铁路专用电子里程标管理系统设计

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铁路专用电子里程标管理系统设计

摘要:“铁路里程标”是铁路基础管理的重要工具之一。随着铁路科技的发展,铁路工作要求越来越高,当前使用的“实物里程标”存在的各种缺陷已经不适应铁路发展需要,研发一种新型“铁路专用电子里程标”将铁路各专业管理的设备标注方式智能结合起来,为供铁路各个专业提供一个工作平台。

关键词:铁路;应急;电子里程标

“铁路里程标”是铁路基础管理的重要工具之一。它是将一条铁路线的全程长度从起点到终点按照公里、百米长度单位均匀划分,在现场沿着铁路沿线用水泥标桩标上数字进行标识,也称为“铁路公里标”;例如:长沙普铁火车站的里程标是K1567+900,表示长沙普铁火车站的位置处于以北京西站为起点,距离北京西客站1567.9公里的地方。上百年来,这种实物标型里程标的标识方法为铁路做出了贡献。随着铁路科技的发展,铁路工作要求越来越高,这种实物里程标存在的各种缺陷已经不适应铁路发展需要,研发一种新型“铁路专用电子里程标”将铁路各专业管理的设备标注方式智能结合起来,为供铁路各专业提供一个工作平台迫在眉睫。

一、当前“铁路里程标”存在的缺陷

暂且把当前铁路使用的水泥里程标桩称为“实物标”,这种实物标是用油漆白底黑字将公里数字写在水泥桩上,均匀埋设在铁路沿线旁边供铁路工作人员识别铁路设备的地理位置,但这种实物标存在以下缺陷:

(一)实物标无法准确识别

在野外日晒雨淋,水泥桩破损、丢失、油漆脱落、被灰尘污垢将数字遮掩导致数字不全等等原因使里程标无法准确识别,给工作带来不便。

(二)在铁路线路施工现场中丢失实物标

由于实物标桩的妨碍经常被拆掉;施工完毕恢复标桩重新埋设时,如果不重新测量里程标位置,就会导致数据错误,甚至经常忘记恢复导致实物标丢失等情况屡屡发生。

(三)标注方法不合理

现场的铁路里程标是采取“公里标+百米标”的标注方法。“公里标”是按照整数标注法。如:K1567是个整数公里,字数较多,就用较大点的水泥板标注(全高1100mm,宽550mm,厚100mm,地面上高为600mm,埋深500mm;公里标字模采用150*105mm);“百米标”是采取单数字标注(全高800mm,宽120mm,厚100mm,地面上高为400mm,埋深400mm;公里标字模采用100*70mm),如:将K1567~K1568这一公里间分成10等份,每一等份是100米,用“1~9”数字分别在每个尺寸桩上写一个数字,均匀埋设在相应的位置。如数字“5”号标桩位置表示距离K1567公里500米处,即K1567+500;当人们在线路区间时,想知道自己的位置,就先寻找附近的百米标桩,当找到一个标桩数字,假设是“6”号标桩,这个时候你还不能知道该位置究竟是多少公里加600米的地方,你必须前往400米找到公里标桩,假设是K1567,然后二者结合起来才知道自己是处于K1567+600的位置,这样使用起来很不方便。

(四)铁路添乘检查工作中实用性差

由于铁路设备都是分布在铁路沿线,具有线长点多的特点,铁路工作人员经常要上机车驾驶室瞭望铁路线路两旁的设备是否存在异常情况,也就是铁路添乘检查工作。当工作人员在驾驶室用肉眼瞭望铁路线路两旁的设备,发现问题时必须立刻记录问题设备的位置即设备所处的里程标位置以便事后处理。但是实际工作过程中在机车驾驶室上要看清楚沿线的里程标桩上的数字是很不现实的,只能通过看机车驾驶室前排的操作盘面的里程标数字才能知道问题设备所处的里程标是多少;当工作人员发现问题设备时同时去看操作盘面的里程标数字并且立即要把数字记录下来。由于火车速度很快,例如高铁每百米秒是12秒,在记录过程中已经跑了几百米了,所以只能记录大概的位置,这样既影响了司机的工作,数字还不准确。因此,铁路供电专业,信号专业的工作人员添乘发现问题设备时并不记录铁路里程标而是先暂时先记录问题设备编号。如:电线杆杆号等,待检查完后回到办公室再查询杆号所对应的里程标数字来识别的位置,使用起来非常不方便。

(五)缺乏导航定位功能

铁路对设备故障及事故救援的处理应急管理是一件非常重要的工作。由于当前的里程标没有导航定位功能,给铁路应急处置工作带来不便。例如:在今年某铁路集团公司的一次防洪应急演练中考察各专业的应急处置速度。演练的事故地点选择在沪昆线K1131+900处,这个位置是靠近在韶山南站铁路沿线实竹冲的一个偏僻农村的山拗里。早上8:00分,演练指挥组发出演练事故信息,铁路各个专业的救援人员收到事故信息后立即驱车赶扑事故现场。虽然当地的车间工区距离事故仅十几公里,但是平均花费了两小时左右抢修人员才陆续赶到现场,效果不是很理想。原因是:1、事故地点很偏僻,抢修人员对沪昆线K1131+900位置是凭大概印象寻找地理位置,农村小道多容易迷路所以耽误了时间。2、早上8点钟正是上班高峰时间段,路上到处塞车,没有办法事前优化行车路线所以耽误了抢修时间,可见设置导航定位功能非常重要!

二、满足现代的铁路工作需要的里程标基本功能

为了满足现代铁路飞速发展的工作要求,现在的铁路里程标必须能满足以下基本功能:

(一)里程标与地理位置能明确对应

铁路工作人员在任何铁路线路上身处任何位置,随时都可以知道所在的线路里程标而不需要通过寻找公里标桩和百米标桩来确定自己的位置,即能及时准确知道自己公里标和具体的地理位置。

(二)里程标导航功能

当线路上任何地方发生故障、事故等异常情况时,只要告诉你故障的地理位置或者里程标位置任何信息时,抢修人员就可以通过电子里程标迅速导航选择最佳路线到达目的地。

(三)即时记录信息和共享功能

日常步行设备巡视工作人员和添乘工作人员在机车上检查时不影响火车司机工作就能即时准确记录发现异常设备的时间、地理位置、里程标、机车速度、现场照片等等情况,并将信息第一时间发送给相关其它工作人员人员,提高应急处置能力。

(四)电子履历簿查询功能

无论铁路工作人员是在现场还是身处异地,不需要通过查询设备档案技术资料就能即时知道任何线路点上任何专业设备的信息。如:供电专业在线路区间可以知道任一开关、支柱、导线的规格、型号、生产厂家、安装日期及最后一次检修时间还可以知道附近相关其它设备设备的信息,如:工务专业的道岔和房建专业的设备情况等等,通过电子里程标管理系统将各个专业的设备信息共享起来。

三、智能铁路里程标的实现设计

本设计涉及信息处理技术领域,通过将铁路里程标根据经纬度和/或GPS实时定位的方式将铁路线路数据映射到数字地图中形成具有铁路标记的铁路专用电子地图;通过本设计可即时定位、及时了解并处理铁路线路故障信息,并可使用导航功能引导使用者按最合理的方式到达目的地,提高了铁路工作人员工作的效率;对铁路各专业设备根据不同的专业设备对分管设备设置专业目录,如:工务设备、供电接触网设备、电力设备、电务设备、通讯设备、车务设备等通过移动终端和后台数据库进行无线传输和/或通讯网络连接形成备案查询。设备信息包括数据库中存储有铁路专用电子地图,移动终端具有定位单元;移动终端通过定位单元实时获取位置信息,并通过无线传输和/或通讯网络方式将位置信息发送至后台数据库。后台数据库具有运算单元,移动终端具有请求单元;请求单元接收的请求信息并传输至后台数据库,运算单元根据请求信息调用后台数据库中存储的对应数据并发送至移动终端。请求信息包括导航请求、测速请求、设备信息查看请求功能。作为更进一步的改进,所述移动终端还包括输入单元,所述输入单元接收的输入信息并传输至后台数据库,所述运算单元根据输入信息更新后台数据库中存储的对应数据。为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本设计实施例中的附图,对本设计实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述设计逻辑结构框图如图1所示,一种铁路专用电子地图系统,应用了上述任意一项所述的铁路专用电子地图。本系统包括移动终端和后台数据库,所述移动终端和后台数据库之间通过无线传输和/或通讯网络连接;后台数据库中存储有铁路专用电子地图,移动终端具有定位单元;移动终端通过定位单元实时获取位置信息,并通过无线传输和/或通讯网络方式将位置信息发送至后台数据库。后台数据库运用Linux服务器、网络、mysql数据库、java运行环境语言,可通过以太网、无线传输、通讯网络连接形式接收手机、平板App移动端所反馈的信息并及时处理。移动终端如手机、平板App移动端通过springboot开源框架、shiro开源框架、mybatis开源框架、Vue.js、J2ee标准、Swagger组件等语言组件实现,可在App上实现定位功能、标记功能、导航功能、储存功能、搜索功能、位置共享功能、查找功能、记录功能、扫码功能等,App所记录数据通过无线传输、通讯网络连接形式传递到后台。后台数据库具有运算单元,所述移动终端具有请求单元;所述请求单元接收的请求信息并传输至后台数据库,所述运算单元根据请求信息调用后台数据库中存储的对应数据并发送至移动终端。请求信息包括导航请求、测速请求、设备信息查看请求和考勤请求。作为更进一步的改进,所述移动终端还包括输入单元,输入单元接收的输入信息并传输至后台数据库,运算单元根据输入信息更新后台数据库中存储的对应数据。具体的输入方式包括键盘输入、手写输入、拍照输入和扫码输入。本发明通过上述功能模块实现定位功能、标记功能、导航功能、储存功能、搜索功能、位置共享功能、查找功能、记录功能、扫码功能等。本系统使用状态图说明:在手机终端随时可以查询京广线长沙站的里程标是K1567+900,这个位置是长沙市芙蓉区五一大道406号。本系统使用状态图说明:从位置处于衡阳的湖南高速铁路学院去K1567+900故障点的自动导航图。本系统使用状态图说明:添乘人员在机车上可以及时第一时间将发现问题的设备时间、地点、里程标、机车速度及故障照片发给相关人员,实现数据共享受。本系统使用状态图说明:工作人员在任意时间地点都可以快速查询到任意线路上任意铁路设备的履历档案,方便了各项铁路工作。

四、结束语

系统设计制作后,在现场试验、使用深受基层好评。克服了传统的实物铁路里程标的各种缺点,利用现代的网络信息技术将现场设备与日常管理工作智能结合起来,不仅便了铁路工作人员对设备的日常巡视、检修、故障处理、事故调查等工作还提高了各个专业的应急处置能力,该系统将为铁路安全运输事业做出贡献。

作者:林峰 单位:中国铁路广州局集团有限公司安全监察室