CN104363429B - 一种机车运行监视系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种机车运行监视系统，该系统包括设置于机车上的车载监控子系统以及与车载监控子系统进行数据通信的地面分析子系统；该车载监控子系统包括车载拾音器、图像摄取单元、车载语音输出器、图像显示器和车载监控主机；该地面分析子系统包括分析服务器和语音通话设备。该车载监控主机将车载拾音器采集到的声音信号传输给该语音通话设备，并通过车载语音输出器将语音通话设备传输的语音信号输出；且车载监控主机将该声音信号和图像摄取装置摄取到的视频信息传输给分析服务器，并将分析服务器返回的分析结果输出至图像显示器。该系统可以实现地面分析系统与机车实时的双向语音通讯，以及实时的故障分析，提高了机车运行的安全性和可靠性。

Description

一种机车运行监视系统

技术领域

本申请涉及铁路通信技术领域，更具体的说是涉及一种机车运行监控系统。

背景技术

在铁路运输过程中，机车的运行安全是重中之重。为了提高机车的运动安全，目前一般都会在机车上安装一定的监控装置，以获取该机车运动过程中的数据信息。

目前该监控装置一般会将机车运行过程中采集到的运行数据记录到存储器中，当该机车返回到后，再将记录的数据经过地面分析系统进行软件分析处理，才能分析出该机车运行过程中的各种动态信息。该种监控方式能够在一定程度上来辅助为该机车的安全运行以及控制提供理论基础，但是目前的监控方式却不能实时为机车运行控制提供数据分析依据，特别当出现突出故障时，则该种监控方式并不能很好的为机车运行提供保障。

发明内容

本申请提供了一种机车运行监控系统，以实现对机车的实时监控分析，并提高机车运行的安全性。

为了实现以上目的，本申请提供了以下方案：

一种机车运行监视系统，包括：

设置于机车上的车载监控子系统以及与所述车载监控子系统进行数据通信的地面分析子系统；

其中，所述车载监控子系统包括：

安装于机车内，用于采集所述机车内的声音信号的至少一个车载拾音器；

安装于所述机车上，用于摄取所述机车内的和/或所述机车外的视频信息的至少一个图像摄取装置，其中，所述机车内的视频信息包括操作人员对机车的操作状态信息，所述机车外的视频图像信息包括所述机车运行过程中的路况信息；

安装于所述机车内，且与所述车载拾音器和所述图像摄取装置相连，用于将所述车载拾音器采集到的所述声音信号和所述图像摄取装置摄取到的视频信息传输给所述地面分析子系统，并接收所述地面分析子系统发送的语音信号以及分析结果数据的车载监控主机；

安装于所述机车内，用于在所述车载监控主机的控制下，输出所述地面分析子系统传输的所述语音信号的至少一个车载语音输出器；

安装于所述机车内的司机室内，用于在所述车载监控主机控制下，显示所述视频信息和所述分析结果数据的图像显示器；

其中，所述地面分析子系统，至少包括：

与所述车载监控主机建立语音通话通道，将本地获取到的语音信号发送给所述车载监控主机，并输出所述车载监控主机传输的所述声音信号的至少一个语音通话设备；

与所述车载监控主机相连的分析服务器，用于接收所述车载监控主机传输的所述声音信号，并依据预置的运行状态分类信息和违规参照信息以及所述车载监控主机发送的所述声音信号和视频信息，对所述机车的运行状态进行分析，并将得到的所述分析结果数据返回给所述车载监控主机；其中，所述运行状态分类信息为根据机车的历史运行状态数据，将机车的运行状态进行分类得到的运行状态的分类数据。

优选地，所述地面分析子系统还包括：

与所述分析服务器相连，且用于存储所述运行状态分类信息和所述违规参照信息的数据库服务器；

则所述分析服务器，从所述数据库服务器中获取所述运行状态分类信息和所述违规参照信息。

优选地，所述地面分析子系统，还包括：

与所述分析服务器相连的客户端，用于向所述分析服务器发送对所述机车运行状态进行分析的分析请求，接收所述分析服务器针对所述分析请求返回的结果并显示。

优选地，所述运行状态分类信息包括：

机车的开机状态、停车状态、进入调车阶段、退出调车阶段、调车状态阶段、侧线运行状态、红黄灯信号阶段、司机交接段、信号故障状态、绿色许可证运行阶段、进站引导状态、特殊前行状态、出入库模式阶段、车位对中状态、降级运行状态、临时限速状态、进站状态和出站状态。

优选地，所述车载监控子系统，还包括：

与所述车载监控主机相连，且用于对所述车载监控主机进行时间校正的车载校时模块。

优选地，所述车载监控子系统还包括：

与所述车载监控主机相连的供电模块；

与所述车载监控主机相连，用于在所述车载监控主机确定出所述机车运行过程中存在异常状态时，输出报警信息的报警器。

优选地，所述车载监控子系统还包括：

与所述车载监控主机相连，用于在所述车载监控主机的控制下，存储所述声音信号、语音信号和/或视频信息的存储模块。

优选地，所述车载监控主机包括：

主控制器、与所述主控制器相连的语音通话模块、音视频输入模块和音视频输出模块；

其中，所述语音通话模块与所述车载语音拾音器和所述车载语音输出器相连，用于在所述主控器的控制下，与所述地面分析子系统的所述语音通话设备建立语音通话通道，通过所述语音通话通道将所述车载语音拾音器采集到的所述声音信号发送给所述语音通话设备，并通过所述语音通话通道接收所述语音通话设备返回的所述语音信号；

所述音视频输入模块与所述图像摄取装置相连，用于在所述主控制器的控制下，将所述图像摄取装置采集到的所述视频信息进行编码；

所述音频输出模块与所述图像显示器相连，用于在所述主控制器的控制下，将所述音视频输入模块编码后的所述视频信息进行解码后输出至所述图像显示器。

优选地，所述车载监控主机还包括：

与所述语音通话模块相连的3G模块；

所述语音通话模块通过所述3G模块与所述地面分析子系统的语音通话设备建立语音通话连接。

优选地，所述主控制器为高清视频解码器芯片；

所述语音通话模块为语音芯片。

由以上方案可知，本申请的机车监控系统包括车载监控子系统和地面分析子系统，利用该车载监控子系统的车载监控主机与该地面分析子系统中的语音通话设备建立通讯连接，进而实现将该车载拾音器采集到的声音信号与该地面分析子系统中该语音通话设备采集到的语音信号进行交互，实现了实时的语音通讯，有利于为地面监控子系统为机车运行提供指导。同时，通过该车载监控主机可以将该机车内部操作人员对机车的操作状态以及机车的路况信息的视频传输给该地面分析子系统的分析服务器，从而可以通过分析服务器实时对该机车运行状态进行分析，以及时准确掌握机车运行状态，并有利于及时准确的发现故障、提供故障解决方案，实现了机车运行的实时监控，提高了机车运行的安全性和可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1示出了本申请一种机车运行监控系统一个实施例的结构示意图；

图2示出了本申请一种机车运行监控系统中车载监控子系统一个实施例的结构示意图；

图3示出了本申请一种机车运行监控系统中地面分析子系统一个实施例的结构示意图；

图4示出了本申请一种机车运行监控系统中车载监控子系统另一个实施例的结构示意图；

图5示出了本申请一种机车运行监控系统中车载监控子系统又一个实施例的结构示意图；

图6示出了本申请中地面分析子系统中的客户端输入或选择检索条件的显示界面的示意图；

图7示出了本申请中地面分析子系统中的客户端展现检索结果的显示界面示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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做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。

本申请实施例提供了一种机车运行监视系统，该系统包括车载监控子系统以及能够与该车载监控子系统进行数据通信的地面分析子系统。

其中，该车载监控子系统包括安装于该机车内的至少一个车载拾音器、车载监控主机、车载语音输出器和图像显示器，以及安装于机车上的至少一个图像摄取装置。该地面分析子系统包括分析服务器和至少一个语音通话设备。

该车载监控子系统通过该车载拾音器能够获取到该机车内部以及运行中路况等的视频信息，并通过车载监控主机与该地面分析子系统的语音通话设备建立连接，实现机车与地面系统的语音通话。同时，该车载监控主机还可以将机车内的该声音信号、地面分析子系统中的语音通话设备发送的语音信号以及机车上的视频信息传输给地面分析子系统的分析服务器，使得分析服务器依据预置的运行状态分类信息和违规参考信息，对该声音信号和视频信息进行分析，并将得到的分析结果返回给该车载监控子系统。该方法在机车运行过程中实现对实时对机车运行状态的监控，并能够实时给出运行状态分析结果，提高了机车运行的安全性和可靠性。

下面进行详细介绍。

参见图1、图2和图3，其分别示出了本申请一个实施例中一种机车监控系统、该机车监控系统中的车载监控子系统以及该机车监控系统中地面分析子系统的结构示意图。

由图1可见，该机车监控系统包括位于机车上的车载监控子系统1，以及能够与该车载监控子系统进行数据通信的地面分析子系统2。其中，该车载监控子系统和该地面分析子系统之间可以通过网络连接，进而实现车载监控子系统与地面分析子系统的数据交互，如二者可以通过无线网络实现互连。

由图2可知，该车载监控子系统可以包括：

其中，所述车载监控子系统1包括：

安装于机车内，用于采集机车内的声音信号的至少一个车载拾音器101；

安装于该机车上，用于摄取该机车内的和/或所述机车外的视频信息的至少一个图像摄取装置102；

安装于机车内，且与车载拾音器和图像摄取装置相连，用于将车载拾音器采集到的声音信号和图像摄取装置摄取到的视频信息传输给地面分析子系统，并接收地面分析子系统发送的语音信号以及分析结果数据的车载监控主机103；

安装于机车内，用于在车载监控主机的控制下，输出地面分析子系统传输的该语音信号的车载语音输出器104；

安装于该机车内的司机室内，用于在该车载监控主机控制下，显示该视频信息和地面分析子系统返回的分析结果数据的图像显示器105。

其中，图像摄取装置摄取到的机车内部的视频信息包括操作人员对机车的操作状态信息，如司机的作业情况或者检修人员对设备的巡检或检修情况的视频。

该机车外的视频图像信息包括机车运行过程中的路况信息。如，机车前方的轨道、信号机、岔道口等视频。

由图3可知，本申请实施例中，该地面分析子系统2，至少包括：

与所述车载监控主机建立语音通话通道，将本地获取到的语音信号发送给所述车载监控主机，并输出所述车载监控主机传输的所述声音信号的至少一个语音通话设备201；

与该车载监控主机相连的分析服务器202，用于接收车载监控主机传输的该声音信号，并依据预置的运行状态分类信息和违规参照信息以及车载监控主机发送的该声音信号和视频信息，对机车的运行状态进行分析，并将得到的分析结果数据返回给车载监控主机。

其中，该运行状态分类信息为根据机车的历史运行状态数据，将机车的运行状态进行分类得到的运行状态的分类数据。

通过本实施例，当机务人员需要与地面监控人员进行语音交互时，则可以利用车载拾音器以及该车载监控主机与该地面分析子系统中的语音通话设备实现语音通讯。

其中，该车载拾音器和该车载语音输出器可以单独设置；也可以为集成到同一个模块或者装置上，如可以在该机车上设置车载通话手柄，通过该车载通话手柄可以实现本地声音信号的采集和对接收到的对端语音信号的输出。

本申请实施例的机车监控系统包括了车载监控子系统和地面分析子系统，利用该车载监控子系统的车载监控主机与该地面分析子系统中的语音通话设备建立通讯连接，进而实现将该车载拾音器采集到的声音信号与该地面分析子系统中该语音通话设备采集到的语音信号进行交互，实现了实时的语音通讯，有利于为地面监控子系统为机车运行提供指导。同时，通过该车载监控主机可以将该机车内部操作人员对机车的操作状态以及机车的路况信息的视频传输给该地面分析子系统的分析服务器，从而可以通过分析服务器实时对该机车运行状态进行分析，以及时准确掌握机车运行状态，并有利于及时准确的发现故障、提供故障解决方案，实现了机车运行的实时监控，提高了机车运行的安全性和可靠性。

可以理解的是，图2仅仅是该车载监控子系统的示意图组成结构，在本申请任意一个实施例中，该车载监控子系统包括车载拾音器可以有多个，可以根据实际需要在机车的不同位置设置车载拾音器。如，可以在机车的两端的司机室内分别设置一个车载拾音器，以实现司机与地面监控人员的交互。

相应的，该车载监控子系统中的图像摄取装置也可以有多个，可以在机车的车厢内以及车厢外部设置多个图像摄取装置。

可选的，可以分别在机车的机械间和电器间均设置至少一个图像摄取装置，可以获取机械间和电器间的设备运行情况、机务人员的巡检和对设备的维修情况的视频，以实现对设备的监控，及时发现设备故障、火灾等危险情况。同时，还可以在司机室内安装至少一个图像摄取装置，以监视司机的作业情况，以及司机室内各种仪表、信号等的状态。同时，还可以在机车车厢的前方安装图像摄取装置，以在机车运行过程中，采集机车前面的路况信息的视频图像。

在本申请任意一个实施例中，该图像摄取装置可以为现有的任意能够实现图像采集的装置或者设备。可选的，该图像摄取装置可以为车载半球型摄像头。

进一步的，在以上任意一个实施例中，该车载监控子系统还可以包括：

与该车载监控主机相连，用于对车载监控主机进行时间校正的车载校时模块。其中，该车载校时模块可以获取到车载监控子系统的时钟时间，并控制该车载监控主机与该车载监控子系统的时钟时间保持一致，同时也保证了该车载监控主机的时间与该地面分子系统中时间的一致性。

进一步的，在以上任意一个实施例中，该车载监控子系统还可以包括：

与车载监控主机相连的供电模块。该供电模块还可以与图像摄取装置、图像显示器相连，以为该车载监控子系统的各个模块进行供电。该供电模块可以是针对铁路机车的宽范围电源设计的直流转直流DC/DC电源模块。

进一步的，该车载监控子系统还可以包括：与该车载监控主机相连，用于在该车载监控主机确定出该机车运行过程中存在异常状态时，输出报警信息的报警器。

其中，该异常状态可以是设备故障，出现火灾，运行线路中出现事故、乘务员操作不当等等。相应的，该报警器可以包括多种报警器，如可以有烟感报警器、温感报警器等等。

该报警器可以通过声音、光提示以及图像输出等方式进行报警提示，例如，当车载监控主机确定该机车存在运行异常时，输出报警铃声。

进一步的，在以上任意一个实施例中，该车载监控子系统还可以包括：

与该车载主机相连的存储模块，用于在该车载监控主机的控制下，存储该车载拾音器采集到的声音信号、该地面分析子系统传输的语音信号和/或该图像摄取装置采集到的视频信息。其中，该存储模块可以是车载硬盘，也可以是其他形式的存储装置，该存储模块可以采用H.264编码方式来进行视频存储，而对于音频存储可以采用G.711编码方式。

将机车的声音信号、地面分析子系统发送的语音信号以及机车内、外部的视频信息传输到该存储模块后，后续可以直接利用该存储模块中存储的数据进行音频或视频的播放，也有利于后续将该存储装置直接取下后，通过专用数据转换装置将该存储装置内存储的数据连接至地面分析子系统的计算机中。

需要说明的是，在本申请以上任意一个实施例中，该车载监控子系统中各个装置或模块与该车载监控主机之间的连接可以是物理线路的连接，如，各个装置或模块与该车载监控主机之间通过车载专用线缆相连，即该车载拾音器、该图像摄像装置、图像显示器，车载语音输出器可以通过车载专用线缆与该车载监控主机相连。该车载监控子系统中的各个装置或模块也可以通过无线网络实现与车载监控主机之间的连接，例如车载拾音器获取到的声音信号可以通过局域网传输给该车载监控主机。

可以理解的是，在本申请实施例中该车载监控主机完成以上操作可以有多种实现方式，在具体实现时，该车载监控主机可以设置为由多个模块组成，以通过不同的模块实现不同的控制环节。

参见图4，其示出了本申请一种机车运行监控系统中的车载监控主机一个实施例的结构示意图。可以理解的是，以上任意一个实施例中的车载监控主机都可以基于本实施例的组成方式运行，当然也可以基于该车载监控主机的其他组成方式来实现。

本实施例中该车载监控主机4可以包括：主控制器41、与该主控制器相连的语音通话模块42、音视频输入模块43和音视频输出模块44。

其中，该主控制器41用于对音频和视频的输入输出、语音通话的管理，并负责对语音通话模块、音视频输入模块和音视频输出模块的配置和控制。如，该主控制器可以为一款高清音视频解码器芯片。可选的，该主控制器可以为ST7105芯片，该芯片内置1个SATA(Serial Advanced Technology Attachment，串行高级技术附件，即一种基于行业标准的串行硬件驱动器接口)硬盘接口，完成音视频信息的存储。ST7105芯片具有数字降噪功能，在各种应用和环境中实现最好的画质，且其内置三路信源2D位块传送引擎、图像合成器和1080P输出，确保优异的画质输出。该ST7105芯片支持工业标准的操作系统，包括MicrosoftWindowsCE和Linux。

音视频输入模块43与图像摄取装置相连，用于在该主控制器的控制下，将该图像摄取装置采集到的视频信息进行编码。如图4可以看出该机车上的多路图像摄取装置均可以与该音频输入模块进行通讯，以将采集到的视频信息输入到该音频输入模块，并由该音频输入模块对输入的视频图像进行编码后，由该主控制器控制将编码后的视频信息存储至存储模块中或者输出至音视频输出模块中。该音频输入模块可以通过PCI总线与该主控器相连。

该音频输出模块44与图像显示器相连，用于在主控制器41的控制下，将该音视频输入模块编码后的视频信息进行解码后输出至图像显示器。其中，该音频输出模块可以分别与机车上连接多路图像显示器，以将解码后的图像输出至不同的图像显示器中。

该语音通话模块42与该车载监控子系统中的车载语音拾音器和车载语音输出器相连，用于在主控制器的控制下，与该地面分析子系统的语音通话设备建立语音通话通道，并通过该语音通话通道将车载语音拾音器采集到的声音信号发送给该地面分析子系统中的语音通话设备，并通过该语音通话通道接收语音通话设备返回的语音信号。

其中，当机车上设置有多个车载语音拾音器以及多个车载语音输出器时，该语音通话模块则可以分别与这多路车载语音拾音器和车载语音输出器相连。特别的，当在车载语音拾音器和车载语音输出器集成为车载通话手柄时，则该语音通话模块可以与多路车载通话手柄具有通讯连接。如图4所示，该语音通话模块与两路车载通话手柄相连。例如，该车载通话手柄可以通过8芯航空接头和该车载监控主机相连，通过RS485接口与该语音通话模块进行信息交互，完成一键拨号。

该语音通话模块支持模拟语音通话和通话录音，也支持目前的任意移动通信网络。例如，WCDMA网络。

进一步的，该车载监控主机还可以包括：与该语音通话模块相连的3G模块45。该语音通话模块42通过该3G模块45与地面分析子系统的语音通话设备建立语音通话的通信连接。

在本申请实施例该语音通话模块可以为一个语音芯片，可选的，该语音芯片可以为ASL3621芯片。通过该采用ALC3261芯片和3G模块实现机车与地面分析子系统的语音通话，并达到双方语音通话录音，为了实现该语音芯片与主控制器之间的通信，可以采用如下三种方式：

1)语音通话模块即语音芯片通过一个脉冲编码调制芯片PCM与主控制器实现通信，如图4所示。具体的，将语音芯片与一个PCM(如，PCM1801U)芯片相连，将车载拾音器如车载通话手柄的输入与该与3G模块的输入通过PCM芯片进行合成后，由该PCM芯片通过集成电路内置音频总线I2S与该主控制器进行通信。

2)将车载通话手柄的音频输入混合成一路输出，再由该语音芯片输入混合信号后与主控制器进行通信。

3)将车载通话手柄的音频输入混合成一路输出，再由其他的模数转换AD芯片转换后与主控制器进行通信。

其中，在实际应用中，由于车载语音拾音器和车载语音输出器都可能会存在多路，这样当通过机车上的乘务员通过某一路车载语音拾音器讲话时，其他车载语音拾音器也可以听到，相应的，当某一路车载语音输出器输出地面分析子系统的声音时，其他车载语音输出器也会输出声音，这样会造成很容易造成车载语音拾音器和车载语音输出器之间的声音回路，甚至会产生自激和啸叫现象。因此，在本申请中选用ASL3621芯片，并在芯片外面接入电容，利用电容同低频特点实现滤波，消除回音，同时，通过该芯片内部的回音消除功能，避免了回音和啸叫现象。

可选的，在本申请实施例中，该音视频输入模块可以包括：数字信号处理DSP芯片以及音视频采集模块。其中该音视频采集模块用于获取该图像采集装置获取到的音视频信息，而该DSP芯片将采集到的音视频图像进行编码。其中，该DSP芯片可以为基于高性能通信媒体的处理器，其支持所有音视频标准，具有高集成、可编程等特征。如，该DSP芯片可以为音视频编码芯片HI3511，其支持H.264Main Profile、Baseline Profile、MJPEG、JPEG等多种协议的实时编解码；该芯片还支持双码流编码，即MJPEG和H.264同时编码。

可选的，在本申请实施例中，该车载监控主机还可以包括：存储控制模块46，该存储控制模块在该主控制器的控制下，将获取到音频或视频等数据存储至存储模块。如图4，以存储控制模块46控制将待存储数据存储至硬盘中为例。

可选的，在本申请实施例中，为了能够更好的控制报警器的报警，该车载监控主机还可以包括：报警信息采集模块47，该报警信息采集模块当主控制器判断出异常情况下，将异常信息发送给该报警信息采集模块，以便该报警信息采集模块根据异常信息控制相应的报警器进行报警。

进一步的，该车载监控主机还可以包括：与主控制器相连的全球定位GPS模块48，用于在主控制器的控制下，定位机车当前的位置信息。

该车载监控主机还可以包括：与主控制器相连的复位模块49，以实现该主控制器的复位。

当然，在实际应用中，车载监控主机还可以包括与主控制器相连的内存，其中，该主控制器、音视频输出和音视频输入模块均可以共享该内存。

当然，在实际应用中，该车载监控主机还可以包括一个显示面板，在该显示面板上可以包括有多个用于指示不同功能的指示灯，如可以包括电源指示灯，以指示电源是否正常；备份指示灯，以指示该车载监控主机是否连接外接U盘；报警指示灯，以在存在报警时常亮等等。

在本申请以上任意一个实施例中，该地面分析子系统还可以有存储数据的数据库服务器等设备。

参见图5，其示出了本申请一种机车运行监控系统中该地面分析子系统另一个实施例的结构示意图。在本实施例中，该地面分析子系统5除了包括有语音通话设备502和分析服务器502外，还可以包括数据库服务器503。

其中，该语音通话设备和分析服务器分别与图3实施例中的语音通话设备和分析服务器的功能相同。

在本实施例中，该数据库服务器503与该分析服务器相连，用于存储运行状态分类信息和违规参照信息的数据库服务器。

则该分析服务器502，可以从该数据库服务器中获取所述运行状态分类信息和所述违规参照信息，以便依据获取到的该运动状态分类信息和违规参照信息，对车载监控子系统发送的音频和视频数据进行分析处理。

可选的，该地面分析子系统还可以包括：与该分析服务器相连的客户端504，用于向该分析服务器发送对该机车运行状态进行分析的分析请求，接收该分析服务器针对分析请求返回的结果并显示。

在地面分析子系统中包含有客户端，则地面分析人员可以通过客户端访问该分析服务器以获取不同机车上的车载监控子系统发送的视频或音频数据，同时还可以获取分析服务器对机车的运行状态的分析结果数据等。

在本申请实施例中，该违规参照信息是通过对机车的历史运行状态数据进行分析，确定出的违规事件的集合。如，机车乘务员在出勤期间违反规定的标准作为的事件信息。根据该违规参照信息，可以方便分析服务器对当前运行状态中机车的运行状态数据(如采集到的音频信息和视频信息等数据)以确定是否存在违规事件。

其中，由于不同业务部分的需求不同，该违规参照信息也可以有多种类型，可以根据需要进行设置，该违规参照信息可以以列表形式排列，界面化形式显示。

当然，还可以随时向该数据库服务器中添加违规参照事件信息，如，根据机车的运行状态数据，发现机车乘务员作业违规或操作异常等情况时，此时通过特定操作，如界面上提供的“添加违标”按钮进行添加违规信息，添加时需按照该记录所对应的违规信息进行添加，还可以可进行文字性标注，方便信息确认。已添加的违规信息直接记录在数据库内，实现数据共享，其他用户可通过访问数据库获得相应的违规信息记录信息，根据该违规信息可迅速定位音视频数据，双击某条违规记录可实现快速视频点播，减少搜索时间，增加工作效率。

相应的，该运行状态分类信息也为根据机车的历史运行状态数据，将机车的运行状态进行分类得到的运行状态的分类数据。一般该运行状态分类信息中包含了机车运行过程中重点监控环节的信息集合。通过对机车之间的运行状态数据进行分析，得到该机车运行状态分类信息后，可以通过检测方式提炼出每条运行状态记录所对应的事件分类。同时，还可以依据分类数据，对待分析的音频或视频文件进行快速定位与播放，节省分析时间，提高工作效率。

可选的，在本申请以上任意一个实施例中，根据运行状态分类信息可以包括以下事件信息的分类：

机车的开机状态：如，监控机车运行状态下，速度提升3km/h时前50秒和后50秒，则将该时间段内的视频事件分类为机车的开机状态事件；

停车状态：如，速度降至0km/h时前50描述和后50秒；

进入调车阶段：如，收到进入调车状态信息的前50秒以及后50秒；

退出调车阶段：如，收到退出调车状态信息前50秒以及收到该信息后的50秒的时间段内为退出调车阶段的事件；

调车状态阶段：如，调车状态下，速度升到3km/h是前50秒以及提升到该速度后的50秒内；

侧线运行状态：如，在收到双黄灯信号开始，至双黄灯信号消失后50秒内运行状态被归为侧线运行状态，在该时间内的事件即为测线运行状态的事件；

红黄灯信号阶段：如，收到红黄灯之前的前50秒，收到红黄灯后的50秒内的状态阶段；

司机交接段：如，改变司机代码前的50秒，改变司机代码后的50秒内；

信号故障状态：如，信号灯由绿变红黄、绿变红、黄绿变红黄、黄绿变红，这四个条件满足任意一个都是信号故障事件，信号故障点前的50秒以及，信号故障点后的50秒时间内的事件；

绿色许可证运行阶段：如，视频记录的标题中包含“绿色许可证号”的记录之前的50秒至前方出站的时间段；

进站引导状态：如视频记录包含“特定引导”或“普通引导”的记录，之前的50秒至出站后的50秒时间段的状态；

特殊前行状态：如，视频记录的标题中包含“特殊前行”的记录，在此之前的50秒至退出特殊前行或出站后的50秒内；

出入库模式阶段：视频记录的标题中包含“入段”或“出段”的记录，在此之前的50秒和在此之后的50秒；

车位对中状态：如，视频记录中包含“车位对中”的记录的前50秒以及之后的50秒；

降级运行状态：如，视频记录中包含“降级运行”的记录，在此之前的50秒至在此之后的50秒；

临时限速状态：如，视频记录中包含“临时限速”的记录，在此之前的50秒，至在此之后的50秒内；

进站状态：如，机车进站前的50秒以及进站后的50秒内；

出站状态：如，机车出站前的50秒以及出站后的50秒内。

根据以上运行状态的分类可以确定采集到的视频图像中包含哪几个运行状态类别以及视频中各个运行状态类别所在的起始点，从而有助于快速分析，并准确定位相应状态。

可以理解的是，以上仅仅是一种可能的分类方式，在实际应用中对运行状态的分类还可以有其他多种。

在本申请中，当该地面分析子系统包括客户端时，该客户端可以向该分析服务器发送查询请求，其中该查询请求中可以机车号，司机工号、司机姓名、车次、起止时间等检索条件中的一种或几种，以通过分析服务器获取到相应机车在特定时间内的运行视频记录信息。其中，该查询请求可以是该客户端在机车运行的时间段内发送，以实时了解机车的运行状态，也可以是机车运行停止后，查询机车在运行状态的视频记录等数据。如图6所示，为客户端在展现出的检索界面中输入或选择检索条件的一种示意图。由图可见，用户可以选择相应的车号，车次，司机等，以获取到相应的视频图像。

当分析服务器将检索到的结果或者分析结果发送给客户端后，客户端可以在显示界面中同步显示出检索出多个视频图像以及检索结果。如图7所示，为客户端同步展现出同一时间或不同时间内多个视角内的视频图像，以及相应的分析结果等。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种机车运行监视系统，其特征在于，包括：

设置于机车上的车载监控子系统以及与所述车载监控子系统进行数据通信的地面分析子系统；

其中，所述车载监控子系统包括：

安装于机车内，用于采集所述机车内的声音信号的至少一个车载拾音器；

安装于所述机车上，用于摄取所述机车内的和/或所述机车外的视频信息的至少一个图像摄取装置，其中，所述机车内的视频信息包括操作人员对机车的操作状态信息，所述机车外的视频图像信息包括所述机车运行过程中的路况信息；

安装于所述机车内，且与所述车载拾音器和所述图像摄取装置相连，用于将所述车载拾音器采集到的所述声音信号和所述图像摄取装置摄取到的视频信息传输给所述地面分析子系统，并接收所述地面分析子系统发送的语音信号以及分析结果数据的车载监控主机；

安装于所述机车内，用于在所述车载监控主机的控制下，输出所述地面分析子系统传输的所述语音信号的至少一个车载语音输出器；

安装于所述机车内的司机室内，用于在所述车载监控主机控制下，显示所述视频信息和所述分析结果数据的图像显示器；

其中，所述地面分析子系统，至少包括：

与所述车载监控主机建立语音通话通道，将本地获取到的语音信号发送给所述车载监控主机，并输出所述车载监控主机传输的所述声音信号的至少一个语音通话设备；

与所述车载监控主机相连的分析服务器，用于接收所述车载监控主机传输的所述声音信号，并依据预置的运行状态分类信息和违规参照信息以及所述车载监控主机发送的所述声音信号和视频信息，对所述机车的运行状态进行分析，并将得到的所述分析结果数据返回给所述车载监控主机；其中，所述运行状态分类信息为根据机车的历史运行状态数据，将机车的运行状态进行分类得到的运行状态的分类数据；

所述运行状态分类信息包括：

机车的开机状态、停车状态、进入调车阶段、退出调车阶段、调车状态阶段、侧线运行状态、红黄灯信号阶段、司机交接段、信号故障状态、绿色许可证运行阶段、进站引导状态、特殊前行状态、出入库模式阶段、车位对中状态、降级运行状态、临时限速状态、进站状态和出站状态。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述地面分析子系统还包括：

与所述分析服务器相连，且用于存储所述运行状态分类信息和所述违规参照信息的数据库服务器；

则所述分析服务器，从所述数据库服务器中获取所述运行状态分类信息和所述违规参照信息。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述地面分析子系统，还包括：

与所述分析服务器相连的客户端，用于向所述分析服务器发送对所述机车运行状态进行分析的分析请求，接收所述分析服务器针对所述分析请求返回的结果并显示。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车载监控子系统，还包括：

与所述车载监控主机相连，且用于对所述车载监控主机进行时间校正的车载校时模块。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车载监控子系统还包括：

与所述车载监控主机相连的供电模块；

与所述车载监控主机相连，用于在所述车载监控主机确定出所述机车运行过程中存在异常状态时，输出报警信息的报警器。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述车载监控子系统还包括：

与所述车载监控主机相连，用于在所述车载监控主机的控制下，存储所述声音信号、语音信号和/或视频信息的存储模块。

7.根据权利要求1、2、4或5任一项所述的系统，其特征在于，所述车载监控主机包括：

主控制器、与所述主控制器相连的语音通话模块、音视频输入模块和音视频输出模块；

其中，所述语音通话模块与所述车载语音拾音器和所述车载语音输出器相连，用于在所述主控器的控制下，与所述地面分析子系统的所述语音通话设备建立语音通话通道，通过所述语音通话通道将所述车载语音拾音器采集到的所述声音信号发送给所述语音通话设备，并通过所述语音通话通道接收所述语音通话设备返回的所述语音信号；

所述音视频输入模块与所述图像摄取装置相连，用于在所述主控制器的控制下，将所述图像摄取装置采集到的所述视频信息进行编码；

所述音视频输出模块与所述图像显示器相连，用于在所述主控制器的控制下，将所述音视频输入模块编码后的所述视频信息进行解码后输出至所述图像显示器。

8.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述车载监控主机还包括：

与所述语音通话模块相连的3G模块；

所述语音通话模块通过所述3G模块与所述地面分析子系统的语音通话设备建立语音通话连接。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述主控制器为高清视频解码器芯片；

所述语音通话模块为语音芯片。