CN101638101B - 基于卫星移动通信、固定通信、遥感技术的机车监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于卫星移动通信、固定通信、遥感技术的机车监控系统，包括铁路网监测站，铁路网监测站的天线将铁路轨道沿线安装的摄像头所采集的图像信息通过通信卫星传输到地面指挥中心，指挥中心通过接收的画面判断铁路网是否出现危险情况，本监控系统空间段由三类卫星组成，分别为遥测遥感卫星、通信卫星和移动通信卫星；地面段由铁路网监测站、指挥中心和高速机车终端系统组成；利用遥测遥感技术，克服仅通过路面安装摄像头获取路面信息不稳定的缺点，及时发现机车运行前方危险情况，发出警示信号，控制机车在规定的时间内停车，避免各种责任事故引发人生、财产损失。
Description
技术领域
本发明涉及卫星通信技术领域，尤其是基于卫星移动通信、固定通信、遥感技术的机车监控系统。
背景技术
目前，在高速机车铁路网内的安全预警系统主要是针对机车本身的结构进行事故安全预警，针对铁路网的路况安全，例如：塌方引起的巨石落入轨道内；泥石流、洪水等引起的铁轨被埋、铁轨严重变形；车辆、人、畜等占据铁轨；其他机车占据铁道等，此类路况安全问题的预警一般是靠人工值守巡查，为保证轨道的安全，需要安排大量值班人员在轨道沿线巡守，以期能够及时发现并排除险情，特别是在防洪季节，常发生山体滑坡、落石等现象，需要值班人员24小时密切关注，这样容易造成值班人员的疲劳，靠人力巡守效率很低，效果很不尽理想。较为先进的解决方法还包括：在各危险路段安装监控摄像头，将轨道路况图像信息传回监控中心，监控中心工作人员对各路视频进行观察，发现险情，但这种方式也存在诸多缺陷，如：为覆盖全路段需要安装大量的监控摄像头，其安装、维护、更换都需要大量人力物力，监控摄像头受环境的影响较大，监控系统极不稳定。没有一种对高速机车运行状况及其前方路况进行稳定有效的监控，在危险状况发生时，及时发出预警控制机车快速制动的高速机车安全监控系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种对铁路网内高速机车运行前方的路况信息进行全面监控，综合分析各种危险因素，在发现前方危险路况时，及时与机车通信，发出控制指令，保障铁路安全运行的基于卫星移动通信、固定通信、遥感技术的机车监控系统。
本发明包括具体内容如下：
基于卫星移动通信、固定通信、遥感技术的机车监控系统，包括铁路网监测站，铁路网监测站的天线将铁路轨道沿线安装的摄像头所采集的图像信息通过通信卫星传输到地面指挥中心，指挥中心通过接收的画面判断铁路网是否出现危险情况，本监控系统分空间段和地面段两大组成部分，其中空间段由三类卫星组成，分别为遥测遥感卫星、通信卫星和移动通信卫星；地面段由铁路网监测站、指挥中心和高速机车终端系统组成；
遥测遥感卫星对地面高速机车铁路网进行监控，连续获得机车前方路况信息；
移动通信卫星提供高速机车铁路网所有在轨机车之间、地面指挥中心与所有在轨机车之间的通信；
每一高速机车都带有高速机车终端系统，包括机车前方路况传感器装置、卫星移动通信终端、卫星遥感装置和机车自适应控制装置；高速机车终端系统通过移动通信卫星与指挥中心传输语音、短信息和图像信息。
指挥中心将铁路网监测站传回的路面信息以及遥测遥感卫星传回的机车前方路况信息显示在显示屏上，根据以上信息分析机车运行状况及前方危险，与高速机车间通过高速机车终端系统的卫星移动通信终端和铁路内部局域网传送信息及控制指令，当发现危险情况时，立即通过移动通信卫星将警示指令传送给运行中的机车。
遥测遥感卫星对地面高速机车铁路网进行监控，连续获得机车运行前方路段3公里-10公里间的路况信息，通过地面信关站传送往指挥中心。指挥中心对获取的机车前方路况信息、高速机车的位置、速度信息通过现有的CG技术识别各风险因素，并发出警示信息。
本发明的有益效果：
本基于卫星移动通信、固定通信、遥感技术的机车监控系统，通过三类卫星获取各在轨高速机车的前方路况信息，利用遥测遥感技术，克服仅通过路面安装摄像头获取路面信息不稳定的缺点，指挥中心通过图像观察辅以CG技术及时发现机车运行前方危险情况，发出警示信号，控制机车在规定的时间内停车，避免各种责任事故引发人生、财产损失。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是本发明的系统结构示意图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
基于卫星移动通信、固定通信、遥感技术的机车监控系统，包括铁路网监测站，铁路网监测站的天线将铁路轨道沿线安装的摄像头所采集的图像信息通过通信卫星传输到地面指挥中心，指挥中心通过接收的画面判断铁路网是否出现危险情况，可以是人工观察路段图像来判断，也可以借助计算机图像分析软件来辅助观察。本监控系统分空间段和地面段两大组成部分，其中空间段由三类卫星组成，分别为遥测遥感卫星、通信卫星和移动通信卫星；地面段由铁路网监测站、指挥中心和高速机车终端系统组成。
遥测遥感卫星对地面高速机车铁路网进行监控，遥测遥感卫星星载可见光照相机等遥感仪器，能获得大量对地观测照片，根据导航定位卫星通过机车卫星定位装置获取的地面高速机车的位置信息，连续获得各辆机车前方5公里内的路况信息，将实时路况信息的画面传往指挥中心，由指挥中心工作人员根据屏幕画面信息监控每一辆机车前方路况的安全状况。
移动通信卫星提供高速机车铁路网所有在轨机车之间、地面指挥中心与所有在轨机车之间的通信。
每一高速机车都带有高速机车终端系统，包括卫星移动通信终端、卫星遥感装置和机车自适应控制装置；高速机车终端系统通过移动通信卫星与指挥中心传输语音、短信息和图像信息。
指挥中心将铁路网监测站传回的路面信息以及遥测遥感卫星传回的机车前方路况信息显示在显示屏上，根据以上信息分析机车运行状况及前方危险，与高速机车间通过高速机车终端系统的卫星移动通信终端和铁路内部局域网传送信息及控制指令，当发现危险情况时，包括塌方、障碍、天气突然恶化等，立即通过移动通信卫星将警示指令传送给运行中的机车。
遥测遥感卫星对地面高速机车铁路网进行监控，连续获得机车运行前方路段5公里间的路况信息，传送往指挥中心。指挥中心对获取的机车前方路况信息、高速机车的位置、速度信息通过现有的CG技术识别各风险因素，并发出警示信息，CG技术即计算机图像技术，通过软件对获得的图像进行分析，识别出塌方、障碍、天气突然恶化等情况下的图像特征。
机车收到警示信息，将有足以在到达危险处之前制动的反应时间，从而避免事故的发生。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (3)
1.基于卫星移动通信、固定通信、遥感技术的机车监控系统，包括铁路网监测站，铁路网监测站的天线将铁路轨道沿线安装的摄像头所采集的图像信息通过通信卫星传输到地面指挥中心，指挥中心通过接收的画面判断铁路网是否出现危险情况，其特征在于：本监控系统分空间段和地面段两大组成部分，其中空间段由三类卫星组成，分别为遥测遥感卫星、通信卫星和移动通信卫星；地面段由铁路网监测站、指挥中心和高速机车终端系统组成；
遥测遥感卫星对地面高速机车铁路网进行监控，连续获得机车前方路况信息；
移动通信卫星提供高速机车铁路网所有在轨机车之间、地面指挥中心与所有在轨机车之间的通信；
每一高速机车都带有高速机车终端系统，包括机车前方路况传感器装置、卫星移动通信终端、卫星遥感装置和机车自适应控制装置；高速机车终端系统通过移动通信卫星与指挥中心传输语音、短信息和图像信息；
指挥中心将铁路网监测站传回的路面信息以及遥测遥感卫星传回的机车前方路况信息显示在显示屏上，根据以上信息分析机车运行状况及前方危险，与高速机车间通过高速机车终端系统的卫星移动通信终端和铁路内部局域网传送信息及控制指令，当发现危险情况时，立即通过移动通信卫星将警示指令传送给运行中的机车。
2.根据权利要求1所述的基于卫星移动通信、固定通信、遥感技术的机车监控系统，其特征在于：遥测遥感卫星对地面高速机车铁路网进行监控，连续获得机车运行前方路段3公里-10公里间的路况信息，传送往指挥中心。
3.根据权利要求1所述的基于卫星移动通信、固定通信、遥感技术的机车监控系统，其特征在于：指挥中心对获取的机车前方路况信息、高速机车的位置、速度信息通过现有的CG技术识别各风险因素，并发出警示信息。
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