鐵路平交道口自動化管理系統的制作方法

鐵路平交道口自動化管理系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種鐵路平交道口自動化管理系統，它包括用于維護整個系統正常運行的基礎數據的基礎信息管理模塊；負責維護指令規范、編碼規范、警示信息、觸發條件、安全策略和各類硬件設備運行狀態規范的標準性數據的系統規范管理模塊；對系統涉及的各類外部硬件設備的狀態讀取和無線遙控指令讀取，以及這些狀態指令信號的標準化轉換的數據采集模塊；數據分析處理模塊、系統控制模塊和遠程監控終端模塊。本發明建立了一個全面、靈活的鐵路平交道口自動化管理系統，能對道口進行實時監測，發現安全隱患并及時預警，極大地提高現有道口交通安全系數的同時大幅減少道口管理參與人員數量，與現有信息管理系統融為一體，實現鐵路平交道口的自動化管理。
【專利說明】鐵路平交道口自動化管理系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種鐵路平交道口自動化管理系統。
【背景技術】
[0002]道口安全是鐵路運輸安全的重要組成部分，道口安全系統也是鐵路行車安全保障系統重要組成部分。目前，全國鐵路提出了鐵路運輸行業的跨越式發展思路，鐵路運輸的快速發展必然使列車速度的迅速提高和列車密度的顯著增大，從而也對鐵路安全提出了新的要求，在鐵路道口方便就表現在占用頻率也就會顯著提高，列車均占用道口的時間也相應縮短。因此，鐵路道口的安全防護任務也就越來越繁重，道口必然會成為制約鐵路行車安全的瓶頸之一。
[0003]近年來，隨著我國公路機動車輛的增加，列車密度和運行速度的提高，加之大型生產型企業的人口密度大，鐵路道口車輛流動持續量大，鐵路道口事故有明顯上升趨勢，而鐵路平交道口配套設備的更新換代相對滯后等一系列的原因，導致我國鐵路平交道口成為交通事故的易發點，惡性事故的比例也明顯增加，嚴重干擾了鐵路正常運輸秩序，給國家財產和人民生命安全造成了不應有的損失。在大型工廠內的鐵路平交道口大多科技化水平偏低，基本處于發達國家五六十年代的水平，甚至許多鐵路平交道口需要三至四人才能基本避免交通事故的發生。這無疑增加了相關企業的運營成本，而另一方面，鐵路平交道口的安全完全依賴于工作人員，難免會發生遺漏的安全問題，從而影響安全生產的進行。
[0004]針對上述問題，利用電子信息技術、計算機技術、電子技術、模式識別理論和自動控制理論，設計并實現一套自動化鐵路平交道口自動化管理系統，可以及時發現并處理鐵路平交道口的安全隱患，更加有效的避免鐵路平交道口交通事故，同時也能減少鐵路平交道口的工作人員，有效的降低運營的人力成本，已成為一項亟需解決的難題。

【發明內容】

[0005]本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種全面、靈活的鐵路平交道口自動化管理系統，能對道口進行實時監測，發現安全隱患并及時預警，極大地提高現有道口交通安全系數的同時大幅減少道口管理參與人員數量，實現數據共享、鐵路平交道口的智能化、自動化管理的鐵路平交道口自動化管理系統。
[0006]本發明的目的是通過以下技術方案來實現的:鐵路平交道口自動化管理系統，它包括基礎信息管理模塊、系統規范管理模塊、數據采集模塊、數據分析處理模塊、系統控制模塊和遠程監控終端模塊:
基礎信息管理模塊:維護支撐整個系統正常運行的基礎數據的部分以及系統中綜合信息查詢統計功能部分，所涉及維護的數據是整個系統正常運行的基礎，涵蓋了人員基礎信息管理、部門信息管理、機車信息管理、設備信息管理、鐵路平交道口信息管理、權限信息管理和綜合信息查詢統計，綜合信息查詢統計部分是以基礎數據位索引，對整個系統的基礎數據、運行狀態、人員操作、指令集、系統日志等信息的多條件綜合查詢機統計； 系統規范管理模塊:負責維護指令規范、編碼規范、警示信息、觸發條件、安全策略和各類硬件設備運行狀態規范的標準性數據，這一部分數據是整個系統接收外部信息、請求、指令以及對外部硬件設備發送信號、命令和警示的基礎性數據；
數據采集模塊:對系統涉及的各類外部硬件設備的狀態讀取和無線遙控指令讀取，以及這些狀態指令信號的標準化轉換；
數據分析處理模塊:在鐵路信號聯鎖、機車運行、機動車行駛、道口區域、監控人員和維修人員之間建立一種特定的邏輯關系，在道口主機、探測設備、報警設備、執行設備之間建立特定的因果關系；
系統控制模塊:對欄木、LED道口警報機、LED發光顯示牌和語音報警設備進行控制；遠程監控終端模塊:實現道口信息、設備狀態、視頻監控統一管理，實現數據統計分析和系統管理。
[0007]所述的基礎信息管理模塊包括以下子模塊:
人員基礎信息管理子模塊:維護系統使用人員的基礎數據，它包括人員基礎信息導入、人員基礎信息添加、人員基礎信息修改、人員基礎信息刪除和人員基礎信息查詢；
部門信息管理子模塊:維護系統使用人員的部門基礎數據，它包括部門信息導入、部門信息添加、部門信息修改、部門信息刪除和部門信息的查詢；
機車信息管理子模塊:維護系統涉及的所有機車的基礎數據，它包括機車信息導入、機車信息添加、機車信息修改、機車信息刪除和機車信息查詢；
設備信息管理子模塊:維護系統涉及的所有設備的基礎數據，它包括設備信息導入、設備信息添加、設備信息修改、設備信息刪除和設備信息查詢；
鐵路平交道口信息管理子模塊:維護系統涉及的所有鐵路平交道口的基礎數據，包括鐵路平交道口信息導入、鐵路平交道口信息添加、鐵路平交道口信息修改、鐵路平交道口信息刪除和鐵路平交道口信息查詢；
權限信息管理子模塊:包括權限添加、權限修改、權限刪除和授權管理，其中前三項功能是針對權限本身進行操作，授權管理則是將相關權限對某個人員或部門進行賦予或收回；
日志記錄管理子模塊:由系統最高權限者使用，包括日志查詢、日志清除和日志導出；綜合信息查詢統計子模塊:為相關業務管理者提供了 一個綜合查詢和統計的接口，管理者可以進行系統任意相關信息的查詢和統計，信息之間也可以進行關聯和跳轉，查詢統計到的信息也可以進行導出，也可以通過此項功能查閱各項信息之間的關聯情況。
[0008]所述的系統規范管理模塊包括以下子模塊:
控制指令及信號規范子模塊:維護外部硬件設備輸入的指令信息和數據信息，以及系統輸出給外部硬件設備的指令信息與數據信息的規范化標準數據庫；
提示信息管理子模塊:通過道口周邊的外部設備向周邊發出的警示信息，包括文字提示信息、聲音提示信息、光提示信息和警報提示信息；
觸發條件管理子模塊:維護鐵路平交道口的欄木升降、顯示輸出信息、機車信息傳輸、聲光預警、警報提示和通知遠程監控終端事件發生的條件，所有事件的觸發條件由該子模塊進行添加和維護，一旦某觸發條件滿足便執行對應的事件；
安全策略管理子模塊:用于安全等級的設置和評估，安全策略或級別的設置可以是動態的，每一級別的策略內容可以動態調整；
設備狀態規范管理子模塊:將所有系統中用到的設備狀態規范化的管理，當系統從硬件設備中讀取狀態數據時均需要和規范狀態進行比對，如果沒有匹配的狀態則認為是讀取狀態異常。
[0009]所述的數據采集模塊包括以下子模塊:
設備狀態采集子模塊:為系統的控制流程提供各種外部硬件設備的當前狀態，為系統的正常運行和機車、汽車與行人的安全通行提供保障，采集到的狀態為該設備廠商的狀態編碼信號，系統結合設備規范狀態進行計算得出該設備的當前狀態；
無線信號接收與處理子模塊:接收無線遙控器發送的指令信息，通過無線遙控指令規范計算出當前指令的意義，同時取得操作者信息比對其相應權限，如果操作者具有該指令權限則執行其操作并將此操作自動記錄到系統運行日志中；
視頻數據采集與處理子模塊:從視頻采集設備中獲取視頻監控數據，同時將獲取的視頻數據進行解碼處理，觸發條件滿足時從視頻數據中連續提取離散圖像信息進行分析計算；
信號聯鎖設備采集與處理子模塊:從信號聯鎖設備中獲取監控數據，同時將從信號聯鎖設備接收的數據進行解碼分析，提取出系統可用的信息數據；
電磁傳感器數據采集與處理子模塊:接收從電磁傳感器中傳輸的監控數據，同時將從電磁傳感器接收的數據進行解碼分析，提取出系統可用的信息數據；
紅外設備數據采集與處理子模塊:接收從紅外設備中傳輸的監控數據，同時將從紅外設備接收的數據進行解碼分析，提取出系統可用的信息數據。
[0010]所述的數據分析處理模塊包括以下子模塊:
數據接收子模塊:包括信號操作員指令接收、信號聯鎖設備及電磁傳感器信號接收、視頻數據和紅外線設備數據接收和設備報警信息接收；
數據分析子模塊:包括防護級別確認、報警級別確認和視頻監控畫面顯示；
指令發送子模塊:包括“道口設備就緒”指令發送、“道口設備復原”指令發送、“道口設備關閉”指令發送、“道口準備完畢”指令發送、“道口一級防護準備完畢”指令發送、“道口二級防護準備完畢”指令發送和“道口異常報警信息”指令發送；
數據存儲子模塊:包括道口設備狀態信息存儲、通過道口機車狀態信息存儲、操作過程存儲、身份信息存儲、維修記錄存儲和視頻監控圖像存儲；
實時監控子模塊:包括設備動態監控和設備定期檢測；
驅動信息轉換子模塊:包括如信息轉換和輸出信息轉換。
[0011]所述的系統控制模塊包括以下子模塊:
欄木控制子模塊:包括欄木動作控制、欄木動作規則控制和欄目自動控制；
LED警報機控制子模塊:包括LED警報機信號顯不和LED警報機信號顯不規則的控制；LED發光顯示牌控制子模塊:包括常態下信號顯示控制、機車通過時信號顯示和維護檢修時信號顯示的控制；
語音報警設備控制子模塊:包括語音警報發送和語音警報解除的控制。
[0012]所述的遠程監控終端模塊包括以下子模塊:
信息顯示子模塊:包括道口視頻信息顯示和道口設備狀態信息顯示； 統計分析子模塊:包括系統運行情況統計和系統運行情況分析；
系統管理子模塊:包括系統授權管理、系統數據維護、信息存儲回放管理和遠程語音通
信管理。
[0013]本發明的有益效果是:建立了一個全面、靈活的鐵路平交道口自動化管理系統，能對道口進行實時監測，發現安全隱患并及時預警，采用多級別防護和多級別報警設置，能根據具體情況采用不同的措施，既能夠保障道口車輛和行人的安全，又能夠降低各個道口的占用率，極大地提高現有道口交通安全系數的同時大幅減少道口管理參與人員數量，與現有信息管理系統融為一體，方便數據共享，實現鐵路平交道口的智能化、自動化管理。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發明的系統結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖進一步說明本發明的技術方案，但本發明所保護的內容不局限于以下所述。
[0016]如圖1所示，鐵路平交道口自動化管理系統，它包括基礎信息管理模塊、系統規范管理模塊、數據采集模塊、數據分析處理模塊、系統控制模塊和遠程監控終端模塊:
基礎信息管理模塊:維護支撐整個系統正常運行的基礎數據的部分以及系統中綜合信息查詢統計功能部分，所涉及維護的數據是整個系統正常運行的基礎，涵蓋了人員基礎信息管理、部門信息管理、機車信息管理、設備信息管理、鐵路平交道口信息管理、權限信息管理和綜合信息查詢統計，綜合信息查詢統計部分是以基礎數據位索引，對整個系統的基礎數據、運行狀態、人員操作、指令集、系統日志等信息的多條件綜合查詢機統計；
系統規范管理模塊:負責維護指令規范、編碼規范、警示信息、觸發條件、安全策略和各類硬件設備運行狀態規范的標準性數據，這一部分數據是整個系統接收外部信息、請求、指令以及對外部硬件設備發送信號、命令和警示的基礎性數據；
數據采集模塊:對系統涉及的各類外部硬件設備的狀態讀取和無線遙控指令讀取，以及這些狀態指令信號的標準化轉換，涉及的設備包括無線遙控及接收裝置、視頻數據采集設備、信號聯鎖設備、電磁傳感器以及紅外設備等；
數據分析處理模塊:在鐵路信號聯鎖、機車運行、機動車行駛、道口區域、監控人員和維修人員之間建立一種特定的邏輯關系，在道口主機、探測設備、報警設備、執行設備之間建立特定的因果關系；
系統控制模塊:對欄木、LED道口警報機、LED發光顯示牌和語音報警設備進行控制；遠程監控終端模塊:實現道口信息、設備狀態、視頻監控統一管理，實現數據統計分析和系統管理。
[0017]所述的基礎信息管理模塊包括以下子模塊:
人員基礎信息管理子模塊:維護系統使用人員的基礎數據，它包括人員基礎信息導入、人員基礎信息添加、人員基礎信息修改、人員基礎信息刪除和人員基礎信息查詢；
部門信息管理子模塊:維護系統使用人員的部門基礎數據，它包括部門信息導入、部門信息添加、部門信息修改、部門信息刪除和部門信息的查詢； 機車信息管理子模塊:維護系統涉及的所有機車的基礎數據，它包括機車信息導入、機車信息添加、機車信息修改、機車信息刪除和機車信息查詢；
設備信息管理子模塊:維護系統涉及的所有設備的基礎數據，它包括設備信息導入、設備信息添加、設備信息修改、設備信息刪除和設備信息查詢；
鐵路平交道口信息管理子模塊:維護系統涉及的所有鐵路平交道口的基礎數據，包括鐵路平交道口信息導入、鐵路平交道口信息添加、鐵路平交道口信息修改、鐵路平交道口信息刪除和鐵路平交道口信息查詢；
權限信息管理子模塊:包括權限添加、權限修改、權限刪除和授權管理，其中前三項功能是針對權限本身進行操作，授權管理則是將相關權限對某個人員或部門進行賦予或收回；
日志記錄管理子模塊:由系統最高權限者使用，包括日志查詢、日志清除和日志導出；綜合信息查詢統計子模塊:為相關業務管理者提供了一個綜合查詢和統計的接口，管理者可以進行系統任意相關信息的查詢和統計，信息之間也可以進行關聯和跳轉，查詢統計到的信息也可以進行導出，也可以通過此項功能查閱各項信息之間的關聯情況。
[0018]所述的系統規范管理模塊包括以下子模塊:
控制指令及信號規范子模塊:維護外部硬件設備輸入的指令信息和數據信息，以及系統輸出給外部硬件設備的指令信息與數據信息的規范化標準數據庫，該控制指令及信號包含了無線遙控設備、紅外傳感設備、電磁傳感設備、信號微機聯鎖設備、視頻采集設備、聲光報警設備、信號燈設備、欄木設備和LED視頻輸出等的指令及反饋信息；
提示信息管理子模塊:通過道口周邊的外部設備向周邊發出的警示信息，包括文字提示信息、聲音提示信息、光提示信息和警報提示信息，通過這些信息，系統向機車或道口周邊人員發出可以通行或危險禁止通行的信息；
觸發條件管理子模塊:維護鐵路平交道口的欄木升降、顯示輸出信息、機車信息傳輸、聲光預警、警報提示和通知遠程監控終端事件發生的條件，所有事件的觸發條件由該子模塊進行添加和維護，一旦某觸發條件滿足便執行對應的事件；
安全策略管理子模塊:用于安全等級的設置和評估，安全策略或級別的設置可以是動態的，每一級別的策略內容可以動態調整；
初始時可預設3種安全級別:
一級防護:系統向道口控制主機發送道口防護準備完畢，允許機車正常通過指令，道口機車信號顯示綠燈；調車組、機車信息臺接收到正常通過指令；
二級防護:系統向道口控制主機發送道口二級防護準備完畢，允許機車在調車組人員監護下限速通過指令。同時向監控中心發送報警信息，道口機車信號顯示黃燈；調車組、機車信息臺接收到防護引導通過指令；
三級防護:系統向監控中心、調車組、機車信息臺發送道口異常報警信息，道口機車信號顯示紅燈，機車不能進入。
[0019]設備狀態規范管理子模塊:將所有系統中用到的設備狀態規范化的管理，當系統從硬件設備中讀取狀態數據時均需要和規范狀態進行比對，如果沒有匹配的狀態則認為是讀取狀態異常，系統需要對其狀態進行管理的硬件設備均為可交互的設備，包括欄木、信號燈、聲光報警設備等。[0020]所述的數據采集模塊包括以下子模塊:
設備狀態采集子模塊:為系統的控制流程提供各種外部硬件設備的當前狀態，為系統的正常運行和機車、汽車與行人的安全通行提供保障，需要采集當前狀態的外部設備包括欄木(行人欄木、汽車欄木)、信號燈狀態、聲光警示設備等，采集到的狀態為該設備廠商的狀態編碼信號，系統結合設備規范狀態進行計算得出該設備的當前狀態；
無線信號接收與處理子模塊:接收無線遙控器發送的指令信息，通過無線遙控指令規范計算出當前指令的意義，同時取得操作者信息比對其相應權限，如果操作者具有該指令權限則執行其操作并將此操作自動記錄到系統運行日志中:
無線信號接收:當無線遙控器發出指令后，由無線指令接收器接收后將指令的編碼發送給系統，系統接收后緩存；
無線信號處理:系統接收無線指令接收器發送的指令編碼后，通過對無線指令規范的計算，得到無線指令的意義和發送指令者身份信息；通過操作者身份信息取得該用戶權限信息，并查閱該指令操作者是否具有該權限。
[0021]視頻數據采集與處理子模塊:從視頻采集設備中獲取視頻監控數據，同時將獲取的視頻數據進行解碼處理，觸發條件滿足時從視頻數據中連續提取離散圖像信息進行分析計算:
視頻數據采集:從系統外部的視頻采集設備中獲取視頻流數據，獲取數據的頻率數據可以預先設定；
視頻數據預處理:將獲取得到的視頻流數據進行解碼。而一旦觸發條件滿足時，會從視頻數據中連續提取離散圖像信息進行分析計算。
[0022]信號聯鎖設備采集與處理子模塊:從信號聯鎖設備中獲取監控數據，同時將從信號聯鎖設備接收的數據進行解碼分析，提取出系統可用的信息數據:
信號聯鎖設備數據采集:接收從信號聯鎖設備傳輸到系統的編碼信息，并對相關信息進行緩存；
信號聯鎖設備數據處理:將信號聯鎖設備中傳輸的編碼信息和信號微機聯鎖設備指令規范進行計算，得到由該設備傳輸的實際信息。
[0023]電磁傳感器數據采集與處理子模塊:接收從電磁傳感器中傳輸的監控數據，同時將從電磁傳感器接收的數據進行解碼分析，提取出系統可用的信息數據:
電磁傳感器數據采集:接收從電磁傳感器設備傳輸到系統的編碼信息，并對相關信息進行緩存；
電磁傳感器數據處理:將電磁傳感器設備中傳輸的編碼信息和電磁傳感器設備指令規范進行計算，得到由該設備傳輸的實際信息。
[0024]紅外設備數據采集與處理子模塊:接收從紅外設備中傳輸的監控數據，同時將從紅外設備接收的數據進行解碼分析，提取出系統可用的信息數據:
紅外設備數據采集:接收從紅外設備傳輸到系統的編碼信息，并對接收到的相關信息進行緩存；
紅外設備數據處理:將紅外設備中傳輸的編碼信息和紅外設備指令規范進行計算，得到由該設備傳輸的實際信息。
[0025]所述的數據分析處理模塊包括以下子模塊: 數據接收子模塊:包括信號操作員指令接收、信號聯鎖設備及電磁傳感器信號接收、視頻數據和紅外線設備數據接收和設備報警信息接收；
數據分析子模塊:包括防護級別確認、報警級別確認和視頻監控畫面顯示:
(I)防護級別確認:在有機車通過時
一級防護:欄木正常關閉到位；防護區域內無車輛等大型障礙物；固定障礙物未侵入鐵路限界，且已經監控人員確認列入安全策略；移動人員少于3人；軌面無影響行車障礙物二級防護:欄木非正常關閉到位或維護檢修等原因未關閉到位；聲光報警等輔助設備故障，但不影響道口區域行車安全；防護區域內無車輛等大型移動障礙物；防護區域內有未確認但未侵入行車限界的固定障礙物；移動人員目標多于3人(含3人);鄰線有機車作業或施工；軌面無影響行車障礙物
三級防護:因移動車輛、人員或其他外部原因使欄木不能關閉到位；防護區域內有車輛等大型移動障礙物；防護區域內有侵入鐵路限界的固定障礙物；移動人員目標多于10人(含10人);區域內有大型機械施工作業；視頻自動智能識別功能失效；軌面有影響行車障礙物；其他未知異常狀態。
[0026](2)報警級別確定，定期監控設備狀態，并據此確定報警級別:
一級報警:設備不能正常啟動，欄木、警報機、機車通過信號機喪失安全防護功能；
二級報警:設備能正常啟動，欄木可以關閉，警報機、機車通過信號機部分喪失安全防護功能；
三級報警:設備安全防護功能正常，設備內部運行參數等出現短暫異常信息。
[0027]指令發送子模塊:包括“道口設備就緒”指令發送、“道口設備復原”指令發送、“道口設備關閉”指令發送、“道口準備完畢”指令發送、“道口一級防護準備完畢”指令發送、“道口 二級防護準備完畢”指令發送和“道口異常報警信息”指令發送:
(O “道口設備就緒”指令發送:當接收到信號操作員發來的道口占用預警指令時，根據道口名稱向該道口發出“道口設備就緒”驅動指令，啟動相應執行機構，向LED道口警報機、語音報警設備、具有倒計時顯示功能的LED發光顯示牌發送預警信息，向機車發送道口狀態信息，監控中心顯示信息提示。
[0028](2) “道口設備復原”指令發送:
a)當接收到道口占用取消預警指令時，若該道口已接收“道口設備就緒”驅動指令，則向該道口主機輸出關閉聲光報警設備、LED顯示設備、視頻智能識別系統驅動指令，系統恢復常態；若該道口沒有接收任何驅動指令，則不動作；
b)接收到機車駛離道口預定區域，向道口發出“道口設備復原”驅動指令，向LED道口警報機、語音報警設備、具有倒計時顯示功能的LED發光顯示牌發送信息。
[0029](3) “道口設備關閉”指令發送:
a)當接收到機車距道口距離達到接近區域時，根據道口名稱向該道口發出“道口設備關閉”驅動指令，啟動相應執行機構，向LED道口警報機、語音報警設備、具有倒計時顯示功能的LED發光顯示牌發送預警信息，向機車發送道口狀態信息，監控中心顯示信息提示；
b)發送“道口設備關閉”驅動指令后，若道口欄木未按指令動作，向無線遙控設備再次發送相同驅動指令。
[0030](4) “道口準備完畢”指令發送:“道口設備關閉”指令發送后，根據接收的設備信息進行判斷，若道口處于正常工作狀態，與道口相關的進路信號開放，發送延時啟動道口欄木指令，并向調車組和機車信息臺發送“正常通過”指令。
[0031](5) “道口一級防護準備完畢”指令發送:“道口設備關閉”指令發送后，根據接收的設備信息進行判斷，若道口處于非正常工作狀態，且防護級別為“一級防護”，發送“道口一級防護準備完畢”驅動指令。向LED道口警報機、語音報警設備、具有倒計時顯示功能的LED發光顯示牌發送信息，向調車組和機車信息臺發送“正常通過”指令。
[0032](6) “道口二級防護準備完畢”指令發送:“道口設備關閉”指令發送后，根據接收的設備信息進行判斷，若道口處于非正常工作狀態，且防護級別為“二級防護”，發送“道口二級防護準備完畢”驅動指令；向LED道口警報機、語音報警設備、具有倒計時顯示功能的LED發光顯示牌發送信息，向調車組和機車信息臺發送“防護引導通過”指令，向監控中心發送報警信息。
[0033](7) “道口異常報警信息”指令發送:“道口設備關閉”指令發送后，根據接收的設備信息進行判斷，若道口處于非正常工作狀態，且防護級別為“三級防護”，發送“道口異常報警信息”驅動指令；向LED道口警報機、語音報警設備、具有倒計時顯示功能的LED發光顯示牌發送信息，向調車組、機車信息臺和監控中心發送異常報警信息。
[0034]數據存儲子模塊:包括道口設備狀態信息存儲、通過道口機車狀態信息存儲、操作過程存儲、身份信息存儲、維修記錄存儲和視頻監控圖像存儲:
(1)道口設備狀態信息存儲:當機車達到道口接近區域時，存儲道口設備狀態信息；當機車駛離道口區域時，存儲道口設備狀態信息；通過道口機車狀態信息存儲；
(2)當機車通過道口時，存儲機車狀態信息；
(3)操作過程存儲:在機車達到道口接近區域與機車駛離道口區域的時間內存儲所有操作指令；
(4)身份信息存儲:當通過遙控器向道口發送指令時，存儲操作者身份信息；當機車達到道口接近區域，且道口出現異常情況時，存儲操作者身份信息。
[0035](5)維修記錄存儲:進行設備維修后，存儲維修記錄，包括道口名稱、設備信息、維修人員身份、時間、維修原因及維修結果；
(6)視頻監控圖像存儲:正常視頻存儲不少于一周，抓拍的視頻和圖片存儲不少于兩周。
[0036]實時監控子模塊:包括設備動態監控和設備定期檢測；
驅動信息轉換子模塊:包括輸入信息轉換和輸出信息轉換:
輸入信息轉換:將視頻圖像分析系統、聯鎖設備及電磁傳感器信號轉換為系統可處理的數據；
輸出信息轉換:設備驅動接口將系統發送的指令轉換為欄木、LED道口警報機、語音報警設備、具有倒計時顯示功能的LED發光顯示牌等設備可接收的數據。
[0037]所述的系統控制模塊包括以下子模塊:
欄木控制子模塊:包括欄木動作控制、欄木動作規則控制和欄目自動控制；
LED警報機控制子模塊:包括LED警報機信號顯不和LED警報機信號顯不規則的控制:
(I)LED警報機信號顯不
a)接受道口關閉預警指令，但機車沒有進入道口安全防護預警區域，直行通過道口的道口信號燈顯示黃色預警信號；
b)接受道口關閉預警指令并且火車進入道口安全防護預警區域，道口信號燈開始顯示紅色信號，直至火車完全通過道口，道口欄木開到位為止；
C)欄木開到位后顯示白色信號；
d)近/遠程遙控、人為升降欄木時，道口警報機均顯示紅色燈光；
e)道口維護檢修時，道口警報機顯示紅色燈光；
(2)LED警報機信號顯示規則:十字路口、T字路口的鐵路道口設置標有方向箭頭的輔助信號燈，顏色含義與主警報機信號燈一致。
[0038]LED發光顯示牌控制子模塊:包括常態下信號顯示控制、機車通過時信號顯示和維護檢修時信號顯示的控制:
機車通過時信號顯示:
a)當接收到道口控制主機發出的預警信號指令時，LED顯示屏顯示“火車接近，注意安全”穩定字幕；
b)當道口控制主機采集到火車進入距道口最近的鐵路信號機內方軌道區段或進入傳感器內方，高清視頻識別系統確認道口區域內無障礙物等信息，道口控制主機發出道口關閉倒計時指令，LED顯示屏顯示“距道口關閉還有XX秒” 10秒的倒計時字幕；
c)倒計時結束，LED顯示屏顯示“道口關閉，禁止通行”穩定字幕，直到道口開放、欄木完全開到位。
[0039]d)火車通過道口后，當接收到道口控制主機發出的道口延時開放指令時，LED顯示屏顯示“距道口開放還有XX秒”20秒的倒計時字幕；道口開放、欄木完全開到位后，LED顯示屏顯示“通過道口，減速慢行”穩定字幕；
e)近/遠程遙控、人為升降欄木時，LED顯示屏立即顯示“道口關閉，禁止通行”穩定字眷。
[0040]語音報警設備控制子模塊:包括語音警報發送和語音警報解除的控制。
[0041]所述的遠程監控終端模塊包括以下子模塊:
信息顯示子模塊:包括道口視頻信息顯示和道口設備狀態信息顯示；
統計分析子模塊:包括系統運行情況統計和系統運行情況分析；
系統管理子模塊:包括系統授權管理、系統數據維護、信息存儲回放管理和遠程語音通信管理。
[0042]欄木設備用于封閉道口，攔截汽車和行人，LED道口警報機通過信號燈顏色變換提示路人道口機車狀況，具有倒計時顯示功能的LED發光顯示牌通過字幕提示路人道口機車狀況，語音報警設備通過語音提示路人道口機車狀況。
【權利要求】
1.鐵路平交道口自動化管理系統，其特征在于:它包括基礎信息管理模塊、系統規范管理模塊、數據采集模塊、數據分析處理模塊、系統控制模塊和遠程監控終端模塊: 基礎信息管理模塊:維護支撐整個系統正常運行的基礎數據的部分以及系統中綜合信息查詢統計功能部分，所涉及維護的數據是整個系統正常運行的基礎，涵蓋了人員基礎信息管理、部門信息管理、機車信息管理、設備信息管理、鐵路平交道口信息管理、權限信息管理和綜合信息查詢統計，綜合信息查詢統計部分是以基礎數據位索引，對整個系統的基礎數據、運行狀態、人員操作、指令集、系統日志等信息的多條件綜合查詢機統計； 系統規范管理模塊:負責維護指令規范、編碼規范、警示信息、觸發條件、安全策略和各類硬件設備運行狀態規范的標準性數據，這一部分數據是整個系統接收外部信息、請求、指令以及對外部硬件設備發送信號、命令和警示的基礎性數據； 數據采集模塊:對系統涉及的各類外部硬件設備的狀態讀取和無線遙控指令讀取，以及這些狀態指令信號的標準化轉換； 數據分析處理模塊:在鐵路信號聯鎖、機車運行、機動車行駛、道口區域、監控人員和維修人員之間建立一種特定的邏輯關系，在道口主機、探測設備、報警設備、執行設備之間建立特定的因果關系；:對欄木、LED道口警報機、LED發光顯示牌和語音報警設備進行控制； 遠程監控終端模塊:實現道口信息、設備狀態、視頻監控統一管理，實現數據統計分析和系統管理。
2.根據權利要求1所述的鐵路平交道口自動化管理系統，其特征在于:所述的基礎信息管理模塊包括以下子模塊: 人員基礎信息管理子模塊:維護系統使用人員的基礎數據，它包括人員基礎信息導入、人員基礎信息添加、人員基礎信息修改、人員基礎信息刪除和人員基礎信息查詢； 部門信息管理子模塊:維護系統使用人員的部門基礎數據，它包括部門信息導入、部門信息添加、部門信息修改、部門信息刪除和部門信息的查詢； 機車信息管理子模塊:維護系統涉及的所有機車的基礎數據，它包括機車信息導入、機車信息添加、機車信息修改、機車信息刪除和機車信息查詢； 設備信息管理子模塊:維護系統涉及的所有設備的基礎數據，它包括設備信息導入、設備信息添加、設備信息修改、設備信息刪除和設備信息查詢； 鐵路平交道口信息管理子模塊:維護系統涉及的所有鐵路平交道口的基礎數據，包括鐵路平交道口信息導入、鐵路平交道口信息添加、鐵路平交道口信息修改、鐵路平交道口信息刪除和鐵路平交道口信息查詢； 權限信息管理子模塊:包括權限添加、權限修改、權限刪除和授權管理，其中前三項功能是針對權限本身進行操作，授權管理則是將相關權限對某個人員或部門進行賦予或收回； 日志記錄管理子模塊:由系統最高權限者使用，包括日志查詢、日志清除和日志導出；綜合信息查詢統計子模塊:為相關業務管理者提供了一個綜合查詢和統計的接口，管理者可以進行系統任意相關信息的查詢和統計，信息之間也可以進行關聯和跳轉，查詢統計到的信息也可以進行導出，也可以通過此項功能查閱各項信息之間的關聯情況。
3.根據權利要求1所述的鐵路平交道口自動化管理系統，其特征在于:所述的系統規范管理模塊包括以下子模塊: 控制指令及信號規范子模塊:維護外部硬件設備輸入的指令信息和數據信息，以及系統輸出給外部硬件設備的指令信息與數據信息的規范化標準數據庫； 提示信息管理子模塊:通過道口周邊的外部設備向周邊發出的警示信息，包括文字提示信息、聲音提示信息、光提示信息和警報提示信息； 觸發條件管理子模塊:維護鐵路平交道口的欄木升降、顯示輸出信息、機車信息傳輸、聲光預警、警報提示和通知遠程監控終端事件發生的條件，所有事件的觸發條件由該子模塊進行添加和維護，一旦某觸發條件滿足便執行對應的事件； 安全策略管理子模塊:用于安全等級的設置和評估，安全策略或級別的設置可以是動態的，每一級別的策略內容可以動態調整； 設備狀態規范管理子模塊:將所有系統中用到的設備狀態規范化的管理，當系統從硬件設備中讀取狀態數據時均需要和規范狀態進行比對，如果沒有匹配的狀態則認為是讀取狀態異常。
4.根據權利要求1所述的鐵路平交道口自動化管理系統，其特征在于:所述的數據采集模塊包括以下子模塊: 設備狀態采集子模塊:為系統的控制流程提供各種外部硬件設備的當前狀態，為系統的正常運行和機車、汽車與行人的安全通行提供保障，采集到的狀態為該設備廠商的狀態編碼信號，系統結合設備規范狀態進行計算得出該設備的當前狀態； 無線信號接收與處理子模塊:接收無線遙控器發送的指令信息，通過無線遙控指令規范計算出當前指令的意義，同時取得操作者信息比對其相應權限，如果操作者具有該指令權限則執行其操作并將此操作自動記錄到系統運行日志中； 視頻數據采集與處理子模塊:從視頻采集設備中獲取視頻監控數據，同時將獲取的視頻數據進行解碼處理，觸發條件滿足時從視頻數據中連續提取離散圖像信息進行分析計算； 信號聯鎖設備數據采集與處理子模塊:從信號聯鎖設備中獲取監控數據，同時將從信號聯鎖設備接收的數據進行解碼分析，提取出系統可用的信息數據； 電磁傳感器數據采集與處理子模塊:接收從電磁傳感器中傳輸的監控數據，同時將從電磁傳感器接收的數據進行解碼分析，提取出系統可用的信息數據； 紅外設備數據采集與處理子模塊:接收從紅外設備中傳輸的監控數據，同時將從紅外設備接收的數據進行解碼分析，提取出系統可用的信息數據。
5.根據權利要求1所述的鐵路平交道口自動化管理系統，其特征在于:所述的數據分析處理模塊包括以下子模塊: 數據接收子模塊:包括信號操作員指令接收、信號聯鎖設備及電磁傳感器信號接收、視頻數據和紅外線設備數據接收和設備報警信息接收； 數據分析子模塊:包括防護級別確認、報警級別確認和視頻監控畫面顯示； 指令發送子模塊:包括“道口設備就緒”指令發送、“道口設備復原”指令發送、“道口設備關閉”指令發送、“道口準備完畢”指令發送、“道口一級防護準備完畢”指令發送、“道口二級防護準備完畢”指令發送和“道口異常報警信息”指令發送； 數據存儲子模塊:包括道口設備狀態信息存儲、通過道口機車狀態信息存儲、操作過程存儲、身份信息存儲、維修記錄存儲和視頻監控圖像存儲； 實時監控子模塊:包括設備動態監控和設備定期檢測； 驅動信息轉換子模塊:包括如信息轉換和輸出信息轉換。
6.根據權利要求1所述的鐵路平交道口自動化管理系統，其特征在于:所述的系統控制模塊包括以下子模塊: 欄木控制子模塊:包括欄木動作控制、欄木動作規則控制和欄目自動控制； LED警報機控制子模塊:包括LED警報機信號顯不和LED警報機信號顯不規則的控制；發光顯示牌控制子模塊:包括常態下信號顯示控制、機車通過時信號顯示和維護檢修時信號顯示的控制； 語音報警設備控制子模塊:包括語音警報發送和語音警報解除的控制。
7.根據權利要求1所述的鐵路平交道口自動化管理系統，其特征在于:所述的遠程監控終端模塊包括以下子模塊: 信息顯示子模塊:包括道口視頻信息顯示和道口設備狀態信息顯示； 統計分析子模塊:包括系統運行情況統計和系統運行情況分析； 系統管理子模塊:包括系統授權管理、系統數據維護、信息存儲回放管理和遠程語音通信管理。`
【文檔編號】B61L29/28GK103661503SQ201310615238
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月28日 優先權日:2013年11月28日
【發明者】舒紅平, 李驥, 李世彬, 劉魁, 張殿超, 曹新彬 申請人:成都淞幸科技有限責任公司