我国大力发展铁路技术,高铁里程数已超过世界总里程的2/3,居世界第一。为确保动车组无故障运行,动车组每运行一段时间,都必须到动车所进行检修维护。动车组检修维护过程中,必须切断动车上面的接触网并将残压接地,以保护作业人员的人身安全。由于现有机械式自动接地装置只能对接触网进行接地操作,未设计接地杆挂接的反馈装置,无法判断杆件动作是否准确、可靠,存在威胁作业人员人身安全的隐患。本文以动车组整备作业安全防护为研究对象进行设计与实现,在对整备作业检修流程、检修内容、作业方式等进行研究之后,设计开发了一套动车组整备作业安全防护系统。系统整体结构分为人员检测和杆件监测两部分内容,针对人员检测方面,设计出入门禁系统,通过设置出入权限的方式,达到识别人员身份和出入检测的目的;针对杆件监测方面,设计以Lab VIEW视觉控件为核心的杆件监测系统,通过摄像头采集杆件挂接图像,并对其进行处理、判断的方式,达到识别杆件挂接状态的目的。出入门禁系统以STM32为核心,硬件部分选用TFTLCD作为显示模块,选用指纹识别、射频识别作为身份识别模块,结合电源电路、外围电路共同构建出入门禁系统的硬件架构;软件部分采用模块化程序设计,主要包括三大程序模块:主程序、身份识别程序、显示程序;上位机部分选用LabVIEW平台,并嵌入到杆件监测系统中。硬件平台将人员检测信息实时发送到上位机,并接受杆件挂接状态信号。杆件监测系统主要对杆件挂接状态进行判断并统计人员信息,首先利用摄像头模块采集接地杆杆件与接触网挂接图像,其次利用物体匹配识别技术对杆件状态进行分析、判断。系统程序设计充分利用LabVIEW机器视觉控件提供的函数功能,完成对杆件图像的采集、灰度化、匹配等处理,后调用串口通讯模块,与出入门禁系统通讯。最后,对动车组整备作业安全防护系统进行模块调试和整体调试,模块测试主要从系统通讯、人员检测和杆件识别等三方面进行。调试结果表明杆件监测系统能够实时识别杆件挂接状态,出入门禁系统能够实时与杆件监测系统通讯,并且能够对人员进行检测。动车组整备作业安全防护系统整体运行稳定、可靠,达到预期的设计要求。