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铁路列车止轮器管理系统设计研究

 论文栏目:铁路设计论文     更新时间:2018/12/6 10:40:58   

摘要:介绍了铁路列车止轮器管理系统的硬件功能设计和软件功能设计,采用人脸识别技术、数据库技术、RS485通信控制技术,实现了对止轮器管理状态的卡控,保证了列车启动的安全,减少了列车安全隐患。

关键词:铁路列车;止轮器;管理系统;人脸识别

目前,铁路列车止轮器管理中常常出现不能及时按规定存放的不良现象,为避免因此而造成的列车安全隐患[1],设计了一套铁路列车止轮器管理系统。该系统采用人脸识别技术、数据库技术、RS485通信控制技术,通过软件管理系统对止轮器的应用状况进行卡控,确保存放规范、使用得当,进而保证列车的启动安全。

1铁路列车止轮器管理系统的组成及工作原理

铁路列车止轮器管理系统包括计算机管理系统、人脸识别系统、储物柜存放系统、继电器控制系统4部分。1)计算机管理系统。计算机管理系统通过数据库对止轮器存放/领取、人员信息查询、人员权限设置、止轮器状态查询等进行管理。止轮器存放/领取模块对库房内止轮器状态进行显示,便于使用人员通过计算机了解当前止轮器的使用状态,对止轮器进行选择和确认。人员权限设置部分将使用者分为使用人员和管理人员两类,使用人员可对止轮器进行存放/领取操作;管理人员可查询止轮器的使用状态和使用人员信息。人员信息查询包括人员名称、所在班组、领取时间、归还时间、领取止轮器的编号等基础信息。管理者可通过止轮器状态查询系统查询某止轮器当前的状态信息,领取人员状况、是否存在于所在轨道等信息。2)人脸识别系统。人脸识别系统主要对止轮器的使用者和管理者的人脸细部特征进行存储和辨识,便于对储物柜进行开启权限的设置。3)储物柜存放系统。储物柜主要用于存放止轮器,通过外部计算机管理软件和人脸识别系统限制存取止轮器的人员,从而达到科学规范管理的目的。外部人员要领取或存放止轮器时,首先要通过查询软件确定止轮器是否被领走,然后对某一轨道止轮器的领取进行确认,若使用者具备权限,则可通过人脸识别系统开启开锁动作从而领到所需的止轮器。4)继电器控制系统。继电器控制系统主要用于实现人脸识别系统权限判定后的开锁动作,主要由RS232/RS485控制板、继电器板组成。

2铁路列车止轮器管理系统的硬件功能

铁路列车止轮器管理系统的硬件部分采用触摸控制软件、RS232或RS485控制器板、继电器控制电路、储物柜系统,有效解决了止轮器管理问题,见第75页图1。触摸控制软件采用VS2010开发平台,以C++语言为基础开发基于串口232的通信软件,再由触摸屏电脑的COM口与控制器板连接。控制器主要完成触摸屏电脑(上位机)与继电器控制板(下位机)之间的通信问题。触摸屏电脑作为本系统的主控部分,完成止轮器存储、人脸权限识别、储物柜开锁等过程,是本系统的核心部分[2]。

3铁路列车止轮器管理系统软件功能

第75页图2为铁路列车止轮器管理系统的软件功能结构图。进行止轮器大普查时,具有相应权限的管理人员可进入本系统查看止轮器的使用情况,并获得相应信息,如某止轮器处于使用状态还是存放状态、数量是否匹配、使用频度、使用人员等[3]。二是日常使用查询。当段上工人进行人工作业时,可进入本系统查询可用的止轮器,然后放置在相应轨道上。2)后台管理功能。一是人员权限管理。对可登录本系统的操作人员和管理人员的基本信息录入、权限分配、权限修改等进行管理。二是止轮器使用人员认证信息管理。对使用人员人脸信息的录入、修改、删除等进行管理。三是设备管理。对止轮器的编号修改、存放数量修改等进行管理。3)数据存储功能。将止轮器的使用状态转换为数据流的存储控制。不同时间段内止轮器的使用数量、剩余数量、使用人员信息均存储在数据库中;主机、人脸识别、储物柜之间通信时的0,1交互信号也存储在相应字段内。4)识别功能。止轮器的管理权限确定。将人员信息录入人脸识别系统,使用时进行刷脸认证,无权限则无法使用止轮器。将人脸特征作为身份识别依据,无法篡改伪装,无需担心因卡丢失造成的不安全因素,安全系数更高,储物柜门禁权限管理更高效。人脸识别功能界面见图3.5)门禁功能。具有止轮器使用权限的人员在允许范围内,正脸面对识别设备即可完成识别与论证,并给出相应的提示信号,储物柜电子锁打开。6)追踪判定功能。当止轮器取走1)设备查询功能。一是普查查询。当车辆段进行止轮器大普查时,具有相应权限的管理人员可进入本系统查看止轮器的使用情况,并获得相应信息,如某止轮器处于使用状态还是存放状态、数量是否匹配、使用频度、使用人员等[3]。二是日常使用查询。当段上工人进行人工作业时,可进入本系统查询可用的止轮器,然后放置在相应轨道上。2)后台管理功能。一是人员权限管理。对可登录本系统的操作人员和管理人员的基本信息录入、权限分配、权限修改等进行管理。二是止轮器使用人员认证信息管理。对使用人员人脸信息的录入、修改、删除等进行管理。三是设备管理。对止轮器的编号修改、存放数量修改等进行管理。3)数据存储功能。将止轮器的使用状态转换为数据流的存储控制。不同时间段内止轮器的使用数量、剩余数量、使用人员信息均存储在数据库中;主机、人脸识别、储物柜之间通信时的0,1交互信号也存储在相应字段内。4)识别功能。止轮器的管理权限确定。将人员信息录入人脸识别系统,使用时进行刷脸认证,无权限则无法使用止轮器。将人脸特征作为身份识别依据,无法篡改伪装,无需担心因卡丢失造成的不安全因素,安全系数更高,储物柜门禁权限管理更高效。人脸识别功能界面见图3。图1铁路列车止轮器管理系统硬件组成RS485/RS232控制器图2铁路列车止轮器管理系统软件功能结构图后,反馈追踪作业人员将其放置在哪个轨道,判定是否按要求操作。7)人机交互功能。显示触摸屏操作图文提示菜单,方便管理人员和使用人员灵活操作本系统。8)低功耗节能控制功能。如果一段时间内无触摸操作,系统将进入低功耗节能工作状态,自动关闭显示面板,设备在低功耗工作状态运行。

4结束语

本文对铁路列车止轮器管理系统进行了设计,包括系统的硬件功能和软件功能。实际应用表明,该系统能对止轮器进行科学有效的管理,提高了铁路管理效率,减少了列车安全隐患。

参考文献:

[1]潘峥嵘,强浩.基于铁轨识别的列车滑动在线监测系统[J].微计算机信息,2012,28(3):39-41.

[2]齐俊岩.北京地铁车辆的停放制动[J].现代城市轨道交通,2007(1):22-23.

[3]沈晓晖,强浩.列车智能止轮器在线监测系统的设计与实现[J].自动化与仪器仪表,2011(2):53-55.

作者:李志强 单位:中国电子科技集团公司第三十三研究所

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