專利名稱：鐵路道口控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于鐵路道口自動控制的系統(tǒng)，屬于自動控制設備領域。
背景技術：
鐵路道口一直以來就是事故多發(fā)地帶，根據(jù)鐵路道口管理暫行規(guī)定，鐵路道口通常被分為有人值守道口和無人值守道口。有人值守道口主要采用人工操作的方式，根據(jù)無線通訊進行機車通過的現(xiàn)場指示、調控，定時、定點進行圍欄或路障設置，發(fā)出指示信號，告之路人和車輛避讓，引導機車正常通過。在客流較大的有人值守道口上，這些措施有效保證了機車安全運行，防止了意外交通事故的發(fā)生，其作用明顯，效果顯著。但有人值守道口同時存在人工調度和管理技術不足的缺點，技術安全防護手段落后，高峰期和忙閑期通行量差異大、工作條件較差等情況， 其中，人工限流過程很容易造成道口區(qū)域行人和車輛的擁堵，闖桿事件也時有發(fā)生，甚至影響鐵路系統(tǒng)可靠、正常運行。無人值守道口通常位于人口稀少、過往車輛較少的偏僻地區(qū)，主要以警示性標志進行道口提示，道口處于完全開放狀態(tài)，沒有人員進行有效地現(xiàn)場管理，雖然通行量小，但交通事故也常有發(fā)生。隨著管理水平的不斷提高，對鐵路道口進行嚴格、有效地管理，將成為一個必然的發(fā)展趨勢。特別是近年來，我國鐵路事業(yè)蓬勃發(fā)展，鐵路運營速度和運營里程不斷提高，鐵路道口的安全和管理狀況越來越受到大家的重視，如何科學地對鐵路道口進行管理，保證過往車輛和行人的安全，保障機車順利通過，將直接影響到鐵路建設的可持續(xù)性發(fā)展，也就成為本實用新型所要解決的首要問題。
發(fā)明內容鑒于上述現(xiàn)有技術的不足和管理水平的落后，本實用新型旨在提供一種可隨時異地監(jiān)控鐵路道口，實現(xiàn)無人現(xiàn)場操作情況下的對鐵路道口有效、有序、可靠管理和控制，保證道口安全和機車順利通過，避免交通事故發(fā)生的鐵路道口控制系統(tǒng)。本實用新型是通過以下技術方案來實現(xiàn)的鐵路道口控制系統(tǒng)，包括調度中心控制系統(tǒng)、視頻/音頻監(jiān)控系統(tǒng)、光纖通信系統(tǒng)和至少一套道口現(xiàn)場設備系統(tǒng)；調度中心控制系統(tǒng)負責對視頻/音頻監(jiān)控系統(tǒng)、道口現(xiàn)場設備系統(tǒng)和光纖通信系統(tǒng)進行統(tǒng)一監(jiān)測和控制，并發(fā)出控制指令協(xié)調工作視頻/音頻監(jiān)控系統(tǒng)負責道口現(xiàn)場視/音頻數(shù)據(jù)信號的收錄或顯示；道口現(xiàn)場設備系統(tǒng)接收調度中心控制系統(tǒng)的指令，控制現(xiàn)場設備協(xié)調工作，并產生反饋信號發(fā)送回調度中心控制系統(tǒng)；光纖通信系統(tǒng)負責各系統(tǒng)間信息的相互傳送。所述調度中心控制系統(tǒng)包括控制服務器、控制臺工作站和通信控制器，操作控制臺工作站，通過控制服務器發(fā)出指令，經通信控制器實現(xiàn)信號傳送和接收。所述視頻/音頻監(jiān)控系統(tǒng)包括視音頻矩陣和視頻錄像設備，視音頻矩陣與控制服務器連通，視音頻矩陣負責顯示各個道口的視/音頻采集信息；視頻錄像設備用于記錄和再現(xiàn)視音頻矩陣顯示過的圖像信息。所述道口現(xiàn)場設備系統(tǒng)包括前端控制器、欄桿機、報警器、攝像機、壓塊傳感器、信號燈和用于信號燈控制的信號控制器，前端控制器通過光纖通信系統(tǒng)與通信控制器連通， 接收和傳送信息，并發(fā)出控制指令到欄桿機、報警器、攝像機和信號燈控制器；攝像機固定于道口上方，報警器和欄桿機對應于各個路口上；信號燈包括鐵路信號燈和道路信號燈； 所述壓塊傳感器用于探測火車距道口的距離，并發(fā)出感應信號到前端控制器中。所述道口現(xiàn)場設備系統(tǒng)還包括補光燈，補光燈設置于道路一側，并與前端控制器連通。所述道口現(xiàn)場設備系統(tǒng)還包括攝像機雨刷器，攝像機雨刷器與前端控制器連通。所述道口現(xiàn)場設備系統(tǒng)還包括溫度感應器，溫度感應器固定在前端控制器和/或信號控制器內，并與前端控制器連通。所述道口現(xiàn)場設備系統(tǒng)還包括擴音器和/或拾音器，擴音器和/或拾音器與前端控制器連通。所述前端控制器上還設有手/自動轉換開關，手動轉換開關用于實現(xiàn)手動控制欄桿機、報警器、壓塊傳感器和信號燈控制器協(xié)調工作。所述光纖通信系統(tǒng)包括光通信設備和光纖，光通信設備和光纖連接在各系統(tǒng)之間。本實用新型所述的鐵路道口控制系統(tǒng)，通過位于調度指揮中心的操作人員根據(jù)回傳的鐵路道口實時現(xiàn)場視頻全景圖像，以基于計算機的控制臺工作站遠程控制道口現(xiàn)場設備系統(tǒng)，進行相應地聲、光、障礙物協(xié)調警示工作，并利用信號燈實現(xiàn)現(xiàn)場交通管理，保證行人、車輛有序通行。避免了已往鐵路道口或需人工值守，或處于無人監(jiān)管狀態(tài)的現(xiàn)狀，提高了各鐵路道口的管理水平和監(jiān)管力度，大大降低了鐵路道口交通事故發(fā)生的頻率。與現(xiàn)有有人/無人值守道口相比具有如下優(yōu)點1、采集的鐵路道口全景圖像清晰、無死角，安全性高，能在各種環(huán)境下全天候使用，省去了人工操作時工作條件差、環(huán)境惡劣帶來的影響。2、道口現(xiàn)場設備系統(tǒng)操控準確、靈活，交通疏導和管理及時、準確、有效。3、遠端操作人員可同時對多個鐵路道口進行管理，工作效率高，監(jiān)管力度和監(jiān)管水平高，事故發(fā)生率低。4、可實現(xiàn)鐵路道口的全方位監(jiān)控，保證鐵路全線運行安全。5、采用實時錄像的方式，隨時保留現(xiàn)場通行狀況信息，為后續(xù)服務和管理提供借鑒。6、集中管理的方式有利于對鐵路道口進行高水平協(xié)調管理，使緊急或突發(fā)事件處理更合理、更安全。

圖1為本實用新型的結構示意框圖。
具體實施方式
[0026]
以下結合附圖1對本實用新型做進一步的描述本實用新型所述的鐵路道口控制系統(tǒng)，包括調度中心控制系統(tǒng)、視頻/音頻監(jiān)控系統(tǒng)、道口現(xiàn)場設備系統(tǒng)和光纖通信系統(tǒng)。道口現(xiàn)場設備系統(tǒng)為一個道口的一套設備系統(tǒng)， 當然，也可根據(jù)管理道口的數(shù)量，為分布在多個道口上的多套設備系統(tǒng)，多套設備系統(tǒng)采用星狀拓撲結構與調度中心控制系統(tǒng)連接，具體套數(shù)可根據(jù)實際需要而定。其中，調度中心控制系統(tǒng)負責對視頻/音頻監(jiān)控系統(tǒng)、道口現(xiàn)場設備系統(tǒng)和光纖通信系統(tǒng)進行統(tǒng)一監(jiān)測和控制，并發(fā)出控制指令協(xié)調各系統(tǒng)工作。其作為整個系統(tǒng)的中樞， 是數(shù)據(jù)處理、計算、存儲的中心。調度中心控制系統(tǒng)包括控制服務器2、控制臺工作站1和通信控制器3?？刂品掌?用于數(shù)據(jù)處理和存儲、計算，控制臺工作站1用于操作控制服務器2，通過控制服務器2發(fā)出指令，通信控制器3將控制服務器2處理完成的信息或指令向道口現(xiàn)場設備系統(tǒng)進行傳送，并接收來自外界各系統(tǒng)的反饋信息，使操控人員及時了解和掌握各系統(tǒng)運行情況。視頻/音頻監(jiān)控系統(tǒng)直接連接在控制服務器2上，其負責道口現(xiàn)場視/音頻數(shù)據(jù)信號的收錄或顯示，使遠程監(jiān)控人員可以直觀了解到道口現(xiàn)場情況，保證道口隨時處于監(jiān)控狀態(tài)，避免可能發(fā)生的各種突發(fā)事件。視頻/音頻監(jiān)控系統(tǒng)包括視音頻矩陣5和視頻錄像設備6，視音頻矩陣5主要為電視墻，其與控制服務器2連通，顯示各個道口的視/音頻采集信息。視頻錄像設備6用于記錄和再現(xiàn)視音頻矩陣5顯示過的圖像畫面，完成對各個道口現(xiàn)場狀況的資料存儲，保證現(xiàn)場情況的可真實再現(xiàn)性，使道口狀況有史可查、有理可依。道口現(xiàn)場設備系統(tǒng)被安裝在需監(jiān)控鐵路道口上，其主要包括前端控制器4、欄桿機 11、報警器10、攝像機9、壓塊傳感器12、補光燈8、攝像機雨刷器7、溫度感應器18、擴音器 13、拾音器14、信號燈和用于信號燈控制的信號控制器15。前端控制器4通過光纖通信系統(tǒng)與通信控制器3連通，接收指令、傳送信息，并發(fā)出控制指令到欄桿機11、報警器10、攝像機9、補光燈8、攝像機雨刷器7、溫度感應器18、擴音器13、拾音器14和信號燈控制器15 上，控制各個部件協(xié)調工作，同時，接收反饋信號并發(fā)送回調度中心控制系統(tǒng)的控制服務器 2中。為進一步提高操控性，前端控制器4上還設有手/自動轉換開關，以方便實際操作的使用需要，保證主要系統(tǒng)能多方式使用和控制。手動轉換開關開啟后，可以手動控制欄桿機11、報警器10、壓塊傳感器12和信號燈控制器15工作，保證最簡化狀態(tài)下的鐵路道口可行性管理。攝像機9為一個室外快球攝像機，其被固定于道口上方。為保證使用可靠性，適應各種天氣情況，在室外快球攝像機表面還設有攝像機雨刷器7，而為提高攝像效果，在各個路口上還安裝有補光燈8。欄桿機11、報警器10、擴音器13、拾音器14和信號燈對應固定在各個路口上。信號燈包括鐵路信號燈16和道路信號燈17，鐵路信號燈16用于顯示鐵路控制信號，道路信號燈17用于顯示公路控制信號，信號燈連接在信號控制器15上，接受來自前端控制器4的指令，管理公路和鐵路交通秩序，保證按序通行。欄桿機11用于阻擋過往行人和車輛，限制行人車輛通過。擴音器13和報警器10則分別通過聲、光對行人和車輛進行全面警示。拾音器14則用于采集現(xiàn)場聲音，為遠程操作人員提供更真實現(xiàn)場聲音再現(xiàn)。壓塊傳感器12用于探測火車距道口的距離，并發(fā)出感應信號到前端控制器4中，確?；疖図樌ㄟ^。壓塊傳感器12通常固定在欄桿機11的兩側各50-100米處，以對火車的位置進行隨時探測。溫度感應器18固定在前端控制器4內，與前端控制器4連通后，隨時將溫度信息發(fā)送到控制服務器2中，確保前端控制器4在允許的溫度范圍內可靠工作。當然，溫度感應器18也可固定在信號控制器15內，對信號控制器15進行隨時溫度數(shù)據(jù)采集。光纖通信系統(tǒng)包括光通信設備和光纖，光通信設備和光纖連接在各系統(tǒng)之間，完成各系統(tǒng)間信息的快速、有效傳送，保證遠程控制的及時性和可靠性。工作中，攝像機9不間斷采集道口圖像信息，通過前端控制器4發(fā)送回控制服務器2，并在視音頻矩陣5中進行相應顯示，位于遠端調度指揮中心的操作人員通過圖像可隨時了解到各道口情況，掌握確切道口信息。視音頻矩陣5可同時滿足多個道口圖像的顯示， 并可進行不同道口間的圖像信息轉換，保證操作人員對多道口進行同時管理和監(jiān)控。為保留監(jiān)控信息，視頻錄像設備6還同時進行同期錄像，作為資料進行存檔。實際操作時，根據(jù)道口運行情況，操作人員通過控制臺工作站1發(fā)出操控命令，操控指令通過控制服務器2和通信控制器3被發(fā)送到遠端鐵路道口的前端控制器4上，前端控制器4根據(jù)命令內容相應控制欄桿機11、報警器10、攝像機9、補光燈8、攝像機雨刷器7、壓塊傳感器12、溫度感應器 18、擴音器13、拾音器14和信號燈控制器15進行協(xié)調工作，其中，欄桿機11、擴音器13和報警器10通過欄桿、聲、光相結合的方式對鐵路道口進行阻攔和警示管理，信號燈控制器15 控制信號燈進行相應指示，保障道口有序通行。當天氣條件較差時，可遠程控制補光燈8和攝像機雨刷器7開啟，為攝像機9提供照明和刷洗，以保障攝像機9能在各種天氣狀況下拍攝到高清畫面，提高了攝像機9的全天候適應能力；溫度感應器18隨時將現(xiàn)場前端控制器 4的環(huán)境溫度傳送到控制服務器2中，操作人員可隨時了解外界環(huán)境溫度，防止極端天氣下設備的超限使用，保證設備使用安全、可靠；而壓塊傳感器12會隨時反饋火車距離道口的距離，保證各系統(tǒng)協(xié)調工作狀態(tài)下的火車機車順利、安全通過道口。整個系統(tǒng)，以全景圖像為基礎，通過遠程控制，實現(xiàn)了操作人員對多個鐵路道口的同時管理和監(jiān)控，控制過程自動完成。
權利要求1.鐵路道口控制系統(tǒng)，其特征在于，包括調度中心控制系統(tǒng)、視頻/音頻監(jiān)控系統(tǒng)、光纖通信系統(tǒng)和至少一套道口現(xiàn)場設備系統(tǒng)；所述調度中心控制系統(tǒng)負責對視頻/音頻監(jiān)控系統(tǒng)、道口現(xiàn)場設備系統(tǒng)和光纖通信系統(tǒng)進行統(tǒng)一監(jiān)測和控制，并發(fā)出控制指令協(xié)調工作；所述視頻/音頻監(jiān)控系統(tǒng)負責道口現(xiàn)場視/音頻數(shù)據(jù)信號的收錄或顯示所述道口現(xiàn)場設備系統(tǒng)接收調度中心控制系統(tǒng)的指令，控制現(xiàn)場設備協(xié)調工作，并產生反饋信號發(fā)送回調度中心控制系統(tǒng)；所述光纖通信系統(tǒng)負責各系統(tǒng)間信息的相互傳送。
2.根據(jù)權利要求1所述的鐵路道口控制系統(tǒng)，其特征在于，所述調度中心控制系統(tǒng)包括控制服務器、控制臺工作站和通信控制器，操作控制臺工作站，通過控制服務器發(fā)出指令，經通信控制器實現(xiàn)信號傳送和接收。
3.根據(jù)權利要求1所述的鐵路道口控制系統(tǒng)，其特征在于，所述視頻/音頻監(jiān)控系統(tǒng)包括視音頻矩陣和視頻錄像設備，所述視音頻矩陣與控制服務器連通，視音頻矩陣負責顯示各個道口的視/音頻采集信息；所述視頻錄像設備用于記錄和再現(xiàn)視音頻矩陣顯示過的圖像信息。
4.根據(jù)權利要求1所述的鐵路道口控制系統(tǒng)，其特征在于，所述道口現(xiàn)場設備系統(tǒng)包括前端控制器、欄桿機、報警器、攝像機、壓塊傳感器、信號燈和用于信號燈控制的信號控制器，所述前端控制器通過光纖通信系統(tǒng)與通信控制器連通，接收和傳送信息，并發(fā)出控制指令到欄桿機、報警器、攝像機和信號燈控制器；所述攝像機固定于道口上方，報警器和欄桿機對應于各個路口上所述信號燈包括鐵路信號燈和道路信號燈；所述壓塊傳感器用于探測火車距道口的距離，并發(fā)出感應信號到前端控制器中。
5.根據(jù)權利要求4所述的鐵路道口控制系統(tǒng)，其特征在于，所述道口現(xiàn)場設備系統(tǒng)還包括補光燈，所述補光燈設置于道路一側，并與前端控制器連通。
6.根據(jù)權利要求4所述的鐵路道口控制系統(tǒng)，其特征在于，所述道口現(xiàn)場設備系統(tǒng)還包括攝像機雨刷器，攝像機雨刷器與前端控制器連通。
7.根據(jù)權利要求4所述的鐵路道口控制系統(tǒng)，其特征在于，所述道口現(xiàn)場設備系統(tǒng)還包括溫度感應器，溫度感應器固定在前端控制器和/或信號控制器內，并與前端控制器連通。
8.根據(jù)權利要求4所述的鐵路道口控制系統(tǒng)，其特征在于，所述道口現(xiàn)場設備系統(tǒng)還包括擴音器和/或拾音器，擴音器和/或拾音器與前端控制器連通。
9.根據(jù)權利要求4所述的鐵路道口控制系統(tǒng)，其特征在于，所述前端控制器上還設有手/自動轉換開關，手動轉換開關用于實現(xiàn)手動控制欄桿機、報警器、壓塊傳感器和信號燈控制器協(xié)調工作。
10.根據(jù)權利要求1所述的鐵路道口控制系統(tǒng)，其特征在于，所述光纖通信系統(tǒng)包括光通信設備和光纖，光通信設備和光纖連接在各系統(tǒng)之間。
專利摘要本實用新型公開了一種鐵路道口控制系統(tǒng)，包括調度中心控制系統(tǒng)、視頻/音頻監(jiān)控系統(tǒng)、光纖通信系統(tǒng)和至少一套道口現(xiàn)場設備系統(tǒng)。通過位于調度指揮中心的操作人員根據(jù)回傳的鐵路道口實時現(xiàn)場視頻全景圖像，以基于計算機的控制系統(tǒng)遠程控制道口現(xiàn)場設備系統(tǒng)，進行相應地聲、光、障礙物協(xié)調警示工作，并利用信號燈實現(xiàn)現(xiàn)場交通管理，保證行人車輛有序、及時通行，避免了已往鐵路道口或需人工值守，或處于無人監(jiān)管狀態(tài)的現(xiàn)狀，大大提高了各鐵路道口的管理水平和監(jiān)管力度，保證了安全運行，降低了交通事故發(fā)生的頻率。
文檔編號B61L29/08GK201980256SQ20112009875
公開日2011年9月21日 申請日期2011年4月7日 優(yōu)先權日2011年4月7日
發(fā)明者楊建忠 申請人:楊建忠