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基本信息
- 項(xiàng)目名稱(chēng)：
- 基于ZIGBEE的鐵路巡檢工作業(yè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品
- 小類(lèi)：
- 信息技術(shù)
- 大類(lèi)：
- 科技發(fā)明制作A類(lèi)
- 簡(jiǎn)介：
- 為了保證鐵路線路的正常運(yùn)行，需要對(duì)其進(jìn)行巡檢。針對(duì)當(dāng)前不能及時(shí)獲得鐵路巡檢人員出勤信息、報(bào)警不便等問(wèn)題，基于Zigbee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)采集傳輸數(shù)據(jù)，上位機(jī)利用Labview平臺(tái)構(gòu)建顯示、分析、數(shù)據(jù)處理等功能的虛擬監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的對(duì)鐵路巡檢工出勤監(jiān)測(cè)、巡檢路線定位的操作可直觀的顯示巡檢人員行進(jìn)位置并記錄成電子表，及時(shí)通知給監(jiān)控室隱患發(fā)生地。。
- 詳細(xì)介紹：
- 針對(duì)當(dāng)前不能及時(shí)獲得鐵路巡檢人員出勤信息、報(bào)警不便等問(wèn)題，基于Zigbee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)采集傳輸數(shù)據(jù)，上位機(jī)利用Labview平臺(tái)構(gòu)建顯示、分析、數(shù)據(jù)處理等功能的虛擬監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的對(duì)鐵路巡檢工出勤監(jiān)測(cè)、巡檢路線定位的操作，可直觀的顯示巡檢人員行進(jìn)位置并記錄成電子表，及時(shí)通知給監(jiān)控室隱患發(fā)生地。該系統(tǒng)很大地提高巡道工出勤質(zhì)量，間接保證了行車(chē)安全，減少管理資源的開(kāi)銷(xiāo)，確保鐵路工務(wù)部門(mén)巡道作業(yè)的及時(shí)，準(zhǔn)確。
作品圖片
作品專(zhuān)業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 目前我國(guó)鐵路總長(zhǎng)達(dá)8萬(wàn)多公里，為了保證鐵路線路的正常運(yùn)行，需要對(duì)其進(jìn)行巡檢，內(nèi)容主要是檢查，鐵軌及部件是否松動(dòng)，鐵軌上是否有異物等，及時(shí)消除隱患。如果隱患無(wú)法及時(shí)消除，巡檢工人則通過(guò)哨聲等工具向正在行駛的列車(chē)示警。盡管管理中心讓巡線員、檢修員定期巡檢，由于崗位工作人員玩忽職守、思想麻痹、存在僥幸心里，致使事故發(fā)生比例約占80%以上。針對(duì)當(dāng)前不能及時(shí)獲得鐵路巡檢人員出勤信息、報(bào)警不便等問(wèn)題，基于Zigbee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)采集傳輸數(shù)據(jù)，上位機(jī)利用Labview平臺(tái)構(gòu)建顯示、分析、數(shù)據(jù)處理等功能的虛擬監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的對(duì)鐵路巡檢工出勤監(jiān)測(cè)、巡檢路線定位的操作，可直觀的顯示巡檢人員行進(jìn)位置并記錄成電子表，及時(shí)通知給監(jiān)控室隱患發(fā)生地。該系統(tǒng)很大地提高巡道工出勤質(zhì)量，間接保證了行車(chē)安全，減少管理資源的開(kāi)銷(xiāo)，確保鐵路工務(wù)部門(mén)巡道作業(yè)的及時(shí)，準(zhǔn)確。技術(shù)關(guān)鍵：多點(diǎn)定點(diǎn)定位巡檢工人的方式，節(jié)能的措施，數(shù)據(jù)在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的傳輸。技術(shù)指標(biāo)：（1）通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)：802.15.4標(biāo)準(zhǔn)（2）最大通信距離（兩點(diǎn)）1200米，布點(diǎn)間距：100m～500m（3）傳輸速率：250KBps（4）響應(yīng)時(shí)間： 30s（5）節(jié)點(diǎn)功耗： 400mW。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 傳統(tǒng)的管理方式有兩種：“在線式”巡檢系統(tǒng)，由于巡檢人員使用的是卡片，而且讀卡器必須在鐵路沿線布線鏈接到監(jiān)控室，成本較高。另一種巡檢系統(tǒng)是手持式巡檢儀，在鐵路設(shè)點(diǎn)的位置用類(lèi)似刷卡的方式，將信息存儲(chǔ)在手持設(shè)備當(dāng)中，巡檢完畢后一同輸出，談不上實(shí)時(shí)。此外現(xiàn)代的應(yīng)用手持GPS定位管理的系統(tǒng)，相對(duì)比較成熟，但在相對(duì)偏遠(yuǎn)地區(qū)和隧道等特殊地段會(huì)出現(xiàn)盲區(qū)，而且只能工作兩到三個(gè)小時(shí)?；赯igBee的鐵路巡檢工作業(yè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用全新的技術(shù)，綜合以上優(yōu)勢(shì)，結(jié)合zigbee低成本解決方案，解決實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、省電節(jié)能、成本低等的技術(shù)難題。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 齊齊哈爾大學(xué)第九屆大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽 校級(jí)一等獎(jiǎng)
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無(wú)
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品、磁盤(pán)、現(xiàn)場(chǎng)演示、樣品
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- ( 1 )低功耗：z i g B e e 模塊的整體功耗非常低，其發(fā)射功為 l m W。據(jù)估算， Z i g B e e設(shè)備僅靠2節(jié)5 號(hào)電池就可持長(zhǎng)達(dá) 6個(gè)月到2年左右的使用時(shí)間。 （2）對(duì)巡檢人員進(jìn)行簡(jiǎn)單的定點(diǎn)線性定位，并能及時(shí)將故障警報(bào)傳回去。 ( 3)顯示界面直觀、簡(jiǎn)潔，存入數(shù)據(jù)庫(kù)中記錄易于查找。本作品可拓展性強(qiáng)，硬件設(shè)備預(yù)留出多種傳感器接口用于功能拓展，作品進(jìn)行改進(jìn)就可以應(yīng)用到煤炭行業(yè)中的瓦斯監(jiān)測(cè)和工人定位、醫(yī)療看護(hù)、消防中消防人員定位、倉(cāng)庫(kù)管理巡更等等。我國(guó)是世界鐵路最長(zhǎng)的國(guó)家，全長(zhǎng)8萬(wàn)多公里，巡檢人員管理方式層出不窮，選擇本方案，必將會(huì)有巨額的利潤(rùn)空間，鐵路領(lǐng)域也隨時(shí)隨處能夠感受到Zigbee技術(shù)帶來(lái)的深刻變化。
同類(lèi)課題研究水平概述
- 國(guó)外：早在上個(gè)世紀(jì)八十年代，美國(guó)就有了相對(duì)比較完備的“先進(jìn)鐵路電子系統(tǒng)”。而如今在鐵路巡檢人員管理方面GPS技術(shù)比較成熟應(yīng)用的也最多，甚至國(guó)外還出現(xiàn)了用于鐵軌檢測(cè)的火車(chē)代替人力。國(guó)內(nèi)：我國(guó) 1975 年鐵道部電子中心開(kāi)始籌備，直到九十年代鐵路信息化建設(shè)才初具規(guī)模。近年來(lái) , 隨著我國(guó)高速鐵路、客運(yùn)專(zhuān)線建設(shè)步的加快 , 對(duì)鐵路信息化水平的要求越來(lái)越高 , 鐵通信信息網(wǎng)絡(luò)也正朝著數(shù)據(jù)化、寬帶化、移動(dòng)化多媒體化的方向發(fā)展 ,但是此時(shí)還沒(méi)有在基礎(chǔ)方面進(jìn)行信息化建設(shè)。直到今時(shí)今日鐵路巡檢人員仍舊進(jìn)行每日的巡檢操作，而無(wú)法做到有效地考勤管理。今年鐵道部提出“十一五”期間鐵路科技創(chuàng)新十大目標(biāo)，中國(guó)要走出一條區(qū)別于國(guó)外科技的適合中國(guó)國(guó)情的路線，鐵路方面的創(chuàng)新之路十分重要，現(xiàn)在我國(guó)正在推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)在我國(guó)鐵路基礎(chǔ)方面信息化，而Zigbee技術(shù)正是物聯(lián)網(wǎng)重要技術(shù)之一。相信不遠(yuǎn)的將來(lái) , 在我國(guó)鐵路巡檢人員管理領(lǐng)域也能有本作品帶來(lái)的變化。
