车务段QC小组调车顶送作业复视辅助系统的研制QC小组成果汇报书.docx
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1、XX车务段QC小组成品发布资料调车顶送作业复视辅助系统的研制XX铁路局XX车务段科技卫士QC小组小组概况XX车务段科技卫士QC小组成立于2014年8月,其成员由管理干部、技术人员、一线职工组合而成。小组始终坚持用质量管理的原理与方法开展活动,以影响安全生产的突出问题为重点,选题并攻克难关,至今由小组选题并攻克解决应用于现场的大小课题共计36个。小组基本情况介绍如下:小组才既况表1小组名称XX车务段科技卫士QC小组成立时间2014年8月i、J课题名称调车顶送作业复视辅助系统的研制、J课题类别八、二、二创新型重新注册时间2016年1月注册编号TC-2016-01、J活动时间八、2016年1月12月
2、接受QC教育48小时/序号八、姓名性别文化程度职称组内分工1八、二、男大学本科助理工程师组长:2、,男J大学本科助理工程师方案实施I,3八、男大学本科工程师信息收集4男大学本科技术员成果撰写J!5女大学本科助理工程师成果指导J6男大学本科技术员现场试验1.7男大学本科技术员成果发布iI本次课题运用工具调查表、系统图、亲和图、甘特图饼分图、柱状图、对策表、流程图、雷达图表1制表人:XX制表时间:2016年1月20本课题涉及名词解释什么是调车顶送作业?为特定目的,向指定地点送车,由一股道推送到另一股道的调车方法。一、选择课题1.问题的提出:调车顶送作业示意图图1制图人:XX制图日期:2016年1月
3、30从上图大家可以清楚的看出,现场调车顶送作业主要以人控为主,车头在后车厢在前,需要四人作业,分别是司机、调车长两处负责控制但存在着视觉盲区,而领车人员在前负责瞭望,有异常情况用电台通知后方存在信息延迟,瞭控分离风险很大。事故教训:在2013年11月11日,我段蓟县站执行第A0141调车计划。当作业至第二勾顶送5辆去3道挂车时,调车列前端第一辆空罐车轧过3道北端的脱轨器脱轨,构成一般D类事故,造成各项经济损失30余万元。其原因就是顶送前方领车人员没有认真对前方线路进行瞭望,加之当时天色昏暗没能及时发现脱轨器,当发现时在向机车显示停车信号,采取停车措施以为时已晚。事故之后,我段立即加派了检查线路
4、和前方互控人员的尝试,增加了人力成本,但人控本身存在的不确定性的不可控因素很多,收效甚微。2 .针对问题进行调查小组利用安全管理系统,对2015年我段10个调车作业站发生的调车顶送安全隐患问题进行统计:安管系统截图Ia三三.一E一It4 二二:二 =,三三%、:管内调车作Q业站分布图SQQW 9 U* Q r A- 、G”一 ,2015年调车顶送安全障患调查表安全隐患时间调车冲撞挤道岔冗脱轨器异物刚蹭统计(件)1月311162月211153月211154月202155月112156月211047月202158月213179月21115IO月20316II月3121712月11226合计2492
5、21267我们发现调车冲撞、挤道岔、轧脱轨器、异物副蹭4类安全隐患共计发生67件,平均每月七6件,尽管未造成最终事故,但每月6件的安全隐患风险还是很高危的。通过对事故后措施调查分析来看,虽然有所控制但收效甚微。纵观兄弟站段及同类行业,在此方面也没有比较好的防控措施可以借鉴。小组设想自主研发一种防患辅助装置,以降低顶送作业安全隐患。3 .提出方案运用头脑风暴法相互启发思考,在监视列车运行这个关键作业环节上进行调车安全隐患攻关。并利用亲和图归纳整理出三套预选方案。方会选择本和图嵬2制图入:XX制图日期:2016年1月5日4 .对三个预选方案分门别类进行了试验筛选装置,机车内通过监视器全方位实数及在
6、问验据存的题优点:1.能在500米距离内,起到有效警示。2.投入成本需要IOOO-3000 元。缺点:对大于180度弯道线 路距离警示有偏差。优点:1.安装方便2.投入成本需要500-1000TCo缺点:遇雨雾等非常天气提 示作用大大降低。优点:1.可将顶送前方全方位情况实时的在机车内显示。2.实现瞭控合一。缺点:需投入成本2万-3万元。主要特点能有效对直线线路上障碍物距离进行提示,安 装使用简单,但对弯道存 在距离偏差。安装方便,操作简单,但受天气及环境影响较 大,可控性差。结论不采用不采用控制人员可以实时掌握顶送前方情况,极大防止隐患发生,具 有扩展性。同时,小组在网上进 行查新,虽有相关
7、技术可借鉴, 但并无同类设备出现。采用预选方案海选表方案内容方案一研制障碍物浦距警示器方案二研制调车防护信号方案三研制调车顶趾视系辅助统方案原理将Iooo米长度红外测距器进行改装,安装在顶送车辆前部,根据障碍物不同距离提示报警,用来及时提示调车顶送人员。将既有信号灯改造成间隔闪烁信号灯,并架设在线路旁,对弯道咚重点位置进行必要提本0在调车顶送前方加装一个视频采集器,利用无线传输将前方实时视频发送到机车内,实现瞭控合一。验法实方现场实验现场实验现场实验实验时间1月6日-8日1月9日12日1月13口-15日在调车顶送前方安装在弯道或视野不佳的在顶送车辆前方安装视频采集测距警示器,试验1000关键位
8、置安装防护提示表6制表人:XX制表日期:2016年1月160萦络小组选择课题为:谓车顶送作业复视辅助系统的研制5 .制定活动计划:为保证小组活动的有效性和计划性,充分发挥小组成员的创造性,我们用甘特图制定了详细的活动计划。小组活动计划甘特图-:.r2016年项目统计 12345678910 1 1 1 21.1.l.L.l.L.U.L.L.L.L.L.选择飕设定目标及可他分析负责人任希亮封艳提由方案并询定最佳方案张广智制定对策刘策实施D:-4-t软果检查C彳一标准化 A r 总结和下一步打算李艳英王一峰张国瑞李艳英任希亮图3制图入:XX制图时间:2016年1月17日二,设定目标及可行性分析1.
9、设定目标值:标值设定桩状图顶送作业安全隐患问题由研制 前平均6件/月降 至研制后平均3件 /月,降幅50%。14T12 -10 -86420目标值研制南图4制图人:封艳时间制图日期:2016年1月1802.可行性分析:小组对设定目标进行可行性分析。分析一:资金有保障。因我段曾经发生过顶送作业事故,事故教训深刻,段领导深知其的危害性,经班子会议研究,特批10万元科研启动经费。分析二:“软件”有保障。小组拥有三名技术工程师,在软件开发和系统研制上均有很丰富的经验,曾研发多个项目成功应用于一线。小组曾经研发项目统计表序号研发项目照片具备功能解决问题经济效益1段办公平台I集文电阅览、值班签到、问题通报
10、等办公事项于一身的网络平台。办公系统多杂,管理难。节省成本8-10万元。2接发列车防错办辅助系统提示接发列车错办问题。错办隐患。防止一件事故可减少经济损失至少65万。3磁力铁鞋I嗥磁力吸附。铁鞋掉落。防止一件事故可减少经济损失至少10万。4网络综合管理系统IrMtmMMII-S监视终端管理整个网络设备。网络缓慢。减少修理费10万元/年。5多功能数字监听电台1工一将车机联控、数字平调、模拟平调功能三合一。解决盯控作业中携带多种电台造成的不便。可节省20万采购费。返表7制表人:封艳制图日期:2016年1月21日分析三:数据分析。表中数据呈现,调车冲撞和扎脱轨器两类隐患分别为24和22件,占总隐患的
11、69%,这里可以抓重点突破;又发现总隐患中有55件发生在夜间,占总比例的82%。36%+ 33% =(69%)陶患问邈日夜发生率饼分图图5制表人:封艳制表日期:2016年1月25日通过夜班重点考察,我们发现,由于各专用线照明设备不足,现场照明大多是通过顶送大灯和领车人员手持灯,有效可视照明距离达20-50米,而顶送作业推动速度一般掌握在12公里左右,制动距离至少需要30米。这里边存在一个不可控因素是“作业人员照明方向操作不确定”导致可视度低,易发生安全隐患。除息问题。女发生饼分图图5制表人:封艳制表日期:2016年1月25日可视度低,我们可以通过夜间补光即可解决,该问题一旦解决,夜间高发将不存
12、在,夜白发生几率即会持平。通过计算,预计可减少64%,因此我们的目标降低50%是可行的。结论:目标可行三,提出方亲并确定崇佳方米(一)通过需求分析我们模拟画出复视辅助系统设计结构初稿图小组对“无线调车顶送作业复视系统”进行了详细深入的研讨,其构成如下面的系统图所示:羯车顶送作业复视辅助东统组成余统图调复辅系车视助统采集端接收端接收平台监视器曼6制奥人:张广智制图日期:2016年1月30日然后逐一进行试验分析和优选:1.采集端的细化优选采集端分为图像传感器、电源模块、照明模块、外壳四个部分组成,我们本着节约成本的基本原则逐一进行优选。采集烤烟成东统图期7制图人:张广智制图日期:2016年2月5日
13、1.1.图像传感器选择图像传感器质量直接影响调车顶送作业过程中对周边环境视频信息的采集质量,因此我们必须选择图像延迟度低、分辨率高的传感器,我们从数字图像和模拟图像两种传感器进行对比试验。图俅传底基选择东线图图8制图人:张广智制图0期:2016年2月IOR图像传感器试验优选过程图像传感器照片分辨率功耗成本延迟度结论是否采用数字图像最高510万象素功耗约为4Omw500-3OOo元最低图像延迟度5秒优点:功耗低、成本低、分辨率低。缺点:最低延迟度较高。舍弃模拟图像最高813万象素功耗约90mw3000-9000元最低图像延迟度0.6秒优点:图像延迟度低,分辨率高C缺点:成本略高。采用表9制表人:
14、张广智制表日期:2016年2月10日1.2 电源模块选择电源模块是整个系统运行的基础,因调车顶送作业在全国各省份的铁路工作中均有涉及,因此在电池的选择上要考虑高寒、高温地区电池电量消耗,我们主要从容量、使用寿命、安全性、温度五方面考虑优选。电源模块优选东统图图9制图人:张广智制图日期:2016年2月16日也源模块试验优选表电源种类照片容量使用安全性温度结论是否采用锂电池800-2OOOmah90次铝塑膜包装,高温下会鼓包,容易爆裂。50度以上-零下20度以下不可使用优点:可根据用电量随意改变大小,适用灵活。缺点:极端气温下不可使用且寿命短。舍弃18650低温电-H-心1200-3600mah3
15、00次金属包装,易发生短路,不会爆裂60度以上-零下40度以下不可使用优点:极端气温下可正常使用,安全性高且寿命长。缺点:尺寸固定不可调。采用表10制表人:张广智制表日期:2016年2月16日1.3 照明模块选择照明模块的配备是为确保夜间视频信息的采集质量,为此我们从红外补光和1.ED补光两种方案进行比对优选。点明模块优选余统图图10制图人:张广智制图0期:2016年2月21日照明模块试验优选表照明模块照片使用光性成本光照距离光照度结论是否采用红外补光E!平均1万小明不可见光100-200元01.mWO1.ux优点:成本低,散热快。缺点:寿命短且外部显示无光照,作业人员无法感知。舍弃1.ED补
16、光S平均5万小明可见光300-500元1451.mW180-30O1.ux优点:寿命长、照度高。缺点:散热略慢,成本较高。采用表11制表人:张广智制表0期:2016年2月21日1.4 外壳材质选择外壳关系到顶送前端采集设备的使用持久度,为此我们根据设备制作需要,的从同样具有防水性的ABS工程塑料和铝合金板上进行优选试验。(大小以Icm厚25cm2长宽为标准)。外先材质优选余统图图11制图人:张广智制图日期:2016年2月270外光材质试验优选表外壳材质照片耐热度耐用度重量成本结论是否采用ABS工程塑料I1高温50度以下J不变形可承受5公斤以下碰撞不损Ikg每公斤约50元优点:成型重量轻,且投入
17、少。缺点:易损坏,高温天气易变形舍弃铝合金I高温800度以下不变形可承受50公斤以下碰撞不损2.5kg每公斤约150元优点:结实不易损坏,可承受高温,安全稳定性高。缺点:成型后较重,成本投入较大。采用表12制表人:张广智制表”期:2016年2月27日2 .接收端的细化优选接收端负责实时采集数据的信号接收,因此我们要从信号接收距离方面进行选择。接收需选择余统图图12制图人:张广智制图日期:2016年3月5日接收端选择试验优选表接收天线照片直线接收距离平面放射接收距离结论是否采用全向天线I以车列为单位,直线接收距离在40-50车间平面放射接收距离为1000-1200平方米优点:平面辐射性接收距离较
18、高,易安装且安全性高。缺点:直线接收信号收集略低。采用71*天线rTmin以车列为单位,直线接收距离在60-70车间平面放射接收距离为800-1000平方米优点:直线信号接收距离强。缺点:天线较大难安装且安全性低。舍弃I1.1.HI表13制表人:张广智制表日期:2016年3月5日3 .接收平台的优选接受平台分为数据传输模块和接收机两部分配套使用,为此我们进行要进行一一优选接收平台组成图境13制图人:张广智制图日期:2016年3月803.1 数据传输模块的选择数据传输模块的选择主要是数据传输方式的选择,而数据传输的方式直接关系到实时视频的质量,为此我们要从数据传输速度上进行对比试验。救据信检方式
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