CN103661503B - 铁路平交道口自动化管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁路平交道口自动化管理系统，它包括用于维护整个系统正常运行的基础数据的基础信息管理模块；负责维护指令规范、编码规范、警示信息、触发条件、安全策略和各类硬件设备运行状态规范的标准性数据的系统规范管理模块；对系统涉及的各类外部硬件设备的状态读取和无线遥控指令读取，以及这些状态指令信号的标准化转换的数据采集模块；数据分析处理模块、系统控制模块和远程监控终端模块。本发明建立了一个全面、灵活的铁路平交道口自动化管理系统，能对道口进行实时监测，发现安全隐患并及时预警，极大地提高现有道口交通安全系数的同时大幅减少道口管理参与人员数量，与现有信息管理系统融为一体，实现铁路平交道口的自动化管理。

Description

铁路平交道口自动化管理系统

技术领域

本发明涉及一种铁路平交道口自动化管理系统。

背景技术

道口安全是铁路运输安全的重要组成部分，道口安全系统也是铁路行车安全保障系统重要组成部分。目前，全国铁路提出了铁路运输行业的跨越式发展思路，铁路运输的快速发展必然使列车速度的迅速提高和列车密度的显著增大，从而也对铁路安全提出了新的要求，在铁路道口方便就表现在占用频率也就会显著提高，列车均占用道口的时间也相应缩短。因此，铁路道口的安全防护任务也就越来越繁重，道口必然会成为制约铁路行车安全的瓶颈之一。

近年来，随着我国公路机动车辆的增加，列车密度和运行速度的提高，加之大型生产型企业的人口密度大，铁路道口车辆流动持续量大，铁路道口事故有明显上升趋势，而铁路平交道口配套设备的更新换代相对滞后等一系列的原因，导致我国铁路平交道口成为交通事故的易发点，恶性事故的比例也明显增加，严重干扰了铁路正常运输秩序，给国家财产和人民生命安全造成了不应有的损失。在大型工厂内的铁路平交道口大多科技化水平偏低，基本处于发达国家五六十年代的水平，甚至许多铁路平交道口需要三至四人才能基本避免交通事故的发生。这无疑增加了相关企业的运营成本，而另一方面，铁路平交道口的安全完全依赖于工作人员，难免会发生遗漏的安全问题，从而影响安全生产的进行。

针对上述问题，利用电子信息技术、计算机技术、电子技术、模式识别理论和自动控制理论，设计并实现一套自动化铁路平交道口自动化管理系统，可以及时发现并处理铁路平交道口的安全隐患，更加有效的避免铁路平交道口交通事故，同时也能减少铁路平交道口的工作人员，有效的降低运营的人力成本，已成为一项亟需解决的难题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种全面、灵活的铁路平交道口自动化管理系统，能对道口进行实时监测，发现安全隐患并及时预警，极大地提高现有道口交通安全系数的同时大幅减少道口管理参与人员数量，实现数据共享、铁路平交道口的智能化、自动化管理的铁路平交道口自动化管理系统。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：铁路平交道口自动化管理系统，它包括基础信息管理模块、系统规范管理模块、数据采集模块、数据分析处理模块、系统控制模块和远程监控终端模块：

基础信息管理模块：维护支撑整个系统正常运行的基础数据的部分以及系统中综合信息查询统计功能部分，所涉及维护的数据是整个系统正常运行的基础，涵盖了人员基础信息管理、部门信息管理、机车信息管理、设备信息管理、铁路平交道口信息管理、权限信息管理和综合信息查询统计，综合信息查询统计部分是以基础数据位索引，对整个系统的基础数据、运行状态、人员操作、指令集、系统日志等信息的多条件综合查询机统计；

系统规范管理模块：负责维护指令规范、编码规范、警示信息、触发条件、安全策略和各类硬件设备运行状态规范的标准性数据，这一部分数据是整个系统接收外部信息、请求、指令以及对外部硬件设备发送信号、命令和警示的基础性数据；

数据采集模块：对系统涉及的各类外部硬件设备的状态读取和无线遥控指令读取，以及这些状态指令信号的标准化转换；

数据分析处理模块：在铁路信号联锁、机车运行、机动车行驶、道口区域、监控人员和维修人员之间建立一种特定的逻辑关系，在道口主机、探测设备、报警设备、执行设备之间建立特定的因果关系；

系统控制模块：对栏木、LED道口警报机、LED发光显示牌和语音报警设备进行控制；

远程监控终端模块：实现道口信息、设备状态、视频监控统一管理，实现数据统计分析和系统管理。

所述的基础信息管理模块包括以下子模块：

人员基础信息管理子模块：维护系统使用人员的基础数据，它包括人员基础信息导入、人员基础信息添加、人员基础信息修改、人员基础信息删除和人员基础信息查询；

部门信息管理子模块：维护系统使用人员的部门基础数据，它包括部门信息导入、部门信息添加、部门信息修改、部门信息删除和部门信息的查询；

机车信息管理子模块：维护系统涉及的所有机车的基础数据，它包括机车信息导入、机车信息添加、机车信息修改、机车信息删除和机车信息查询；

设备信息管理子模块：维护系统涉及的所有设备的基础数据，它包括设备信息导入、设备信息添加、设备信息修改、设备信息删除和设备信息查询；

铁路平交道口信息管理子模块：维护系统涉及的所有铁路平交道口的基础数据，包括铁路平交道口信息导入、铁路平交道口信息添加、铁路平交道口信息修改、铁路平交道口信息删除和铁路平交道口信息查询；

权限信息管理子模块：包括权限添加、权限修改、权限删除和授权管理，其中前三项功能是针对权限本身进行操作，授权管理则是将相关权限对某个人员或部门进行赋予或收回；

日志记录管理子模块：由系统最高权限者使用，包括日志查询、日志清除和日志导出；

综合信息查询统计子模块：为相关业务管理者提供了一个综合查询和统计的接口，管理者可以进行系统任意相关信息的查询和统计，信息之间也可以进行关联和跳转，查询统计到的信息也可以进行导出，也可以通过此项功能查阅各项信息之间的关联情况。

所述的系统规范管理模块包括以下子模块：

控制指令及信号规范子模块：维护外部硬件设备输入的指令信息和数据信息，以及系统输出给外部硬件设备的指令信息与数据信息的规范化标准数据库；

提示信息管理子模块：通过道口周边的外部设备向周边发出的警示信息，包括文字提示信息、声音提示信息、光提示信息和警报提示信息；

触发条件管理子模块：维护铁路平交道口的栏木升降、显示输出信息、机车信息传输、声光预警、警报提示和通知远程监控终端事件发生的条件，所有事件的触发条件由该子模块进行添加和维护，一旦某触发条件满足便执行对应的事件；

安全策略管理子模块：用于安全等级的设置和评估，安全策略或级别的设置可以是动态的，每一级别的策略内容可以动态调整；

设备状态规范管理子模块：将所有系统中用到的设备状态规范化的管理，当系统从硬件设备中读取状态数据时均需要和规范状态进行比对，如果没有匹配的状态则认为是读取状态异常。

所述的数据采集模块包括以下子模块：

设备状态采集子模块：为系统的控制流程提供各种外部硬件设备的当前状态，为系统的正常运行和机车、汽车与行人的安全通行提供保障，采集到的状态为该设备厂商的状态编码信号，系统结合设备规范状态进行计算得出该设备的当前状态；

无线信号接收与处理子模块：接收无线遥控器发送的指令信息，通过无线遥控指令规范计算出当前指令的意义，同时取得操作者信息比对其相应权限，如果操作者具有该指令权限则执行其操作并将此操作自动记录到系统运行日志中；

视频数据采集与处理子模块：从视频采集设备中获取视频监控数据，同时将获取的视频数据进行解码处理，触发条件满足时从视频数据中连续提取离散图像信息进行分析计算；

信号联锁设备采集与处理子模块：从信号联锁设备中获取监控数据，同时将从信号联锁设备接收的数据进行解码分析，提取出系统可用的信息数据；

电磁传感器数据采集与处理子模块：接收从电磁传感器中传输的监控数据，同时将从电磁传感器接收的数据进行解码分析，提取出系统可用的信息数据；

红外设备数据采集与处理子模块：接收从红外设备中传输的监控数据，同时将从红外设备接收的数据进行解码分析，提取出系统可用的信息数据。

所述的数据分析处理模块包括以下子模块：

数据接收子模块：包括信号操作员指令接收、信号联锁设备及电磁传感器信号接收、视频数据和红外线设备数据接收和设备报警信息接收；

数据分析子模块：包括防护级别确认、报警级别确认和视频监控画面显示；

指令发送子模块：包括“道口设备就绪”指令发送、“道口设备复原”指令发送、“道口设备关闭”指令发送、“道口准备完毕”指令发送、“道口一级防护准备完毕”指令发送、“道口二级防护准备完毕”指令发送和“道口异常报警信息”指令发送；

数据存储子模块：包括道口设备状态信息存储、通过道口机车状态信息存储、操作过程存储、身份信息存储、维修记录存储和视频监控图像存储；

实时监控子模块：包括设备动态监控和设备定期检测；

驱动信息转换子模块：包括如信息转换和输出信息转换。

所述的系统控制模块包括以下子模块：

栏木控制子模块：包括栏木动作控制、栏木动作规则控制和栏目自动控制；

LED警报机控制子模块：包括LED警报机信号显示和LED警报机信号显示规则的控制；

LED发光显示牌控制子模块：包括常态下信号显示控制、机车通过时信号显示和维护检修时信号显示的控制；

语音报警设备控制子模块：包括语音警报发送和语音警报解除的控制。

所述的远程监控终端模块包括以下子模块：

信息显示子模块：包括道口视频信息显示和道口设备状态信息显示；

统计分析子模块：包括系统运行情况统计和系统运行情况分析；

系统管理子模块：包括系统授权管理、系统数据维护、信息存储回放管理和远程语音通信管理。

本发明的有益效果是：建立了一个全面、灵活的铁路平交道口自动化管理系统，能对道口进行实时监测，发现安全隐患并及时预警，采用多级别防护和多级别报警设置，能根据具体情况采用不同的措施，既能够保障道口车辆和行人的安全，又能够降低各个道口的占用率，极大地提高现有道口交通安全系数的同时大幅减少道口管理参与人员数量，与现有信息管理系统融为一体，方便数据共享，实现铁路平交道口的智能化、自动化管理。

附图说明

图1为本发明的系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的技术方案，但本发明所保护的内容不局限于以下所述。

如图1所示，铁路平交道口自动化管理系统，它包括基础信息管理模块、系统规范管理模块、数据采集模块、数据分析处理模块、系统控制模块和远程监控终端模块：

基础信息管理模块：维护支撑整个系统正常运行的基础数据的部分以及系统中综合信息查询统计功能部分，所涉及维护的数据是整个系统正常运行的基础，涵盖了人员基础信息管理、部门信息管理、机车信息管理、设备信息管理、铁路平交道口信息管理、权限信息管理和综合信息查询统计，综合信息查询统计部分是以基础数据位索引，对整个系统的基础数据、运行状态、人员操作、指令集、系统日志等信息的多条件综合查询机统计；

系统规范管理模块：负责维护指令规范、编码规范、警示信息、触发条件、安全策略和各类硬件设备运行状态规范的标准性数据，这一部分数据是整个系统接收外部信息、请求、指令以及对外部硬件设备发送信号、命令和警示的基础性数据；

数据采集模块：对系统涉及的各类外部硬件设备的状态读取和无线遥控指令读取，以及这些状态指令信号的标准化转换，涉及的设备包括无线遥控及接收装置、视频数据采集设备、信号联锁设备、电磁传感器以及红外设备等；

数据分析处理模块：在铁路信号联锁、机车运行、机动车行驶、道口区域、监控人员和维修人员之间建立一种特定的逻辑关系，在道口主机、探测设备、报警设备、执行设备之间建立特定的因果关系；

系统控制模块：对栏木、LED道口警报机、LED发光显示牌和语音报警设备进行控制；

远程监控终端模块：实现道口信息、设备状态、视频监控统一管理，实现数据统计分析和系统管理。

所述的基础信息管理模块包括以下子模块：

人员基础信息管理子模块：维护系统使用人员的基础数据，它包括人员基础信息导入、人员基础信息添加、人员基础信息修改、人员基础信息删除和人员基础信息查询；

部门信息管理子模块：维护系统使用人员的部门基础数据，它包括部门信息导入、部门信息添加、部门信息修改、部门信息删除和部门信息的查询；

机车信息管理子模块：维护系统涉及的所有机车的基础数据，它包括机车信息导入、机车信息添加、机车信息修改、机车信息删除和机车信息查询；

设备信息管理子模块：维护系统涉及的所有设备的基础数据，它包括设备信息导入、设备信息添加、设备信息修改、设备信息删除和设备信息查询；

铁路平交道口信息管理子模块：维护系统涉及的所有铁路平交道口的基础数据，包括铁路平交道口信息导入、铁路平交道口信息添加、铁路平交道口信息修改、铁路平交道口信息删除和铁路平交道口信息查询；

权限信息管理子模块：包括权限添加、权限修改、权限删除和授权管理，其中前三项功能是针对权限本身进行操作，授权管理则是将相关权限对某个人员或部门进行赋予或收回；

日志记录管理子模块：由系统最高权限者使用，包括日志查询、日志清除和日志导出；

综合信息查询统计子模块：为相关业务管理者提供了一个综合查询和统计的接口，管理者可以进行系统任意相关信息的查询和统计，信息之间也可以进行关联和跳转，查询统计到的信息也可以进行导出，也可以通过此项功能查阅各项信息之间的关联情况。

所述的系统规范管理模块包括以下子模块：

控制指令及信号规范子模块：维护外部硬件设备输入的指令信息和数据信息，以及系统输出给外部硬件设备的指令信息与数据信息的规范化标准数据库，该控制指令及信号包含了无线遥控设备、红外传感设备、电磁传感设备、信号微机联锁设备、视频采集设备、声光报警设备、信号灯设备、栏木设备和LED视频输出等的指令及反馈信息；

提示信息管理子模块：通过道口周边的外部设备向周边发出的警示信息，包括文字提示信息、声音提示信息、光提示信息和警报提示信息，通过这些信息，系统向机车或道口周边人员发出可以通行或危险禁止通行的信息；

触发条件管理子模块：维护铁路平交道口的栏木升降、显示输出信息、机车信息传输、声光预警、警报提示和通知远程监控终端事件发生的条件，所有事件的触发条件由该子模块进行添加和维护，一旦某触发条件满足便执行对应的事件；

安全策略管理子模块：用于安全等级的设置和评估，安全策略或级别的设置可以是动态的，每一级别的策略内容可以动态调整；

初始时可预设3种安全级别：

一级防护：系统向道口控制主机发送道口防护准备完毕，允许机车正常通过指令，道口机车信号显示绿灯；调车组、机车信息台接收到正常通过指令；

二级防护：系统向道口控制主机发送道口二级防护准备完毕，允许机车在调车组人员监护下限速通过指令。同时向监控中心发送报警信息，道口机车信号显示黄灯；调车组、机车信息台接收到防护引导通过指令；

三级防护：系统向监控中心、调车组、机车信息台发送道口异常报警信息，道口机车信号显示红灯，机车不能进入。

设备状态规范管理子模块：将所有系统中用到的设备状态规范化的管理，当系统从硬件设备中读取状态数据时均需要和规范状态进行比对，如果没有匹配的状态则认为是读取状态异常，系统需要对其状态进行管理的硬件设备均为可交互的设备，包括栏木、信号灯、声光报警设备等。

所述的数据采集模块包括以下子模块：

设备状态采集子模块：为系统的控制流程提供各种外部硬件设备的当前状态，为系统的正常运行和机车、汽车与行人的安全通行提供保障，需要采集当前状态的外部设备包括栏木（行人栏木、汽车栏木）、信号灯状态、声光警示设备等，采集到的状态为该设备厂商的状态编码信号，系统结合设备规范状态进行计算得出该设备的当前状态；

无线信号接收与处理子模块：接收无线遥控器发送的指令信息，通过无线遥控指令规范计算出当前指令的意义，同时取得操作者信息比对其相应权限，如果操作者具有该指令权限则执行其操作并将此操作自动记录到系统运行日志中：

无线信号接收：当无线遥控器发出指令后，由无线指令接收器接收后将指令的编码发送给系统，系统接收后缓存；

       无线信号处理：系统接收无线指令接收器发送的指令编码后，通过对无线指令规范的计算，得到无线指令的意义和发送指令者身份信息；通过操作者身份信息取得该用户权限信息，并查阅该指令操作者是否具有该权限。

视频数据采集与处理子模块：从视频采集设备中获取视频监控数据，同时将获取的视频数据进行解码处理，触发条件满足时从视频数据中连续提取离散图像信息进行分析计算：

视频数据采集：从系统外部的视频采集设备中获取视频流数据，获取数据的频率数据可以预先设定；

视频数据预处理：将获取得到的视频流数据进行解码。而一旦触发条件满足时，会从视频数据中连续提取离散图像信息进行分析计算。

信号联锁设备采集与处理子模块：从信号联锁设备中获取监控数据，同时将从信号联锁设备接收的数据进行解码分析，提取出系统可用的信息数据：

信号联锁设备数据采集：接收从信号联锁设备传输到系统的编码信息，并对相关信息进行缓存；

信号联锁设备数据处理：将信号联锁设备中传输的编码信息和信号微机联锁设备指令规范进行计算，得到由该设备传输的实际信息。

电磁传感器数据采集与处理子模块：接收从电磁传感器中传输的监控数据，同时将从电磁传感器接收的数据进行解码分析，提取出系统可用的信息数据：

电磁传感器数据采集：接收从电磁传感器设备传输到系统的编码信息，并对相关信息进行缓存；

电磁传感器数据处理：将电磁传感器设备中传输的编码信息和电磁传感器设备指令规范进行计算，得到由该设备传输的实际信息。

红外设备数据采集与处理子模块：接收从红外设备中传输的监控数据，同时将从红外设备接收的数据进行解码分析，提取出系统可用的信息数据：

红外设备数据采集：接收从红外设备传输到系统的编码信息，并对接收到的相关信息进行缓存；

红外设备数据处理：将红外设备中传输的编码信息和红外设备指令规范进行计算，得到由该设备传输的实际信息。

所述的数据分析处理模块包括以下子模块：

数据接收子模块：包括信号操作员指令接收、信号联锁设备及电磁传感器信号接收、视频数据和红外线设备数据接收和设备报警信息接收；

数据分析子模块：包括防护级别确认、报警级别确认和视频监控画面显示：

（1）防护级别确认：在有机车通过时

一级防护：栏木正常关闭到位；防护区域内无车辆等大型障碍物；固定障碍物未侵入铁路限界，且已经监控人员确认列入安全策略；移动人员少于3人；轨面无影响行车障碍物

二级防护：栏木非正常关闭到位或维护检修等原因未关闭到位；声光报警等辅助设备故障，但不影响道口区域行车安全；防护区域内无车辆等大型移动障碍物；防护区域内有未确认但未侵入行车限界的固定障碍物；移动人员目标多于3人（含3人）；邻线有机车作业或施工；轨面无影响行车障碍物

三级防护：因移动车辆、人员或其他外部原因使栏木不能关闭到位；防护区域内有车辆等大型移动障碍物；防护区域内有侵入铁路限界的固定障碍物；移动人员目标多于10人（含10人）；区域内有大型机械施工作业；视频自动智能识别功能失效；轨面有影响行车障碍物；其他未知异常状态。

（2）报警级别确定，定期监控设备状态，并据此确定报警级别：

一级报警：设备不能正常启动，栏木、警报机、机车通过信号机丧失安全防护功能；

二级报警：设备能正常启动，栏木可以关闭，警报机、机车通过信号机部分丧失安全防护功能；

三级报警：设备安全防护功能正常，设备内部运行参数等出现短暂异常信息。

指令发送子模块：包括“道口设备就绪”指令发送、“道口设备复原”指令发送、“道口设备关闭”指令发送、“道口准备完毕”指令发送、“道口一级防护准备完毕”指令发送、“道口二级防护准备完毕”指令发送和“道口异常报警信息”指令发送：

（1）“道口设备就绪”指令发送：当接收到信号操作员发来的道口占用预警指令时，根据道口名称向该道口发出“道口设备就绪”驱动指令，启动相应执行机构，向LED道口警报机、语音报警设备、具有倒计时显示功能的LED发光显示牌发送预警信息，向机车发送道口状态信息，监控中心显示信息提示。

（2）“道口设备复原”指令发送：

a）当接收到道口占用取消预警指令时，若该道口已接收“道口设备就绪”驱动指令，则向该道口主机输出关闭声光报警设备、LED显示设备、视频智能识别系统驱动指令，系统恢复常态；若该道口没有接收任何驱动指令，则不动作；

b）接收到机车驶离道口预定区域，向道口发出“道口设备复原”驱动指令，向LED道口警报机、语音报警设备、具有倒计时显示功能的LED发光显示牌发送信息。

（3）“道口设备关闭”指令发送：

a）当接收到机车距道口距离达到接近区域时，根据道口名称向该道口发出“道口设备关闭”驱动指令，启动相应执行机构，向LED道口警报机、语音报警设备、具有倒计时显示功能的LED发光显示牌发送预警信息，向机车发送道口状态信息，监控中心显示信息提示；

b）发送“道口设备关闭”驱动指令后，若道口栏木未按指令动作，向无线遥控设备再次发送相同驱动指令。

（4）“道口准备完毕”指令发送：“道口设备关闭”指令发送后，根据接收的设备信息进行判断，若道口处于正常工作状态，与道口相关的进路信号开放，发送延时启动道口栏木指令，并向调车组和机车信息台发送“正常通过”指令。

（5）“道口一级防护准备完毕”指令发送：“道口设备关闭”指令发送后，根据接收的设备信息进行判断，若道口处于非正常工作状态，且防护级别为“一级防护”，发送“道口一级防护准备完毕”驱动指令。向LED道口警报机、语音报警设备、具有倒计时显示功能的LED发光显示牌发送信息，向调车组和机车信息台发送“正常通过”指令。

（6）“道口二级防护准备完毕”指令发送：“道口设备关闭”指令发送后，根据接收的设备信息进行判断，若道口处于非正常工作状态，且防护级别为“二级防护”，发送“道口二级防护准备完毕”驱动指令；向LED道口警报机、语音报警设备、具有倒计时显示功能的LED发光显示牌发送信息，向调车组和机车信息台发送“防护引导通过”指令，向监控中心发送报警信息。

（7）“道口异常报警信息”指令发送：“道口设备关闭”指令发送后，根据接收的设备信息进行判断，若道口处于非正常工作状态，且防护级别为“三级防护”，发送“道口异常报警信息”驱动指令；向LED道口警报机、语音报警设备、具有倒计时显示功能的LED发光显示牌发送信息，向调车组、机车信息台和监控中心发送异常报警信息。

数据存储子模块：包括道口设备状态信息存储、通过道口机车状态信息存储、操作过程存储、身份信息存储、维修记录存储和视频监控图像存储：

（1）道口设备状态信息存储：当机车达到道口接近区域时，存储道口设备状态信息；当机车驶离道口区域时，存储道口设备状态信息；通过道口机车状态信息存储；

（2）当机车通过道口时，存储机车状态信息；

（3）操作过程存储：在机车达到道口接近区域与机车驶离道口区域的时间内存储所有操作指令；

（4）身份信息存储：当通过遥控器向道口发送指令时，存储操作者身份信息；当机车达到道口接近区域，且道口出现异常情况时，存储操作者身份信息。

（5）维修记录存储：进行设备维修后，存储维修记录，包括道口名称、设备信息、维修人员身份、时间、维修原因及维修结果；

（6）视频监控图像存储：正常视频存储不少于一周，抓拍的视频和图片存储不少于两周。

实时监控子模块：包括设备动态监控和设备定期检测；

驱动信息转换子模块：包括输入信息转换和输出信息转换：

输入信息转换：将视频图像分析系统、联锁设备及电磁传感器信号转换为系统可处理的数据；

输出信息转换：设备驱动接口将系统发送的指令转换为栏木、LED道口警报机、语音报警设备、具有倒计时显示功能的LED发光显示牌等设备可接收的数据。

所述的系统控制模块包括以下子模块：

栏木控制子模块：包括栏木动作控制、栏木动作规则控制和栏目自动控制；

LED警报机控制子模块：包括LED警报机信号显示和LED警报机信号显示规则的控制：

（1）LED警报机信号显示

a）接受道口关闭预警指令，但机车没有进入道口安全防护预警区域，直行通过道口的道口信号灯显示黄色预警信号；

    b）接受道口关闭预警指令并且火车进入道口安全防护预警区域，道口信号灯开始显示红色信号，直至火车完全通过道口，道口栏木开到位为止；

c）栏木开到位后显示白色信号；

d）近/远程遥控、人为升降栏木时，道口警报机均显示红色灯光；

e）道口维护检修时，道口警报机显示红色灯光；

（2）LED警报机信号显示规则：十字路口、T字路口的铁路道口设置标有方向箭头的辅助信号灯，颜色含义与主警报机信号灯一致。

LED发光显示牌控制子模块：包括常态下信号显示控制、机车通过时信号显示和维护检修时信号显示的控制：

机车通过时信号显示：

a）当接收到道口控制主机发出的预警信号指令时， LED显示屏显示“火车接近，注意安全”稳定字幕；

b）当道口控制主机采集到火车进入距道口最近的铁路信号机内方轨道区段或进入传感器内方，高清视频识别系统确认道口区域内无障碍物等信息，道口控制主机发出道口关闭倒计时指令， LED显示屏显示“距道口关闭还有XX秒”10秒的倒计时字幕；

c）倒计时结束， LED显示屏显示“道口关闭，禁止通行”稳定字幕，直到道口开放、栏木完全开到位。

d）火车通过道口后，当接收到道口控制主机发出的道口延时开放指令时， LED显示屏显示“距道口开放还有XX秒”20秒的倒计时字幕；道口开放、栏木完全开到位后，LED显示屏显示“通过道口，减速慢行”稳定字幕；

e）近/远程遥控、人为升降栏木时，LED显示屏立即显示“道口关闭，禁止通行”稳定字幕。

语音报警设备控制子模块：包括语音警报发送和语音警报解除的控制。

所述的远程监控终端模块包括以下子模块：

信息显示子模块：包括道口视频信息显示和道口设备状态信息显示；

统计分析子模块：包括系统运行情况统计和系统运行情况分析；

系统管理子模块：包括系统授权管理、系统数据维护、信息存储回放管理和远程语音通信管理。

栏木设备用于封闭道口，拦截汽车和行人，LED道口警报机通过信号灯颜色变换提示路人道口机车状况，具有倒计时显示功能的LED发光显示牌通过字幕提示路人道口机车状况，语音报警设备通过语音提示路人道口机车状况。

Claims (7)

1.铁路平交道口自动化管理系统，其特征在于：它包括基础信息管理模块、系统规范管理模块、数据采集模块、数据分析处理模块、系统控制模块和远程监控终端模块：

基础信息管理模块：维护支撑整个系统正常运行的基础数据的部分以及系统中综合信息查询统计功能部分，所涉及维护的数据是整个系统正常运行的基础，涵盖了人员基础信息管理、部门信息管理、机车信息管理、设备信息管理、铁路平交道口信息管理、权限信息管理和综合信息查询统计，综合信息查询统计部分是以基础数据位索引，对整个系统的基础数据、运行状态、人员操作、指令集、系统日志信息的多条件综合查询机统计；

系统规范管理模块：负责维护指令规范、编码规范、警示信息、触发条件、安全策略和各类硬件设备运行状态规范的标准性数据，这一部分数据是整个系统接收外部信息、请求、指令以及对外部硬件设备发送信号、命令和警示的基础性数据；

数据采集模块：对系统涉及的各类外部硬件设备的状态读取和无线遥控指令读取，以及这些状态指令信号的标准化转换；

数据分析处理模块：在铁路信号联锁、机车运行、机动车行驶、道口区域、监控人员和维修人员之间建立一种特定的逻辑关系，在道口主机、探测设备、报警设备、执行设备之间建立特定的因果关系；

系统控制模块对栏木、LED道口警报机、LED发光显示牌和语音报警设备进行控制；

远程监控终端模块：实现道口信息、设备状态、视频监控统一管理，实现数据统计分析和系统管理。

2.根据权利要求1所述的铁路平交道口自动化管理系统，其特征在于：所述的基础信息管理模块包括以下子模块：

人员基础信息管理子模块：维护系统使用人员的基础数据，它包括人员基础信息导入、人员基础信息添加、人员基础信息修改、人员基础信息删除和人员基础信息查询；

部门信息管理子模块：维护系统使用人员的部门基础数据，它包括部门信息导入、部门信息添加、部门信息修改、部门信息删除和部门信息的查询；

机车信息管理子模块：维护系统涉及的所有机车的基础数据，它包括机车信息导入、机车信息添加、机车信息修改、机车信息删除和机车信息查询；

设备信息管理子模块：维护系统涉及的所有设备的基础数据，它包括设备信息导入、设备信息添加、设备信息修改、设备信息删除和设备信息查询；

铁路平交道口信息管理子模块：维护系统涉及的所有铁路平交道口的基础数据，包括铁路平交道口信息导入、铁路平交道口信息添加、铁路平交道口信息修改、铁路平交道口信息删除和铁路平交道口信息查询；

权限信息管理子模块：包括权限添加、权限修改、权限删除和授权管理，其中前三项功能是针对权限本身进行操作，授权管理则是将相关权限对某个人员或部门进行赋予或收回；

日志记录管理子模块：由系统最高权限者使用，包括日志查询、日志清除和日志导出；

综合信息查询统计子模块：为相关业务管理者提供了一个综合查询和统计的接口，管理者可以进行系统任意相关信息的查询和统计，信息之间也可以进行关联和跳转，查询统计到的信息也可以进行导出，也可以通过此项功能查阅各项信息之间的关联情况。

3.根据权利要求1所述的铁路平交道口自动化管理系统，其特征在于：所述的系统规范管理模块包括以下子模块：

控制指令及信号规范子模块：维护外部硬件设备输入的指令信息和数据信息，以及系统输出给外部硬件设备的指令信息与数据信息的规范化标准数据库；

提示信息管理子模块：通过道口周边的外部设备向周边发出的警示信息，包括文字提示信息、声音提示信息、光提示信息和警报提示信息；

触发条件管理子模块：维护铁路平交道口的栏木升降、显示输出信息、机车信息传输、声光预警、警报提示和通知远程监控终端事件发生的条件，所有事件的触发条件由该子模块进行添加和维护，一旦某触发条件满足便执行对应的事件；

安全策略管理子模块：用于安全等级的设置和评估，安全策略或级别的设置可以是动态的，每一级别的策略内容可以动态调整；

设备状态规范管理子模块：将所有系统中用到的设备状态规范化的管理，当系统从硬件设备中读取状态数据时均需要和规范状态进行比对，如果没有匹配的状态则认为是读取状态异常。

4.根据权利要求1所述的铁路平交道口自动化管理系统，其特征在于：所述的数据采集模块包括以下子模块：

设备状态采集子模块：为系统的控制流程提供各种外部硬件设备的当前状态，为系统的正常运行和机车、汽车与行人的安全通行提供保障，采集到的状态为该设备厂商的状态编码信号，系统结合设备规范状态进行计算得出该设备的当前状态；

无线信号接收与处理子模块：接收无线遥控器发送的指令信息，通过无线遥控指令规范计算出当前指令的意义，同时取得操作者信息比对其相应权限，如果操作者具有该指令权限则执行其操作并将此操作自动记录到系统运行日志中；

视频数据采集与处理子模块：从视频采集设备中获取视频监控数据，同时将获取的视频数据进行解码处理，触发条件满足时从视频数据中连续提取离散图像信息进行分析计算；

信号联锁设备数据采集与处理子模块：从信号联锁设备中获取监控数据，同时将从信号联锁设备接收的数据进行解码分析，提取出系统可用的信息数据；

电磁传感器数据采集与处理子模块：接收从电磁传感器中传输的监控数据，同时将从电磁传感器接收的数据进行解码分析，提取出系统可用的信息数据；

红外设备数据采集与处理子模块：接收从红外设备中传输的监控数据，同时将从红外设备接收的数据进行解码分析，提取出系统可用的信息数据。

5.根据权利要求1所述的铁路平交道口自动化管理系统，其特征在于：所述的数据分析处理模块包括以下子模块：

数据接收子模块：包括信号操作员指令接收、信号联锁设备及电磁传感器信号接收、视频数据和红外线设备数据接收和设备报警信息接收；

数据分析子模块：包括防护级别确认、报警级别确认和视频监控画面显示；

指令发送子模块：包括“道口设备就绪”指令发送、“道口设备复原”指令发送、“道口设备关闭”指令发送、“道口准备完毕”指令发送、“道口一级防护准备完毕”指令发送、“道口二级防护准备完毕”指令发送和“道口异常报警信息”指令发送；

数据存储子模块：包括道口设备状态信息存储、通过道口机车状态信息存储、操作过程存储、身份信息存储、维修记录存储和视频监控图像存储；

实时监控子模块：包括设备动态监控和设备定期检测；

驱动信息转换子模块：包括如信息转换和输出信息转换。

6.根据权利要求1所述的铁路平交道口自动化管理系统，其特征在于：所述的系统控制模块包括以下子模块：

栏木控制子模块：包括栏木动作控制、栏木动作规则控制和栏目自动控制；

LED警报机控制子模块：包括LED警报机信号显示和LED警报机信号显示规则的控制；

LED发光显示牌控制子模块：包括常态下信号显示控制、机车通过时信号显示和维护检修时信号显示的控制；

语音报警设备控制子模块：包括语音警报发送和语音警报解除的控制。

7.根据权利要求1所述的铁路平交道口自动化管理系统，其特征在于：所述的远程监控终端模块包括以下子模块：

信息显示子模块：包括道口视频信息显示和道口设备状态信息显示；

统计分析子模块：包括系统运行情况统计和系统运行情况分析；

系统管理子模块：包括系统授权管理、系统数据维护、信息存储回放管理和远程语音通信管理。