一种轨道交通监控系统及方法技术方案

本发明专利技术提出了一种轨道交通监控系统及方法。包括沿轨道设置的多个监控报警终端、数据交换模块和车载终端；监控报警终端包括多个图像采集模块、多个光报警模块、第一处理模块；所有第一处理模块通过数据交换模块连接通信；第一处理模块识别图像采集模块输出的图像中是否存在异物侵限，当存在异物侵限时，向前方或后方的监控报警终端的第一处理模块传递报警信号，使前方或后方第一距离范围内的光报警模块发出光报警信号；车载终端包括位于列车车头的光接收器、以及第二处理模块。系统通过光报警模块发出光报警信号，不依赖于信号系统传达报警信号，当信号通讯系统故障，或在隧道等通信质量较差的场景中，仍能有效传递报警信号，提高行车安全。

【技术实现步骤摘要】
一种轨道交通监控系统及方法
本专利技术涉及轨道交通领域，具体涉及一种轨道交通监控系统及方法。
技术介绍
轨道交通自动驾驶技术中，列车的安全依靠列车自动保护系统(baiAutomaticTrainProtection，简称：ATP)来实现。ATP系统中由列车自动防护的轨旁设备、车载设备和控制区域内的联锁设备组成。其有如下缺点：只能对列车的闭塞区域进行控制，而不能探测到突然进入轨行区的异物，如行人、设备掉落、滑坡等；同时，在信号系统故障，ATP系统切除时，车辆的驾驶只能依靠驾驶员手动驾驶和人工瞭望，往往导致较大的事故发生。为弥补自动轨道交通自动驾驶技术中，无法实时探测异物侵入轨行区的情况，现有技术中，通过在列车上安装实施图像采集模块，对列车前方轨道进行实时图像采集，同时加入毫米波雷达作为障碍物探测的距离扩展，达到替代ATP系统的目的，但由于轨道列车的运营环境复杂，且列车运行速度快，无法准确探测异物侵限，比如在隧道内，由于转弯半径小，图像无法远距离观测，环境光照条件变化快，影响障碍物探测准确性。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的是提供一种轨道交通监控系统及方法。为了实现本专利技术的上述目的，根据本专利技术的第一方面，本专利技术提供了一种轨道交通监控系统，包括沿轨道设置的多个监控报警终端、数据交换模块和位于列车上的车载终端；所述监控报警终端包括沿轨道设置的多个拍摄轨道区域图像的图像采集模块、多个与所述图像采集模块一一对应的光报警模块、以及第一处理模块，第一处理模块分别与图像采集模块和光报警模块连接；所有监控报警终端的第一处理模块通过数据交换模块连接通信；在每个监控报警终端中，第一处理模块识别图像采集模块输出的图像中是否存在异物侵限，当存在异物侵限时，所述监控报警终端的第一处理模块向前方或后方的监控报警终端的第一处理模块传递报警信号，使前方或后方第一距离范围内的光报警模块发出光报警信号；所述车载终端包括位于列车车头的光接收器、以及第二处理模块；所述光接收器用于接收所述光报警信号，所述第二处理模块与光接收器连接。上述技术方案的有益效果为：该系统在轨道沿线上设置监控报警终端能够实现轨道的全域监测，通过实时视频数据的采集和处理，对轨道进行实时准确地监控，保障了列车的运行安全；且存在异物侵限时，通过光报警模块发出光报警信号，车载终端通过采集光报警信号来获知是否存在异物侵限，做出相应的应对措施，通过车载终端实时观测列车前方轨行区的安全情况，扩展驾驶员的观测视距，在人工驾驶的应用场景中能提高人工驾驶下的列车安全性，使得该系统不依赖于信号系统传达报警信号，当信号通讯系统故障，或在隧道等通信质量较差的场景中，仍能有效传递报警信号；此外，通过设置第一距离范围内光报警模块发出光报警信号，能够使列车有充足的的应对时间，进一步提高列车行车安全，提升列车的运营效率与故障处理效率。在本专利技术的一种优选实施方式中，所述光报警模块的出射光线包括可见光线和不可见光线。上述技术方案的有益效果为：使用可见光线便于列车驾驶员直观观察，使用不可见光线，将光接收器配套为仅接收该不可见光线的相机，能够滤除其他干扰光线(如环境杂散光)，使得车载终端能更准确和快速识别出光报警信号。在本专利技术的一种优选实施方式中，所述光接收器为相机，所述相机与第二处理模块连接；和/或所述车载终端还包括报警器，所述报警器与第二处理模块连接。上述技术方案的有益效果为：便于快速采集光报警信号和抱紧信号提取；在存在异物侵限时还通过报警器向驾驶员报警，提高报警的有效性。在本专利技术的一种优选实施方式中，所述监控报警终端还包括沿轨道设置的至少两个到位传感器，第一处理模块分别与各到位传感器连接。上述技术方案的有益效果为：便于获取列车行驶位置、行驶方向和行驶速度，便于实现不依赖于信号通信网络的根据列车行驶位置的自适应动态分段侵限监测，极大地降低了系统功耗、运营成本，提升系统的工作效率。在本专利技术的一种优选实施方式中，在轨道沿线的每个车站设有到位传感器，所述到位传感器与距离最近的第一处理模块连接。上述技术方案的有益效果为：便于获取列车行驶位置，便于实现不依赖于信号通信网络的根据列车行驶位置的自适应动态分段侵限监测，极大地降低了系统功耗、运营成本，提升系统的工作效率。在本专利技术的一种优选实施方式中，所述到位传感器为RFID接收模块，所述车载终端还包括RFID发射模块。上述技术方案的有益效果为：便于实施，可靠性高。在本专利技术的一种优选实施方式中，还包括管理控制中心，所述管理控制中心通过数据交换模块与各监控报警终端的第一处理模块连接通信。上述技术方案的有益效果为：通过管理控制中心便于信息汇总和全局控制，对整个系统的设备、用户、告警统计及展示管理。在本专利技术的一种优选实施方式中，所述车载终端还包括车载通讯模块和加速度传感器；所述车载通讯模块与管理控制中心连接通信，所述第二处理模块分别与车载通讯模块和加速度传感器连接。上述技术方案的有益效果为：便于管理控制中心获取列车行驶位置，实现轨道动态的跟随列车位置的分段侵限监控，极大地降低了系统功耗、运营成本，提升系统的工作效率。为了实现本专利技术的上述目的，根据本专利技术的第二方面，本专利技术提供了一种轨道监控方法，包括：在每个监控报警终端中，第一处理模块查询到位传感器是否输出到位信号，当到位传感器输出到位信号后，第一处理模块根据相邻到位传感器输出的到位信号的先后顺序和时差获取列车的行驶方向和行驶速度，第一处理模块根据列车的行驶速度获取第二距离，第一处理模块向列车行驶方向相同的与所述第一处理模块相距第二距离的第一处理模块传递图像采集启动信号、列车的行驶方向和行驶速度后，第一处理模块控制所属监控报警终端的图像采集模块关闭或进入待机状态；在每个监控报警终端中，当第一处理模块接收到其它第一处理模块发送的图像采集启动信号、列车的行驶方向和行驶速度后，第一处理模块控制所属监控报警终端的图像采集模块采集轨道区域图像，第一处理模块识别图像采集模块输出图像中是否存在异物侵限，当存在异物侵限时，基于列车的行驶速度获取第一距离，第一处理模块向列车行驶方向的相反方向的第一处理模块传递报警信号，控制位于列车行驶方向的相反方向上的第一距离范围内的光报警模块发出光报警信号。上述技术方案的有益效果为：该方法使得沿轨道设置的监控报警终端能快速有效地获得列车行车位置、行车速度、行车方向，并根据行车位置和行车方向自适应启动第二距离处的监控报警终端进行侵限监测，且第二距离依据行车速度设置，确保不出现轨道监控盲区，能够降低系统功耗，且不依赖于信号通信网络，无需管理控制中心介入，提高了轨道监控的可靠性。为了实现本专利技术的上述目的，根据本专利技术的第三方面，本专利技术提供了一种轨道监控方法，包括：S1，管理控制中心实时获取车载终端上报的第一列车位置；S2，控制第一列车位置相应区段的监控报警终端的第一处理模块基于图像采集模块输出图像识别列车，当识别到列车后，管理控制中心控制在列车行驶方向上距离识别到列车的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轨道交通监控系统，其特征在于，包括沿轨道设置的多个监控报警终端、数据交换模块和位于列车上的车载终端；/n所述监控报警终端包括沿轨道设置的多个拍摄轨道区域图像的图像采集模块、多个与所述图像采集模块一一对应的光报警模块、以及第一处理模块，第一处理模块分别与图像采集模块和光报警模块连接；所有监控报警终端的第一处理模块通过数据交换模块连接通信；/n在每个监控报警终端中，第一处理模块识别图像采集模块输出的图像中是否存在异物侵限，当存在异物侵限时，所述监控报警终端的第一处理模块向前方或后方的监控报警终端的第一处理模块传递报警信号，使前方或后方第一距离范围内的光报警模块发出光报警信号；/n所述车载终端包括位于列车车头的光接收器、以及第二处理模块；所述光接收器用于接收所述光报警信号，所述第二处理模块与光接收器连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种轨道交通监控系统，其特征在于，包括沿轨道设置的多个监控报警终端、数据交换模块和位于列车上的车载终端；
所述监控报警终端包括沿轨道设置的多个拍摄轨道区域图像的图像采集模块、多个与所述图像采集模块一一对应的光报警模块、以及第一处理模块，第一处理模块分别与图像采集模块和光报警模块连接；所有监控报警终端的第一处理模块通过数据交换模块连接通信；
在每个监控报警终端中，第一处理模块识别图像采集模块输出的图像中是否存在异物侵限，当存在异物侵限时，所述监控报警终端的第一处理模块向前方或后方的监控报警终端的第一处理模块传递报警信号，使前方或后方第一距离范围内的光报警模块发出光报警信号；
所述车载终端包括位于列车车头的光接收器、以及第二处理模块；所述光接收器用于接收所述光报警信号，所述第二处理模块与光接收器连接。


2.如权利要求1所述的轨道交通监控系统，其特征在于，所述光报警模块的出射光线包括可见光线和不可见光线。


3.如权利要求1所述的轨道交通监控系统，其特征在于，所述光接收器为相机，所述相机与第二处理模块连接；
和/或所述车载终端还包括报警器，所述报警器与第二处理模块连接。


4.如权利要求1所述的轨道交通监控系统，其特征在于，所述监控报警终端还包括沿轨道设置的至少两个到位传感器，第一处理模块分别与各到位传感器连接。


5.如权利要求1所述的轨道交通监控系统，其特征在于，在轨道沿线的每个车站设有到位传感器，所述到位传感器与距离最近的第一处理模块连接。


6.如权利要求4或5所述的轨道交通监控系统，其特征在于，所述到位传感器为RFID接收模块，所述车载终端还包括RFID发射模块。


7.如权利要求1所述的轨道交通监控系统，其特征在于，还包括管理控制中心，所述管理控制中心通过数据交换模块与各监控报警终端的第一处理模块连接通信。

【专利技术属性】
技术研发人员：赵波，邹泽亚，李祥，
申请(专利权)人：成都希格玛光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51