CN101009820A

CN101009820A - 一种对电务信号设备的维护方法及装置

Info

Publication number: CN101009820A
Application number: CN 200710063098
Authority: CN
Inventors: 郑志峰; 张利军
Original assignee: Beijing Jiaxun Feihong Electrical Co Ltd
Current assignee: Beijing Jiaxun Feihong Electrical Co Ltd
Priority date: 2007-01-26
Filing date: 2007-01-26
Publication date: 2007-08-01

Abstract

本发明公开了属于铁路通讯技术领域的一种对电务信号设备的维护方法及装置。首先对维护现场进行无线覆盖，将无线传输设备和编解码设备进行连接，通过具有视频编解码和无线传输的前端设备在覆盖区域内随意移动工作位置，对现场状况不同位置、不同角度进行的信息采集，对维护现场状况进行实时图像和双向语音传输。本发明克服了现有技术中对维护现场的图像信息、语音通信只能单一提供，往往使指挥人员不能够全面、直观的了解现场的情况的不足，该装置可以在较大范围内移动且工作不受影响，为后方指挥者和前言维护工人之间建立通畅的话音交流平台。指挥人员可以配合现场图像，判断故障所在，并通过语音系统实施现场指挥，尽快解决故障。

Description

一种对电务信号设备的维护方法及装置

技术领域

本发明属于铁路通讯技术领域，特别涉及一种对电务信号设备的维护方法及装置。

背景技术

电务信号设备部署于信号机械室、车站的站场中、区间内，维修人员担负着信号设备的日常维护、故障处理的责任。信号设备一旦出现故障，势必影响列车的正常运行，这就要求维修人员快速排除故障，使信号设备正常运行。对于比较简单的问题，维修人员一般能够解决问题，对于比较复杂的故障，维修人员需要电务段或路局技术人员的指导或领导的指挥，目前的手段只有电话和静图，如果维修人员对故障现象描述不清楚，或者其它的原因，使问题不能通过远程指导得以解决，技术人员或领导就必须亲自到现场解决。这样就使得故障解决的时间延长，列车长时间晚点，阻塞交通运输，降低了单位时间内列车通过的数量，减少了铁路的运能。

相关关键技术

1.图像编解码技术：

MPEG是活动图像专家组(Moving Picture Exports Group)的缩写，于1988年成立，是为数字视/音频制定压缩标准的专家组，目前已拥有300多名成员，包括IBM、SUN、BBC、NEC、INTEL、AT&T等世界知名公司。MPEG组织制定的各个标准都有不同的目标和应用，目前已提出MPEG-1、MPE6-2、MPEG-4、MPEG-7和MPEG-21标准。

MPE6-4标准是目前最新的视频格式标准之一。完整的MPEG-4标准是一个多媒体通信的框架和规范协议，其中的视频编码算法的设计思想是在基于视频内容编码等技术的基础上，提供极低带宽和可变输出码率(10Kbit/s到2Mbit/s)的条件下提供尽可能好的图像质量。

2.无线传输技术：

在国内，无线ISM频段有2.4G和5.8G两个。

在此频段内，通用的无线技术有数字微波、扩频微波、WLAN(包括802.11b、802.11g、802.11a)、MESH等。

其它频段的有：QPSK无线电台、COFDM无线电台、数传电台等通用技术和WIMAX、UWB等新型技术。

3.与本发明相关的现有技术

电务信号设备维护中现有技术的技术方案主要是电话和静图传输系统。

3.1立接制事故救援台：

各路局、分局所在地的电话所建立有立接制事故救援台(以下简称立接台)，确保事故通话立即接通。

各级电务调度接到有关单位要求使用应急通信时，组织有关机械室、电话所、工区进行接线。机械室接到命令后，在内完成室内接线工作，全线接通后进行监听，随听随应答。

3.2静图传输系统：

由前端系统和中心服务器系统组成。

前端包括数码相机、笔记本电脑、CDMA/GPRS上网卡或MODEM等与公网连接的设备组成。中心是一台静图服务器。

工作时前端设备先通过公网，与中心的静图服务器实现连接。再利用此通道将相机采集到的现场静止图像传到静图服务器，以便其它人员共享。

静图传输方式则存在时延大、图片单一等弱点，使得指挥人员对现场的指挥不能够做到“全面和快速反应”，影响到救援抢险的效果。

现有技术的缺点：

1)立接制事故救援台仅能提供电话通信，不能提供现场图像信息。单一的语音通信往往使指挥人员不能够全面、直观的了解现场的情况。

2)静图传输方式则存在时延大、反应速度慢、图片单一等弱点，使得指挥人员对现场的指挥不能够做到“全面和快速反应”，影响到救援抢险的效果。

3)电务维护现场通常是一大片区域，现有技术的安装使用环境受限。电话只能接到通话柱上，对于大范围的使用不方便；静图传输的前端也是移动不方便，可能需要重新架好设备，并连接后才能作用。

4)现有技术均为自成系统、专有专用，缺乏一定的开放性，不利于与其它信息系统互联；

5)组网功能较差，一般为点对点或点对多点，不利于资源和信息的共享。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中对维护现场的图像信息、语音通信只能单一提供，往往使指挥人员不能够全面、直观的了解现场的情况的不足而提供一种对电务信号设备的维护方法及装置。其特征在于，首先对维护现场进行无线覆盖，将无线传输设备和编解码设备进行连接，通过具有视频编解码和无线传输的前端设备在覆盖区域内随意移动工作位置，对现场状况不同位置、不同角度进行的信息采集，对维护现场状况进行实时图像和双向语音传输。

所述对电务信号设备的维护方法的实施步骤为：

步骤1：对站场进行无线覆盖、将无线传输设备、摄像机和编解码设备连接，并正常工作；当要进行设备维护时，携带前端设备到达电务设备维护现场。

步骤2：将前端设备在工作区间连接好，加电。摄像机调到所维护的设备位置，开始采集图像并输出到本地显示液晶屏上。通过液晶调整画面的清晰度到满足要求的程度。

步骤3：视频编码器将模拟AV视频信号进行处理，转化成MPEG-4媒体流，声音信号也进行数字化处理。

步骤4：处理过的音频、视频数据经过网络传送给无线传输设备。

步骤5：无线传输设备将接收到的音频、视频数据变成无线信号传送到本地机械室的无线接收设备。

步骤6：本地机械室的无线接收设备将接收到的音频、视频数据转换成网络信号。

步骤7：音频、视频数据网络信号进入视频解码器进行还原。输出视频图像和声音信号，进行本地监视和指挥。

步骤8：音频、视频数据网络信号还可以直接通过网络传输到车间、电务段等上级部门，为指挥者提供现场的实时信息。

步骤9：中心指挥者的指挥命令以声音方式传达到前端设备的维护人员，以便进行故障的解决和处理。

所述编解码设备进行连接的各种数据接口均采用的是开放性技术规范，便于与其它系统进行连接及数据共享。

所述开放性技术规范中，数据接口为网络接口，其数据协议采用TCP/IP，图像处理采用MPEG-4。

所述对电务信号设备的维护系统由电务设备维护现场部分和本地信号机械室部分组成，所述电务设备维护现场部分为图像采集、语音采集/输出、图像/语音处理、网络数据处理、无线传输模块及供电装置构成，在图像采集处还连接本地显示；所述本地信号机械室部分除所述电务设备维护现场部分的图像采集换成图像显示外，其余部分与所述电务设备维护现场部分相同，在本地信号机械室部分的网络数据处理还通过传输网和车间/电务段的图像显示、语音装置连接；所述电务设备维护现场部分和本地信号机械室部分通过无线传输连接。

所述前端设备的组成为摄像机连接LCD显示屏、然后连接至视频编码、网络设备、无线设备及供电装置构成构成，在无线设备上连接全向天线。

本发明的有益效果：

1.本方法为电务信号设备维护提供现场实时图像，解决了现有系统中的时延大、反应速度慢、图片单一等弱点，使得指挥人员对现场的指挥不能够做到“全面和快速反应”，影响到救援抢险效果的问题。

2.电务信号设备维护的现场和后方进行双向语音实时传输，为后方指挥者和前言维护工人之间建立通畅的话音交流平台。指挥人员可以配合现场图像，判断故障所在，并通过语音系统实施现场指挥，尽快解决故障。

3.可以在较大范围内移动且工作不受影响

附图说明

图1为电务信号设备维护系统原理示意图。

图2为对维护站场进行无线覆盖的区域图。

图3为前端设备组成示意图。

具体实施方式

本发明提供一种对电务信号设备的维护方法及装置。首先对维护现场进行无线覆盖，将无线传输设备和编解码设备进行连接，通过具有视频编解码和无线传输的前端设备在覆盖区域内随意移动工作位置，对现场状况不同位置、不同角度进行的信息采集，对维护现场状况进行实时图像和双向语音传输；结合图1为电务信号设备维护系统原理示意图、图2为对维护站场进行无线覆盖的区域图和图3为前端设备组成示意图对本发明进一步说明。。

图1所示电务信号设备维护系统原理示意图，该电务信号设备的维护系统由电务设备维护现场部分和本地信号机械室部分组成，所述电务设备维护现场部分的图像采集、语音采集/输出和图像/语音处理、网络数据处理、无线传输模块串联，供电装置连接至各部分，在图像采集处还连接本地显示；所述本地信号机械室部分除所述电务设备维护现场部分的图像采集换成图像显示外，其余部分与所述电务设备维护现场部分相同，在本地信号机械室部分的网络数据处理还通过传输网和车间/电务段的图像显示、语音装置连接；所述电务设备维护现场部分和本地信号机械室部分通过无线传输连接。

图3所示为前端设备组成示意图，图中，摄像机连接LCD显示屏、然后二者共同连接至串联的视频编码、网络设备、无线设备及供电装置。在无线设备上连接全向天线。

上述设备中的图像采集：通过感光器件，将现实的图像转变为模拟电信号，输出图像为模拟AV信号，视频编码器将模拟AV视频信号进行处理，转化成MPEG-4媒体流。声音信号也进行数字化处理。本系统对采集图像要求较高，要求可以自动聚集、清晰度为480线。

语音采集/输出：语音采集是通过麦克将声音信号转化为模拟电信号送到语音处理模块；语音输出是通过音箱或耳机将对方传来的语音电信号转化成声音信号输出。

图像处理：将模拟AV视频信号进行数字处理如编码、压缩。

语音处理：将模拟的语音信号进行数字化处理，以便进行远程传输。

网络数据处理：对处理过的图像数据和语音数据进行传输前的处理，按照TCP/IP协议等对数据进行封装处理。处理后的数据可以在IP网上传输。

无线传输模块：负责建立前端维护现场设备到本地信号机房设备之间的实时连接透明通道。

供电：为前端维护现场设备野外工作提供电源。

图像显示：对前端采集到的图像进行显示。本地信号机械室和上级部门可以得用此功能查看设备维护现场的实时图像。

本地显示：维护现场设备本身对采集到的图像进行直接显示。前端操作人员通过此功能知道当前所传输的画面区域，并按指挥需求进行画面的改换。

传输网络：负责将现场数据从本地信号中心传输到车间、电务段等上级部门。可以是IP网络，也可以2M通道等。

本发明使用上述设备，布置在电务信号设备维护现场周边区域进行无线覆盖(如图2所示)，利用图像处理和无线传输来实现。在本地信号机械室安装图像接收及转发中心。在机械室位置附近，选择地势较高的开放空间架设无线设备，

具体实施方式包括：

步骤1：对站场进行无线覆盖和解码设备连接，并正常工作。当要进行设备维护时，携带前端设备到达电务设备维护现场。

步骤2：将前端设备在工作区间连接好，加电。摄像机调到所维护的设备位置，开始采集图像并输出到本地显示液晶屏上。通过液晶调整画面到满足要求。

步骤3：视频编码器将模拟AV视频信号进行处理，转化成MPEG-4媒体流。声音信号也进行数字化处理。

本发明的图像处理部分还可用更换图像处理模块，用不同格式的编码解码设备实现图像的模-数转换和图像压缩来替代。

本发明的无线传输部分可以采用不同厂家的2.4GHz无线设备、5.8GHz无线设备以及其它频段如300-700M无线数字传输模块来替代。

所述解码设备进行连接的各种接口均采用的是开放性技术规范，便于与其它系统进行连接及数据共享。

所述开放性技术规范中，数据接口为网络接口，数据协议采用TCP/IP，图像处理采用MPEG-4。

本发明具有电务信号设备维护的现场图像实时传输的特点，包括

1.开放性技术规范

本方法各种接口均采用的是开放性技术规范，便于与其它系统进行连接及数据共享。数据接口为网络接口，数据协议采用TCP/IP，图像处理采用MPEG-4。

2.灵活组网方式

在电务信号设备维护现场可按要求组成点对点、点对多点网络，又可由进行中继、桥接、覆盖组成更大范围的现场网络。在接入平台之间，可以组成星状网、总线网、环网、共享网等适应不同车站的需求，组成多级架构网络。

3.可以较大范围内移动同时工作不受影响。

Claims

1.一种对电务信号设备的维护方法，其特征在于，首先对维护现场进行无线覆盖，将无线传输设备和编解码设备进行连接，通过具有视频编解码和无线传输的前端设备在覆盖区域内随意移动工作位置，对现场状况不同位置、不同角度进行的信息采集，对维护现场状况进行实时图像和双向语音传输。

2.根据权利要求1所述对电务信号设备的维护方法，其特征在于，所述对电务信号设备的维护方法的实施步骤为：

步骤1：对站场进行无线覆盖、将无线传输设备、摄像机和编解码设备连接，并正常工作；当要进行设备维护时，携带前端设备到达电务设备维护现场；

步骤2：将前端设备在工作区间连接好，加电，摄像机调到所维护的设备位置，开始采集图像并输出到本地显示液晶屏上，通过液晶调整画面的清晰度到满足要求的程度；

步骤3：视频编码器将模拟AV视频信号进行处理，转化成MPEG-4媒体流，声音信号也进行数字化处理；

步骤4：处理过的音频、视频数据经过网络传送给无线传输设备；

步骤5：无线传输设备将接收到的音频、视频数据变成无线信号传送到本地机械室的无线接收设备；

步骤6：本地机械室的无线接收设备将接收到的音频、视频数据转换成网络信号；

步骤7：音频、视频数据网络信号进入视频解码器进行还原，输出视频图像和声音信号，进行本地监视和指挥；

步骤8：音频、视频数据网络信号还可以直接通过网络传输到车间、电务段等上级部门，为指挥者提供现场的实时信息；

2.根据权利要求1所述对电务信号设备的维护方法，其特征在于，所述编解码设备进行连接的各种数据接口均采用的是开放性技术规范，便于与其它系统进行连接及数据共享。

3.根据权利要求2所述对电务信号设备的维护方法，其特征在于，所述开放性技术规范中，数据接口为网络接口，其数据协议采用TCP/IP，图像处理采用MPEG-4。

4.一种权利要求1所述对电务信号设备的维护装置，其特征在于，所述对电务信号设备的维护装置和前端设备。

5.根据权利要求4所述对电务信号设备的维护装置，其特征在于，所述对电务信号设备的维护装置由电务设备维护现场部分和本地信号机械室部分组成，所述电务设备维护现场部分为图像采集、语音采集/输出、图像/语音处理、网络数据处理、无线传输模块及供电装置构成，在图像采集处还连接本地显示；所述本地信号机械室部分除所述电务设备维护现场部分的图像采集换成图像显示外，其余部分与所述电务设备维护现场部分相同，在本地信号机械室部分的网络数据处理还通过传输网和车间/电务段的图像显示、语音装置连接；所述电务设备维护现场部分和本地信号机械室部分通过无线传输连接。

6.根据权利要求4所述对电务信号设备的维护装置，其特征在于，所述前端设备的组成为摄像机连接LCD显示屏、然后连接至视频编码、网络设备、无线设备及供电装置构成构成，在无线设备上连接全向天线。