装置直接进行声光报警，由于报警装置安置于作业区域，因此，此声光报警用于保证每个作业人员能听到或者看到；其二是同时进行报警装置的声光报警和作业人员佩戴的UWB标签的声光报警，不仅通过安置于作业区域的报警装置提供统一的声光报警，还让作业人员佩戴的UWB标签进行声光报警通知到个人，当管理平台接收到雷达检测器、振动检测器和光学检测器的报警信号后，将报警信号向UWB基站转发，并指示UWB基站将所述报警信号下发到每个UWB标签进行声光报警，当管理平台判断出某个作业人员超出安全作业区域，则将报警信号向UWB基站转发，所述报警信号还携带了该作业人员佩戴的UWB标签的ID以供UWB基站将报警信息发送到该作业人员佩戴的UWB标签上，然后，该作业人员佩戴的UWB标签进行声光报警。
基于上述任一实施例，该方法中，所述光学检测器的报警信号产生，具体包括：
当光学检测器识别出光学检测器中摄像头采集的列车接近方向的图像中出现列车时，产生报警信号；
当光学检测器中照度计判断出检测值按预设规则增强，则判断有列车接近，产生报警信号。
具体地，所述光学检测器包括高性能摄像头和高精度照度计，同时配备无线通信装置，与管理平台和报警装置通过无线信号连接。
所述高性能摄像头：对列车接近方向不断进行图像拍摄，并对拍摄图像进行智能识别，判断图像中是否有列车。当图像中识别到列车时，高性能摄像头向管理平台和报警装置发送报警信号。
所述高精度照度计：对列车接近方向不断进行光学照度检测，根据检测的照度值变化率判断是否有列车接近。通常，列车车头配有近光灯和远光灯，并严格按照铁路标准执行，在没有列车接近时，照度计检测值为当前环境光照度，虽然会有干扰波动情况，可通过软件算法滤除，当有列车接近时，照度计检测值以特定规律增强，以此判断有列车接近，并向管理平台和报警装置发送报警信号。
光学检测器检测的优点是不易受现场噪声振动影响。缺点是光学检测器信号传输容易受到传输路径和外部光线影响，比如隧道弯曲，其他干扰光源等，会降低光学检测器检测距离和检测效果。
基于上述任一实施例，本发明实施例提供一种铁路上道作业人员安全防护预警的装置，图2为本发明实施例提供的铁路上道作业人员安全防护预警的装置的结构示意图。如图2所示，该装置实质是一种报警装置，该装置包括第一报警单元210、第二报警单元220和第三报警单元230，其中，
所述第一报警单元210，用于接收到雷达检测器、振动检测器和光学检测器中的任一第一报警信号，则进行报警；
所述第二报警单元220，用于接收到管理平台转发的来自雷达检测器、振动检测器和光学检测器中的任一第二报警信号，则判断所述任一第二报警信号是否与所述任一第一报警信号重复，若否，则进行报警；
所述第三报警单元230，用于接收到管理平台发出的作业人员超出安全作业区域的报警信号，则进行报警。
本发明实施例提供的装置，通过接收到雷达检测器、振动检测器和光学检测器中的任一第一报警信号，则进行报警，接收到管理平台转发的来自雷达检测器、振动检测器和光学检测器中的任一第二报警信号，则判断所述任一第二报警信号是否与所述任一第一报警信号重复，若否，则进行报警，接收到管理平台发出的作业人员超出安全作业区域的报警信号，则进行报警。因此，通过利用雷达检测、轨道振动检测和视觉检测多种方式融合判断，实现了提前准确快速进行列车靠近的预警，同时通过接收管理平台发出的作业人员超出安全区域的报警信号进行报警，可以自动进行作业人员的安全预警。故本发明实施例提供的装置，实现了摆脱对人工预警人员的依赖且减少受到自然环境的干扰，提高了预警的效率和准确率。
基于上述任一实施例，该装置中，管理平台判断作业人员超出安全作业区域的方法，具体包括：
接收安全作业区域周围设置的UWB基站上报的作业人员的定位信息，所述定位信息通过在作业人员上配置UWB标签后所述UWB基站对UWB基站覆盖范围内UWB标签进行定位得到；
根据所述定位信息以及预先设定的安全作业区域，判断是否发生作业人员超出安全作业区域。
基于上述任一实施例，该装置中，所述管理平台判断作业人员超出安全作业区域的方法，还包括：
当安全作业区域属于空旷无遮挡地带，接收作业人员佩戴的北斗或GNSS***上传的定位信息；
将所述定位信息转发至对外通信装置以供所述对外通信装置接收的北斗或GNSS差分基准站下发的校正信息对所述定位信息进行同步校正得到标准定位信息；
接收所述对外通信装置回传的所述标准定位信息，根据所述标准定位信息以及预先设定的安全作业区域，判断是否发生作业人员超出安全作业区域。
基于上述任一实施例，该装置中，所述进行报警，具体包括：
进行声光报警；或者，
同时进行声光报警和作业人员配置的UWB标签的声光报警；
其中，所述UWB标签还集成了声光报警模块，用于接受所述UWB基站转发的来自管理平台的报警信息并报警。
基于上述任一实施例，该装置中，所述光学检测器的报警信号产生，具体包括：
当光学检测器识别出光学检测器中摄像头采集的列车接近方向的图像中出现列车时，产生报警信号；
当光学检测器中照度计判断出检测值按预设规则增强，则判断有列车接近，产生报警信号。
基于上述任一实施例，本发明实施例提供一种铁路上道作业人员安全防护预警***的工作流程图，图3为本发明实施例的铁路上道作业人员安全防护预警***的工作流程图。如图3所示，箭头方向代表信号的传送方向，该***包括雷达检测器310、振动检测器320、视觉检测器330、管理平台340和报警装置350，其中，
所述雷达检测器310，用于向列车驶来方向进行雷达扫描，判断是否有列车接近，若是，则产生报警信号发往管理平台和报警装置；
所述振动检测器320，用于通过检测铁路钢轨振动，判断是否有列车接近，若是，则产生报警信号发往管理平台和报警装置；
所述光学检测器330，用于向列车驶来方向进行拍摄和光学照度检测，若拍摄的图像中识别出列车或者照度检测值按预设规则增强，则产生报警信号发往管理平台和报警装置；
所述管理平台340，用于接收雷达检测器、振动检测器和视觉检测器的报警信号，并判断作业人员是否超出安全作业区域；
所述报警装置350，用于接收到雷达检测器、振动检测器和光学检测器中的任一第一报警信号，则进行报警；接收到管理平台转发的来自雷达检测器、振动检测器和光学检测器中的任一第二报警信号，则判断所述任一第二报警信号是否与所述任一第一报警信号重复，若否，则进行报警；接收到管理平台发出的作业人员超出安全作业区域的报警信号，则进行报警。
具体地，雷达检测器310不断向列车驶来方向进行雷达扫描，判断是否有列车驶近，并估算列车到雷达的距离。雷达检测器配备无线通信装置，与管理平台和报警装置通过无线信号连接，并不断发送列车定位信息至管理平台和报警装置。当列车距离小于等于预警距离门限值，检测器向管理平台和报警装置发送报警信号，触发报警装置开始声光报警。
雷达检测的优点是不依赖于外部光线，不易受现场噪声振动影响。缺点是雷达信号传输容易受到传输路径影响，比如隧道弯曲，会降低雷达检测距离和检测效果。
振动检测器320通过检测铁路钢轨振动，判断是否有列车驶近，并估算列车到振动检测器的距离。振动检测器配备无线通信装置，与管理平台和报警装置通过无线信号连接，并不断发送列车定位信息至管理平台和报警装置。当列车距离小于等于预警距离门限值，检测器向管理平台和报警装置发送报警信号，触发报警装置开始声光报警。
振动检测器的优点是不依赖于外部光线，不易受路径影响。缺点是容易受周边振动噪声影响，比如施工设备造成的振动等，影响振动检测算法的准确性，因此对振动检测算法精度要求更高。
本发明实施例提供的***，通过放置于铁路上道规定的安全区域的前面预设距离处的轨道两侧的雷达检测器、振动检测器和光学检测器采集列车接近的报警信息然后将该报警信息对应的报警信号发送给管理平台和报警装置，管理平台接收雷达检测器、振动检测器和视觉检测器的报警信号，并判断作业人员是否超出安全作业区域，报警装置，接收到雷达检测器、振动检测器和光学检测器中的任一第一报警信号，则进行报警，接收到管理平台转发的来自雷达检测器、振动检测器和光学检测器中的任一第二报警信号，则判断所述任一第二报警信号是否与所述任一第一报警信号重复，若否，则进行报警，接收到管理平台发出的作业人员超出安全作业区域的报警信号，则进行报警。因此，通过利用雷达检测、轨道振动检测和视觉检测多种方式融合判断，实现了提前准确快速进行列车靠近的预警，同时通过接收管理平台发出的作业人员超出安全区域的报警信号进行报警，可以自动进行作业人员的安全预警。故本发明实施例提供的***，实现了摆脱对人工预警人员的依赖且减少受到自然环境的干扰，提高了预警的效率和准确率。
基于上述任一实施例，该***中，还包括：安置于安全作业区域周围的UWB基站和每个作业人员身上配置的UWB标签，其中，
所述UWB基站的信号传输能覆盖所述安全作业区域，所述UWB基站对UWB基站覆盖范围内UWB标签进行定位得到作业人员的定位信息；
所述UWB标签集成RFID功能，且每个UWB标签具有唯一ID，预先与佩戴的作业人员进行ID绑定(绑定通过管理平台实现)，以便识别ID信息。
基于上述任一实施例，该***中，还包括：
所述UWB标签内部还集成北斗或GNSS高精度卫星导航定位功能；
对应地，该***还包括对外通信装置、远程服务器/指挥中心和北斗/GNSS差分基准站。
具体地，图4为本发明另一实施例提供的铁路上道作业人员安全防护预警***的的工作流程图。如图4所示，箭头表示信号的传送方向，该***包括雷达检测器410、振动检测器420、视觉检测器430、北斗/GNSS***、UWB基站440、管理平台450、报警装置460、对外通信装置470、远程服务器/指挥中心480和北斗/GNSS差分基准站490，其中，
所述雷达检测器410，用于向列车驶来方向进行雷达扫描，判断是否有列车接近，若是，则产生报警信号发往管理平台和报警装置；
所述振动检测器420，用于通过检测铁路钢轨振动，判断是否有列车接近，若是，则产生报警信号发往管理平台和报警装置；
所述光学检测器430，用于向列车驶来方向进行拍摄和光学照度检测，若拍摄的图像中识别出列车或者照度检测值按预设规则增强，则产生报警信号发往管理平台和报警装置；
所述管理平台450，用于接收雷达检测器、振动检测器和视觉检测器的报警信号，并判断作业人员是否超出安全作业区域，管理平台用于实时接收UWB基站反馈的作业人员和设备的当前位置信息并可进行实时显示和存储、对人员和设备规划安全作业范围(电子围栏)、接收雷达检测器、振动检测器、视觉(光学)检测器反馈的检测信息，并在收到报警信息时进行声光报警。管理平台具体形式可以是智能手机、智能平板、电脑或服务器等。管理平台位于作业现场，供现场管理者使用；同时，管理平台可通过对外通信装置，连接远程服务器480，比如远程指挥中心480等，实现远程监控和指挥；管理平台向报警装置发送报警信号，使报警装置开始声光报警，比如管理员主动发送的报警信息，例如遇到自然灾害或人员受伤等突发情况，提醒现场更多作业人员及时响应。管理平台还可向远程指挥中心480转发报警信号，提示远程中心及时响应。
所述报警装置460，用于接收到雷达检测器、振动检测器和光学检测器中的任一第一报警信号，则进行报警；接收到管理平台转发的来自雷达检测器、振动检测器和光学检测器中的任一第二报警信号，则判断所述任一第二报警信号是否与所述任一第一报警信号重复，若否，则进行报警；接收到管理平台发出的作业人员超出安全作业区域的报警信号，则进行报警。
所述北斗/GNSS***、UWB基站440包括UWB基站、安置在每个作业人员身上的各个UWB标签以及UWB标签上集成的北斗/GNSS***，当安全作业区域属于空旷无遮挡地带，管理平台450接收作业人员佩戴的北斗或GNSS***上传的定位信息；管理平台450再将所述定位信息转发至对外通信装置以供转发至北斗/GNSS差分基准站490进行同步矫正得到标准定位信息；管理平台450最后接收北斗/GNSS差分基准站490回传的所述标准定位信息，根据所述标准定位信息以及预先设定的安全作业区域，判断是否发生作业人员超出安全作业区域。
图5为本发明实施例提供的电子设备的实体结构示意图，如图5所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)501、通信接口(Communications Interface)502、存储器(memory)503和通信总线504，其中，处理器501，通信接口502，存储器503通过通信总线504完成相互间的通信。处理器501可以调用存储在存储器503上并可在处理器501上运行的计算机程序，以执行上述各实施例提供的铁路上道作业人员安全防护预警方法，例如包括：接收到雷达检测器、振动检测器和光学检测器中的任一第一报警信号，则进行报警；接收到管理平台转发的来自雷达检测器、振动检测器和光学检测器中的任一第二报警信号，则判断所述任一第二报警信号是否与所述任一第一报警信号重复，若否，则进行报警；接收到管理平台发出的作业人员超出安全作业区域的报警信号，则进行报警。
此外，上述的存储器503中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的铁路上道作业人员安全防护预警方法，例如包括：接收到雷达检测器、振动检测器和光学检测器中的任一第一报警信号，则进行报警；接收到管理平台转发的来自雷达检测器、振动检测器和光学检测器中的任一第二报警信号，则判断所述任一第二报警信号是否与所述任一第一报警信号重复，若否，则进行报警；接收到管理平台发出的作业人员超出安全作业区域的报警信号，则进行报警。
以上所描述的***实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种铁路上道作业人员安全防护预警方法，其特征在于，包括：
接收到雷达检测器、振动检测器和光学检测器中的任一第一报警信号，则进行报警；
接收到管理平台转发的来自雷达检测器、振动检测器和光学检测器中的任一第二报警信号，则判断所述任一第二报警信号是否与所述任一第一报警信号重复，若否，则进行报警；
接收到管理平台发出的作业人员超出安全作业区域的报警信号，则进行报警。
2.根据权利要求1所述的铁路上道作业人员安全防护预警方法，其特征在于，管理平台判断作业人员超出安全作业区域的方法，具体包括：
接收安全作业区域周围设置的UWB基站上报的作业人员的定位信息，所述定位信息通过在作业人员上配置UWB标签后所述UWB基站对UWB基站覆盖范围内UWB标签进行定位得到；
根据所述定位信息以及预先设定的安全作业区域，判断是否发生作业人员超出安全作业区域。
3.根据权利要求2所述的铁路上道作业人员安全防护预警方法，其特征在于，所述管理平台判断作业人员超出安全作业区域的方法，还包括：
当安全作业区域属于空旷无遮挡地带，接收作业人员佩戴的北斗或GNSS***上传的定位信息；
将所述定位信息转发至对外通信装置以供所述对外通信装置接收的北斗或GNSS差分基准站下发的校正信息对所述定位信息进行同步校正得到标准定位信息；
接收所述对外通信装置回传的所述标准定位信息，根据所述标准定位信息以及预先设定的安全作业区域，判断是否发生作业人员超出安全作业区域。
4.根据权利要求2所述的铁路上道作业人员安全防护预警方法，其特征在于，所述进行报警，具体包括：
进行声光报警；或者，
同时进行声光报警和作业人员配置的UWB标签的声光报警；
其中，所述UWB标签还集成了声光报警模块，用于接受所述UWB基站转发的来自管理平台的报警信息并报警。
5.根据权利要求1所述的铁路上道作业人员安全防护预警方法，其特征在于，所述光学检测器的报警信号产生，具体包括：
当光学检测器识别出光学检测器中摄像头采集的列车接近方向的图像中出现列车时，产生报警信号；
当光学检测器中照度计判断出检测值按预设规则增强，则判断有列车接近，产生报警信号。
6.一种铁路上道作业人员安全防护预警的装置，其特征在于，包括：
第一报警单元，用于接收到雷达检测器、振动检测器和光学检测器中的任一第一报警信号，则进行报警；
第二报警单元，用于接收到管理平台转发的来自雷达检测器、振动检测器和光学检测器中的任一第二报警信号，则判断所述任一第二报警信号是否与所述任一第一报警信号重复，若否，则进行报警；
第三报警单元，用于接收到管理平台发出的作业人员超出安全作业区域的报警信号，则进行报警。
7.一种铁路上道作业人员安全防护预警的装置，其特征在于，管理平台判断作业人员超出安全作业区域的方法，具体包括：
接收安全作业区域周围设置的UWB基站上报的作业人员的定位信息，所述定位信息通过在作业人员上配置UWB标签后所述UWB基站对UWB基站覆盖范围内UWB标签进行定位得到；
根据所述定位信息以及预先设定的安全作业区域，判断是否发生作业人员超出安全作业区域。
8.一种铁路上道作业人员安全防护预警***，其特征在于，包括：雷达检测器、振动检测器、视觉检测器、管理平台和报警装置，其中，
所述雷达检测器，用于向列车驶来方向进行雷达扫描，判断是否有列车接近，若是，则产生报警信号发往管理平台和报警装置；
所述振动检测器，用于通过检测铁路钢轨振动，判断是否有列车接近，若是，则产生报警信号发往管理平台和报警装置；
所述光学检测器，用于向列车驶来方向进行拍摄和光学照度检测，若拍摄的图像中识别出列车或者照度检测值按预设规则增强，则产生报警信号发往管理平台和报警装置；
所述管理平台，用于接收雷达检测器、振动检测器和视觉检测器的报警信号，并判断作业人员是否超出安全作业区域；
所述报警装置，用于接收到雷达检测器、振动检测器和光学检测器中的任一第一报警信号，则进行报警；接收到管理平台转发的来自雷达检测器、振动检测器和光学检测器中的任一第二报警信号，则判断所述任一第二报警信号是否与所述任一第一报警信号重复，若否，则进行报警；接收到管理平台发出的作业人员超出安全作业区域的报警信号，则进行报警。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-5中任一项所述的铁路上道作业人员安全防护预警方法的步骤。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如1-5中任一项所述的铁路上道作业人员安全防护预警方法的步骤。
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