[发明专利]铁路行车安全自动监控系统及其运行方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及视频监控技术领域，具体为一种铁路行车安全自动监控系统及其运行方法。

(二)背景技术

铁路平交道口、弯道、隧道口、村庄附近等路段历来是火车行车事故的多发地段，另外因路旁山体滑坡或落石以及自然灾害造成的铁路基础塌方也会引发车毁人亡的事故。随着铁路列车一次次地不断提速，铁道上车流密度不断加大，铁路将越来越繁忙，高速行驶的列车难以看清前方路况，驾驶员也难以在发现故障时及时采取措施，出现事故的概率在提升。

近年来铁路道口平交改立交的工作逐步展开，行驶高速列车的铁路沿线重点地段也将逐步改为封闭管理，改造部分已收到明显效果。但由于铁路线长、道口多，其改造周期长、投资极大。而且受多方条件制约，不可能将所有的平交道口改为立交，更不可能将全部铁路线封闭。因此，将高新技术应用于铁路行车的管理上，同时加强铁路沿线的规范管理，对提高铁路行车的安全、减少事故的发生尤为重要。

针对铁路安全已开发了一些视频监控装置，如申请号为200520026150.6的中国实用新型专利申请“铁路道口网络视频监控装置”、申请号为200420066375.X的中国实用新型专利申请“铁路道口集中监控系统”，其方案为在铁路道口安装摄像装置，通过网络实现远程视频监控，铁路道口发生故障时管理部门用无线电或网络对将进入的列车报警。管理部门对多个道口图像的24小时监控，工作量极大，且管理中心的报警也难做到及时准确。

另一申请号为200410040863.8的中国实用新型专利申请“铁路无人看守道口预警方法及其装置”也是在道口设置声光装置和摄像装置，但把道口图像直接传送给列车，驾驶员可从监视器上看到道口图像，遇有险情，即时采取措施。但火车驾驶员在操控列车的同时不可能时时观看屏幕，还是存在有险情而不能及时采取措施避免的问题。

(三)发明内容

本发明的目的是提供一种铁路行车安全自动监控系统及其运行方法，高速行驶的机车能够看清前方，并有自动监控系统发现异常及时报警，以保行车安全。

本发明设计的铁路行车安全自动监控系统包括铁路监控设备和机车监控设备。

铁路监控设备包括设置在铁路重点地段沿线的摄像机和声光告警装置及信号传输设备。各路段的铁路监控设备有唯一的路段地址码。在监控路段设置摄像机，一套铁路监控设备配置一或两台摄像机，一台摄像机可视频记录90～110米距离内铁道及铁道附近的实时路况。两台摄像机背向放置可记录其前后90～110米距离内的路况，也就是可监控180～220米距离的铁路路况。声光告警装置包括信号灯和告警喇叭。

信号传输设备包括信号发射装置、信号接收装置、信号处理装置，安装在铁道旁，摄像机和声光告警装置与信号处理装置连接。信号处理装置连接信号发射装置和信号接收装置。信号发射装置和信号接收装置经双工器连接无线天线或安装于铁轨的铁轨信号耦合器。

机车监控设备安装在机车驾驶室内，包括中央处理器、微波收发器、信号处理器和显示器。信号处理器有多地址图像解码和数据信号解码功能。中央处理器存储有沿线各路段正常路况图像和图像识别软件。微波收发器经信号处理器与中央处理器相连接，中央处理器连接显示器和输入设施。微波收发器经双工器连接无线天线或安装于机车下方的铁轨信号感应器。

本发明的铁路行车安全自动监控系统的运行方法为：

设置在铁路重点地段沿线的铁路监控设备摄像机将现场图像视频信号送入信号传输设备的信号处理装置，视频数据经处理后调制为微波频段信号，由信号发射装置通过无线天线或铁轨信号耦合器将视频微波信号和该路段地址码经无线传输或经铁轨传输到列车的机车监控设备。列车的机车监控设备的微波收发器将经无线天线或铁轨信号感应器收到的各路段视频微波信号和路段地址码送入信号处理器，由其迅速按地址码处理解码为各路段的视频信号，按路段地址码送入中央处理器存储，用输入设施可按路段地址码选择在显示器上显示各路段实时路况图像。同时中央处理器的图像识别软件，按路段地址码识别所接收的路段实时路况图像，并与所存储的正常路况图像比较，发现路况异常，即告警，并立即在显示器上显示故障路段图像。同时机车监控设备将异常情况通过微波收发器发送到铁路管理部门。机车司机得到报警，可根据相关路段实时图像，在有效的刹车距离内提前采取应对措施。