一种铁路道口远程集中控制系统的制作方法

本发明涉及铁路运输道口控制技术领域，具体涉及一种铁路道口远程集中控制系统。

背景技术：

近年来铁路道口安全问题日益突出，交通纠纷时有发生，对企业的生产造成较大影响；同时道口作业人员多，人工成本高。铜冠物流道口远程集中控制系统研究与应用是利用工业以太网，采用铁路道口远程控制技术，将视频监控、铁路信号自动控制和计算机网络三种技术的有机结合，实现铁路道口远程集中控制，保障生产安全，减低人工成本，具有良好的经济、社会效益和市场推广价值。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种铁路道口远程集中控制系统，克服现有技术的不足，利用工业以太网，将视频监控、铁路信号自动控制和计算机网络三种技术的有机结合，实现铁路道口远程集中控制，保障生产安全，减低人工成本，具有良好的经济、社会效益和市场推广价值。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种铁路道口远程集中控制系统，包括：道口集成控制系统、视频/音频监控系统、道口现场前端设备系统、光纤通信系统、自动识别和报警系统；所述视频/音频子系统与所述道口集成控制系统相连，所述道口现场前端设备系统通过光纤通信子系统与所述道口集成控制系统相连；所述的道口集成控制系统由集控室内控制主机、集控室外控制主机和工业控制主机组成，实现对道口现场前端设备系统和自动识别和报警系统的监测和控制，所述视频/音频子系统包括集控中心主体监控设备、摄像机、光端机、高音喇叭。

所述光纤通信子系统由光端机和光纤组成，完成视频信号数据、音频信号数据、控制数据的传输。

所述道口现场前端设备系统包括有道口控制器、摄像机，所述道口控制器、摄像机与网络交换机分别相连。

所述道口现场前端设备系统还包括有与所述网络交换机相连的：栏杆机、报警器、指示灯、摄像机、补光灯，完成现场设备信号采集和控制功能，道口信号机、道口接近传感器、道口到达传感器。

还包括有与控制服务器相连的人机界面。

一种远程集中监视控制方法，道口自动报警装置、自动信号、电动栏木设备和道口防护信号设备与集中控制设备连接，

当火车接近道口时，道口自动报警装置提前自动启动音响闪光报警报警：道口信号机立即白灯灭灯，而自动转亮两红灯的交替闪亮的灯光报警并同时发出钟声和语音交替的音响报警；

根据以上报警情况和远程视频的道口状况，道口集中监控员则可立即操纵该道口的电动栏木或移门的操纵按纽，开始自动启动关闭道口；只有在以上道口报警已启动、道口栏木或移门已经完全封闭的情况下，才充许道口集中监控员根据观察情况手动操纵按钮开放道口防护信号，以允许火车车辆安全地通过道口；

待火车车辆驶离道口后，则以上所有设备均会全自动复原：道口信号机自动转亮白灯并停止音响报警，道口防护信号机也自动关闭，但道口栅栏，则需道口集中操纵控制按纽的手动操纵下才会开放。

但个别道口应急而临时采用“全自动控制方案”时，则该道口信号启动报警约十种后，电动栏木或移门就开始自动启动关闭(在关闭中如遇行人车辆抢道情况，集中监控员可随时按压按钮紧急停止或开放，以确保安全)，待道口栏木或移门完全全部关闭后，则自动开放道口防护信号机，以允许火车车辆安全地通过道口。当火车车辆驶离道口后，则以上所有设备也均会全自动复原：道口信号机自动转亮白灯并停止音响报警，道口栏木或移门则自动开放，道口防护信号机也自动关闭，下次列车再次接近时，系统再次自动启动。

(三)有益效果

本发明实施例提供了一种铁路道口远程集中控制系统。具备以下有益效果：本发明利用工业以太网，将视频监控、铁路信号自动控制和计算机网络三种技术的有机结合，实现铁路道口远程集中控制，保障生产安全，减低人工成本，具有良好的经济、社会效益和市场推广价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1本发明铁路道口远程集中控制的控制部分原理框图；

图2本发明铁路道口远程集中控制的视频部分原理框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种铁路道口远程集中控制系统(1)、主要组成，远程集中监控控制系统主要由远程集中控制系统和远程视频监控系统两个主要部分组成；远程集中控制系统由集控中心主体控制设备、道口自动报警设备、道口自动信号、道口公路报警信号机设备、道口电动栏木(或移门)和道口防护信号机等组成；远程视频监控系统主要由集控中心主体监控设备、摄像机、光端机、高音喇叭等组成。

(2)、控制方式：

主要分为：半自动控制、全自动控制及完全手动控制三种。每个道口均可分别根据情况而自由逐个选择并记录。

半自动控制主要为：道口自动报警设备、道口自动信号、道口公路报警信号机是实行全自动控制的，道口电动栏木(或移门)设备和道口防护信号设备则是采用集中手动操纵控制的。

全自动控制主要为：道口自动报警、道口公路报警信号机、道口电动栏木(或移门)设备和道口防护信号设备等全部均临时全自动控制的，以确保道口应急安全。

完全手动控制主要为：道口自动报警、道口自动信号、道口公路报警信号机、道口电动栏木(或移门)设备和道口防护信号设备等全部采用手动操纵控制。

除此之外，在道口现场设置现场手动控制，且道口现场控制永远优先于远程集中控制。

各子系统主要功能：

远程集中控制系统，根据现有道口设备情况，对道口自动报警设备、道口公路报警信号机和电动栏木机等设备进行改造或新增。道口设备必须具有完整的自检系统，能时刻进行自检(无论是报警电缆还是传感控制设备)，一旦发现故障，则能立即导向安全。

在道口铁路来去两侧，根据轨道数量，适当安装给过往机车司机看的道口防护信号机。道口防护信号机平常显示红灯，只有在音响闪光报警全部启动、道口栏木(或移门)全封闭关好等情况下，才能开放黄灯。

远程集中监视系统：

该系统主要由前端系统、传输系统、控制中心三个主要部分组成，实现对图像信号的采集、显示、分配、切换、触发控制、记录和重放等基本功能。基本工作流程为，现场的监测设备摄像机，将现场情况通过专用线路传输到监控中心，集控中心对各种信号进行筛选、纪录，并根据情况做出处理，控制现场，集控中心的工作人员还可以主动对现场的设备进行控制和调整。

每处道口应设置5个摄像头，其中2个为枪式高清红外摄像头，红外视距不少于80米，用于监视公路两侧汽车与人流通过道口情况；其中2个为枪式高清红外摄像头，红外视距也不少于80米，用于道口两侧火车来车情况，以人工防护；另外再加设一个360度全方位可旋转可调焦的高清度球机，一方面可全方位观察重点部位，另一方面可作其它任意摄像头的替补；另外，对抢道车辆，应能看清车牌号。道口集中操纵控制看守员，平时一般情况下是不需调整任何道口的视频摄像情况，以确保能集中精力看守好八处道口。

在集控中心室安装麦克风，在各道口现场则安装喊话用地高音喇叭，以便在特定、应急情况下可向各道口现场喊话指挥，以确保道口安全。传输部分由两部分组成，摄像机到光端机箱之间采用电缆，传输模拟的视频信号、控制信号和电源。光端机通过光缆汇聚至集控中心的硬盘录像机，集控中心管理所有设备和系统。

道口自动报警、自动信号、电动栏木或移门等道口设备的工作状态，先通过plc转换成串行电信号，然后经过数据光端机转换成光信号，再经光缆传输到集中控制柜，然后经集中控制柜内的数据光端机还原成电信号，再经过集中控制柜内的plc、工业控制主机等来进行灯光显示、报警提醒等；其中对现场的道口自动报警设备的启动和关闭，则设计特别提醒电路。

道口防护信号机平常关闭，只有在上音响闪光报警设备己经启动报警、栅栏或移门已经全封闭关闭后，只有在这样的全封闭防护到位后，才允许集中监控人员人工操纵按钮情况下才能开放防护信号；并且如万一道口有险情，道口看守员随时可关闭道口防护信号机，以确保道口安全。

道口防护信号设备将具有强制道口集中监控员无法长时间开放道口防护信号机的可能，火车一离去就自动关闭。每趟来车，设备强制要求道口监控员操作一遍，无法偷懒，这样可最大限度地确保道口安全。

两侧公路的车辆及行人的通行情况视频信息、道口两侧来车的视频信息和道口现场的杂音音频信息等，先是通过视频光端机转换成光信号，再经光缆传输到集中视频柜，然后经视频柜内的视频光端机还原成视频信号，再由各道口的dvr来进行存储、管理。各道口dvr的视频信息，再通过网络交换机汇集到工业控制主机来统一管理，并通过一个大的显示屏来直观显示，美观、明了。

自复式操纵按纽盘来统一操纵控制2处、甚至八处道口，如栏木升降(分总升、总降、总停、进口升、进口降、出口升、出口降)、报警的启动和关闭，等等，操纵方便、也整洁美观。设计所有的操纵控制信息，均通过plc转换成串行电信号，然后经过数据光端机转换成光信号，再经光缆传输到对应的现场控制柜，然后经现场控制柜内的数据光端机还原成电信号，再经过柜内的plc转换成并行的针对各道口现场设备的控制信号，来完成对现场的道口信号、电动栏木或移门等道口设备来进行实时操纵控制。以这样自复式操纵按纽盘的控制方式，可有效解决预期的对现场的道口信号、电动栏木或移门等道口设备来进行实时控制。

通过以上第5点所述的视频传输通道，来同步完成现常道口杂音的监听和应急情况下向道口现场的高音喇叭喊话，完成远程的实时交流。音频信息占用的信息量相比很小，绝对不会影响视频信息的传递。

所有的道口远程操纵控制信息及各种道口设备工作状态的信息，由工业控制主机来保存；以上的所有的道口远程视频、音频信息，由各道口对应的dvr来保存；再通过统一的工业控制主机来管理后，这样就可做到在同一时间点同步回放，并可以像计算机联锁设备一样可打印，以便于事故原因的有效分析。

当哪个道口有火车接近而启动报警时，视频图像、音频等信息均能自动转换到该重点道口的状态监视，安全、直观、减轻集控员的操作工作量等。

道口远程集控室外主机设备，来实现对道口现场的道口信号、电动栏木或移门等道口设备来进行联锁控制；要求只有检测到报警设备已启动、或栏杆或移门已关闭到位时，才能开放道口防护信号允许过往火车通过道口；当栏杆或移门未关闭到位时，将强制报警常响；等等手段，以确保道口安全。

铁路信号设备的“故障---导向安全”的高标准设计，设计每时每刻对传输的光缆通道、道口集控主机等进行实时检测；如一旦发生故障，则现场将首先自动导向安全----全自动控制：火车接近启动报警十秒种左右后，将自动关闭栏杆或移门；待栏杆或移门完全关闭到位后，则自动开防道口防护信号，让火车通过道口；待火车完全通过道口后，则报警自动复原，防护信号自动关闭，栏杆或移门自动打开。同样，当道口远程视频设备、工业控制主机突然损坏时，集控员也可应急选择该道口或所有道口的临时应急全自动控制方式，以确保道口安全。

每处道口现场安装移动式的应急操纵按钮盘，当远程集控设备突然损坏而一时无法修复时，则可及时派员到道口现场优先应急操作处理，以确保道口安全。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。