车载光学探测机构结合辅助摄像的机车防撞装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种铁路安全运行领域，具体涉及车载光学探测机构结合辅助摄像的机车防撞方法及装置。
【背景技术】
[0002]铁路目前防撞的方法是闭塞行车方法，通过闭塞区间来判断前方线路是否空闲，空闲就确认前方没有障碍物，可以运行。而这种技术方法的缺点是，即便确认线路空闲，而闭塞区间仍然有障碍物时，比如:由于种种原因导致的两条钢轨不导电(钢轨导电不良、车轮导电不良、障碍物是非导电体)时，钢轨上的所有障碍物都无法探测到；车辆、塌方、洪水漫道等等，通过现有技术手段无法检测到，因而发生列车碰撞事故。
[0003]还有凭司机目测，这完全受制于司机的体能、智能、责任心等。白天一般在600米左右，而其夜间司机的观测距离仅200?300米，雨雾天则更差，几近于臆测行车。而机车的制动距离最低800米，再加上司机反应时间所越过的距离，是无法避免事故的。多数的重大行车事故一般都是在后半夜、司机体能下降、气象条件恶劣加上没有科学手段防控而发生的，这是行车安全的一大隐患。国内尚无科学的解决方法。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型针对上述现有技术的不足，提供车载光学探测机构结合辅助摄像的机车防撞装置。
[0005]本实用新型采用的技术方案是:车载光学探测结合辅助摄像的机车防撞装置，包括:
[0006]采集单元，用于对钢轨轨迹标定区段及进口处进行图像采集和分析处理信息；
[0007]视频处理单元，接收采集单元传送的分析处理信息，并向执行单元发送控制命令；
[0008]执行单元，对机车进行减速和制动控制。
[0009]进一步地，所述采集单元包括光学镜头、真彩色三CXD摄像机、近红外CXD摄像机、摄像器切换机构和激光器，其中光学镜头通过摄像器切换机构与真彩色三CCD摄像机、近红外CCD摄像机连接和激光器连接，所述真彩色三CCD摄像机的输出端连接第一电子及图像信号处理器，所述摄像器切换机构通过窄带滤光片和耦合器与近红外CCD摄像机连接，所述近红外CCD摄像机的输出端连接第二电子及图像信号处理器，所述第一电子及图像信号处理器和第二电子及图像信号处理器的输出端连接视频输出接口，所述摄像器切换机构还设置光敏探头，所述光敏探头与激光器电源连接，所述激光器电源与激光器连接。
[0010]进一步地，所述机车是指铁路机车、轨道车以及具有自轮运转特性的工程机械。
[0011]进一步地，所述真彩色三CXD摄像机和近红外CXD摄像机上还设置风扇和加热电阻，所述激光器和激光器电源上设置风扇。通过设置风扇真彩色三CXD摄像机和近红外CXD摄像机以及激光器进行散热，防止温度过高对设备造成损坏。
[0012]进一步地，所述视频处理单元包括电源单元、控制单元、监控显示单元和执行控制机构，所述电源单元与所述控制单元、监控显示单元及执行控制机构连接，所述控制单元的输入端连接所述采集单元，所述控制单元的输出端通过A/D转换器与所述监控显示单元连接，所述控制单元的输出端与执行控制机构连接，所述执行控制机构包括方位伺服驱动器，用于对云台进行控制。
[0013]本实用新型的有益效果为:
[0014]1、本实用新型结合远红外或(XD，即使在夜间、雨、雪、雾天气情况下仍能探测所需的安全距离，能全天候工作；
[0015]2、可在各种天气情况下探测和识别在安全距离范围内的在机车行进线路上和两侧的人、汽车、火车、牛、羊、落石、倒伏树木等障碍物；
[0016]3、测量各种障碍物和机车间的距离，伴有提示和报警；
[0017]4、本实用新型采用国内外最先进的自动化智能化装备，摆脱目前技术的困境，确保铁路行车的安全和社会经济效益；
[0018]5、本实用新型利用现有的机车运行安全控制技术，通过已有的列控装置LKJ(或者GYK轨道车运行控制设备)获得机车速度、位置等运行状态信息，形成运行制动曲线，采用全天候远红外探测、图像智能识别和目标判定、锁定等技术对障碍物识别，利用无线高精确定位和组网技术、无线网桥通信等技术对径路桥梁状态和道边山体状态进行监测，同时也对线路旁的慢行标志牌、蓝白色灯等标志进行识别和警示，对识别结果得到的相应信息进行分类从而进行列车控制，通过显示器进行人机交互，有效加强了列车运行过程中的安全保障；
[0019]6、本实用新型填补了调车作业监控这一行车隐患和行车安全空白领域，可以进行科学、有效、精准的防控；
[0020]7、本实用新型实用新型和目前的运行控制系统共用一套装置，将会给铁路带来节约设备资源，便利售后维修、优化行车规章、优化行车设备等无尽的经济效益。
【附图说明】
[0021]图1是本实用新型提出的车载光学探测机构结合辅助摄像的机车防撞装置结构图；
[0022]图2是本实用新型实施例提供的所述采集单元结构示意图；
[0023]图3是本实用新型实施例提供的所述视频处理单元结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]以下结合附图对本实用新型进行进一步的说明。
[0025]参见图1，是本实用新型提出的车载光学探测机构结合辅助摄像的机车防撞装置结构图。
[0026]如图1所示，车载光学探测机构结合辅助摄像的机车防撞装置，包括:
[0027]采集单元101，用于对钢轨轨迹标定区段及进口处进行图像采集和分析处理信息;
[0028]视频处理单元102，接收采集单元传送的分析处理信息，并向执行单元发送控制命令。
[0029]执行单元103，对机车进行减速和制动控制。
[0030]参见图2，为本实用新型实施例提供的所述采集单元结构示意图。
[0031]如图3所示，所述采集单元101包括光学镜头、真彩色三CXD摄像机、近红外CXD摄像机、摄像器切换机构和激光器，其中光学镜头通过摄像器切换机构与真彩色三CCD摄像机和近红外CCD摄像机连接，所述真彩色三CCD摄像机的输出端连接第一电子及图像信号处理器，所述摄像器切换机构通过窄带滤光片和耦合器与近红外CCD摄像机连接，所述近红外CCD摄像机的输出端连接第二电子及图像信号处理器，所述第一电子及图像信号处理器和第二电子及图像信号处理器的输出端连接视频输出接口，所述摄像器切换机构还设置光敏探头，所述光敏探头与激光器电源连接，所述激光器电源与激光器连接。
[0032]本实用新型实施例中，车载光学探测机构结合辅助摄像的机车防撞装置由大孔径光学系统、真彩色三CCD摄像机、近红外CCD摄像机、窄带干涉滤光片、摄像器切换机构、激光照装置、通讯接口及旋转云台等组成。其中激光装置工作在近红外波段，夜间工作时用激光器照射目标，为系统提供相当于白天的观察效果。
[0033]进一步地，所述真彩色三CXD摄像机和近红外CXD摄像机上还设置风扇和加热电阻，所述激光器和激光器电源上设置风扇。通过设置风扇真彩色三CXD摄像机和近红外CXD摄像机以及激光器进行散热，防止温度过高对设备造成损坏。
[0034]参见图3，为本实用新型实施例提供的所述视频处理单元结构示意图。
[0035]如图3所示，所述视频处理单元包括电源单元、控制单元、监控显示单元和执行控制机构，所述电源单元与所述控制单元、监控显示单元及执行控制机构连接，所述控制单元的输入端连接所述采集单元，所述控制单元的输出端通过A/D转换器与所述监控显示单元连接，所述控制单元的输出端与执行控制机构连接，所述执行控制机构包括方位伺服驱动器，用于对云台进行控制。
[0036]本实用新型实施例中，所述视频处理单元接收跟踪转台上红外摄像机发送的视频信号，经视频模数转换后，进行视频数字动态图像处理与目标识别，以绝对误差形式输出目标偏差量(ΛΧ、ΛΥ)，将目标偏差量(ΛΧ、ΛΥ)转换为伺服控制信号控制转台跟踪目标。
[0037]本实用新型实施例中，所述监控显示单元提供人一机工作界面，控制系统的工作状态并显示目标信息，如方位、距离、手动/自动跟踪状态、跟踪波门的确定与解锁等信息。视频处理及显控器具有工作、维护三种工作