基本信息
- 项目名称：
- 基于ZIGBEE的铁路巡检工作业监测系统的设计
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 为了保证铁路线路的正常运行，需要对其进行巡检。针对当前不能及时获得铁路巡检人员出勤信息、报警不便等问题，基于Zigbee无线传感器网络技术采集传输数据，上位机利用Labview平台构建显示、分析、数据处理等功能的虚拟监测系统，实现实时的对铁路巡检工出勤监测、巡检路线定位的操作可直观的显示巡检人员行进位置并记录成电子表，及时通知给监控室隐患发生地。。
- 详细介绍：
- 针对当前不能及时获得铁路巡检人员出勤信息、报警不便等问题，基于Zigbee无线传感器网络技术采集传输数据，上位机利用Labview平台构建显示、分析、数据处理等功能的虚拟监测系统，实现实时的对铁路巡检工出勤监测、巡检路线定位的操作，可直观的显示巡检人员行进位置并记录成电子表，及时通知给监控室隐患发生地。该系统很大地提高巡道工出勤质量，间接保证了行车安全，减少管理资源的开销，确保铁路工务部门巡道作业的及时，准确。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 目前我国铁路总长达8万多公里，为了保证铁路线路的正常运行，需要对其进行巡检，内容主要是检查，铁轨及部件是否松动，铁轨上是否有异物等，及时消除隐患。如果隐患无法及时消除，巡检工人则通过哨声等工具向正在行驶的列车示警。尽管管理中心让巡线员、检修员定期巡检，由于岗位工作人员玩忽职守、思想麻痹、存在侥幸心里，致使事故发生比例约占80%以上。针对当前不能及时获得铁路巡检人员出勤信息、报警不便等问题，基于Zigbee无线传感器网络技术采集传输数据，上位机利用Labview平台构建显示、分析、数据处理等功能的虚拟监测系统，实现实时的对铁路巡检工出勤监测、巡检路线定位的操作，可直观的显示巡检人员行进位置并记录成电子表，及时通知给监控室隐患发生地。该系统很大地提高巡道工出勤质量，间接保证了行车安全，减少管理资源的开销，确保铁路工务部门巡道作业的及时，准确。技术关键：多点定点定位巡检工人的方式，节能的措施，数据在无线网络中的传输。技术指标：（1）通信协议标准：802.15.4标准（2）最大通信距离（两点）1200米，布点间距：100m～500m（3）传输速率：250KBps（4）响应时间： 30s（5）节点功耗： 400mW。
科学性、先进性
- 传统的管理方式有两种：“在线式”巡检系统，由于巡检人员使用的是卡片，而且读卡器必须在铁路沿线布线链接到监控室，成本较高。另一种巡检系统是手持式巡检仪，在铁路设点的位置用类似刷卡的方式，将信息存储在手持设备当中，巡检完毕后一同输出，谈不上实时。此外现代的应用手持GPS定位管理的系统，相对比较成熟，但在相对偏远地区和隧道等特殊地段会出现盲区，而且只能工作两到三个小时。基于ZigBee的铁路巡检工作业监测系统采用全新的技术，综合以上优势，结合zigbee低成本解决方案，解决实时监测、省电节能、成本低等的技术难题。
获奖情况及鉴定结果
- 齐齐哈尔大学第九届大学生课外学术科技作品竞赛 校级一等奖
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 实物、产品、磁盘、现场演示、样品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- ( 1 )低功耗：z i g B e e 模块的整体功耗非常低，其发射功为 l m W。据估算， Z i g B e e设备仅靠2节5 号电池就可持长达 6个月到2年左右的使用时间。 （2）对巡检人员进行简单的定点线性定位，并能及时将故障警报传回去。 ( 3)显示界面直观、简洁，存入数据库中记录易于查找。本作品可拓展性强，硬件设备预留出多种传感器接口用于功能拓展，作品进行改进就可以应用到煤炭行业中的瓦斯监测和工人定位、医疗看护、消防中消防人员定位、仓库管理巡更等等。我国是世界铁路最长的国家，全长8万多公里，巡检人员管理方式层出不穷，选择本方案，必将会有巨额的利润空间，铁路领域也随时随处能够感受到Zigbee技术带来的深刻变化。
同类课题研究水平概述
- 国外：早在上个世纪八十年代，美国就有了相对比较完备的“先进铁路电子系统”。而如今在铁路巡检人员管理方面GPS技术比较成熟应用的也最多，甚至国外还出现了用于铁轨检测的火车代替人力。国内：我国 1975 年铁道部电子中心开始筹备，直到九十年代铁路信息化建设才初具规模。近年来 , 随着我国高速铁路、客运专线建设步的加快 , 对铁路信息化水平的要求越来越高 , 铁通信信息网络也正朝着数据化、宽带化、移动化多媒体化的方向发展 ,但是此时还没有在基础方面进行信息化建设。直到今时今日铁路巡检人员仍旧进行每日的巡检操作，而无法做到有效地考勤管理。今年铁道部提出“十一五”期间铁路科技创新十大目标，中国要走出一条区别于国外科技的适合中国国情的路线，铁路方面的创新之路十分重要，现在我国正在推进物联网产业在我国铁路基础方面信息化，而Zigbee技术正是物联网重要技术之一。相信不远的将来 , 在我国铁路巡检人员管理领域也能有本作品带来的变化。
