CN104378601A - 一种列车车载pis控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种列车车载PIS控制系统，该控制系统设置在列车首尾的司机室，它包括PIS控制主机、操作单元、图像采集单元、语音单元和PIS交换机等几个单元，其中PIS控制主机整合了列车广播系统、列车乘客信息显示系统和列车视频监控系统三个子系统，并且将目前仍采用模拟网络的列车广播系统升级为数字网络，将三个子系统的总线统一，且均采用数字IP设备；不仅降低了系统的复杂度，提高了系统的可维护性，而且为司机室节省了空间，节约了设备成本，系统的可扩展性及设备运行可靠性也得到显著提高。

Description

一种列车车载PIS控制系统

技术领域

本发明涉及一种列车车载PIS控制系统，尤其涉及一种全数字网络的列车车载PIS控制系统。

背景技术

列车车载PIS系统是依托多媒体网络技术，以计算机系统为核心，以车载显示终端为媒介向乘客提供信息服务的系统；PIS系统包括列车广播系统（PA）、列车乘客信息显示系统（PIDS）和列车视频监控系统（CCTV）三个子系统。

目前，列车乘客信息显示系统（PIDS）和列车视频监控系统（CCTV）一般为数字信号通信，而列车广播系统（PA）依然使用模拟信号通信，且三个子系统之间相互独立，其具体结构如图1所述，该系统相互协作难，系统的扩展性受到限制；由于三个子系统相互独立使得系统结构复杂，维护成本高，而且占用了大部分的车内设备空间。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种列车车载PIS控制系统，该车载PIS控制系统将列车广播系统（PA）、列车乘客信息显示系统（PIDS）和列车视频监控系统（CCTV）三个子系统的控制主机进行整合，并且将目前数字和模拟共存的网络升级为全数字网络；不仅降低了系统的复杂度，提高了系统的可维护性，而且为节省了空间，节约了设备成本，系统的可扩展性及设备运行可靠性也得到显著提高。

为实现上述目的，一种列车车载PIS控制系统，所述控制系统设置在列车首尾的司机室，所述控制系统包括PIS控制主机、操作单元、图像采集单元、语音单元和PIS交换机，其中，

所述语音单元与所述PIS控制主机连接，用于实现列车司机室与各客室的语音通信；

所述图像采集单元经所述PIS交换机与所述PIS控制主机连接，用于采集司机室图像信号，并将所述图像信号进行编码，转化为数字信号，然后经PIS交换机发送至PIS控制主机；

所述操作单元与所述PIS控制主机连接，操作人员通过所述操作单元上的交互界面控制所述语音单元的工作、查看司机室和各客室的视频监控等；

所述PIS交换机用于连通司机室PIS控制主机和各客室语音、显示、图像采集等终端设备，实现司机室与各客室的语音通信、视频监控和乘客信息通信；

所述PIS控制主机用于控制司机室与各客室的语音通信、视频监控和乘客信息通信。

进一步，所述PIS控制系统还包括TMS模块，所述TMS模块与所述PIS控制主机连接，用于信号系统向所述PIS控制主机发送广播触发指令，实现各客室的自动报站。

进一步，所述PIS控制系统还包括目的地显示模块，所述目的地显示模块与所述PIS控制主机连接，用于显示列车当前开往的终点站方向。

进一步，所述PIS控制系统还包括车载无线模块，所述PIS控制系统可通过所述车载无线模块既可以从地面控制中心接收多媒体信息，实现实时播放控制中心的多媒体信息；又可以把车载的视频监控图像传送至地面控制中心。

进一步，所述语音通信、视频监控和乘客信息通信的总线统一，所有设备之间都通过数字网络实现通信。

进一步，所述PIS交换机的网络接口为RJ45、DB8或航空插头。

进一步，所述PIS交换机为同时具有端口聚合功能和环网功能的交换机。

进一步，列车首尾司机室的PIS控制主机互为冗余备份，操作系统与视频监控分开存储。

进一步，所述图像采集单元为IP彩色摄像头。

进一步，所述PIS控制系统中的所有设备均为宽压供电设备。 

本发明的PIS控制系统通过将列车广播系统（PA）、列车乘客信息显示系统（PIDS）和列车视频监控系统（CCTV）三个子系统的控制主机进行整合，并且将目前仍采用模拟网络的列车广播系统升级为数字网络，将三个子系统的总线统一，且均采用数字IP设备；不仅降低了系统的复杂度，提高了系统的可维护性，而且为司机室节省了空间，节约了设备成本，系统的可扩展性及设备运行可靠性也得到显著提高。

 

附图说明

图1为现有技术中司机室的PIS系统结构示意图；

图2为本发明的司机室的PIS系统结构示意图；

图3为本发明的司机室的PIS系统与客室连接的结构示意图。

 

具体实施方式

下面结合附图说明本发明。

如图2和图3所示，本发明的一种列车车载PIS控制系统，该系统设置在列车首尾的司机室， 其包括PIS控制主机、操作单元、图像采集单元、语音单元和PIS交换机，其中，语音单元通过PIS操作单元与PIS控制主机连接，用于实现列车司机室与客室的语音通信；图像采集单元通过PIS交换机与PIS控制主机连接，用于采集司机室图像信号，并将采集的图像信号进行编码，转化为数字信号，然后经PIS交换机发送至PIS控制主机；操作单元与所述PIS控制主机连接，操作人员通过所述操作单元上的交互界面控制所述语音单元的工作、查看各客室的视频监控等； PIS交换机用于连通司机室PIS控制主机和各客室语音、显示、图像采集等终端设备，实现司机室与各客室的语音通信、视频监控和乘客信息通信； PIS控制主机用于控制司机室与各客室的语音通信、视频监控和乘客信息通信。

本发明的PIS控制系统中列车两端司机室的控制主机部分互为冗余备份设置，且设置有双电源，双功放模块等冗余设计，提高了系统可靠性。司机室和客室都设置了相应的数字扬声器来实现系统的广播和对讲功能。客室扬声器采用级联的方式连接，客室功率放大器提供音频放大信号。为避免单点故障造成客室无广播，本发明的控制系统采用双线冗余方案，同时驱动两路扬声器。PIS控制系统中的语音单元可采集司机声音、预录语音、车载无线电台输出声音经过选择、调整等处理形成广播信号源，通过PIS交换机传输到各个客室数字扬声器，完成客室广播；其中，客室广播主要分为四种： 

自动广播：实现自动报站，需要由TMS指令进行控制。这些指令优选地为广播触发类的指令（司机室PIS控制主机与TMS有接口，进行通讯）；

半自动广播：依靠列车速度、开关门这些列车状态指令（司机室PIS控制主机与列车速度有接口，常用的是干节点）；

人工广播：司机通过PIS操作单元进行人工广播和手动广播，操作单元操作界面提供一套丹麦按键、话筒、蜂鸣器、液晶屏、状态指示灯等具有交互功能的输入装置，司机可通过操作单元操作界面的提示进行操作； 

手动广播：与人工广播一致。

此外，每节车厢放置2台乘客紧急报警器用于车厢内出现紧急情况时乘客向司机室报告和求助。紧急报警器可进行乘客与司机之间的双向通话。乘客报警后，通过乘客报警器上的麦克风和扬声器与司机室进行通话。报警器还提供一个保护盖将报警激活按键保护起来避免乘客的误操作造成运营影响事故。同时报警器下方还可以贴上一些警告提醒的文字避免乘客随意激发报警器。当乘客按下报警按键激活报警后，如果2分钟内司机未做应答，则自动复位。当多个报警器同时呼叫时，司机可通过广播控制盒选择与某个报警器通话；如果不进行选择，则根据先进先出的原则自动排队应答。

列车两端司机室设置有目的地显示模块，使用网络接口直接连接到车载网络单元上，显示当前列车开往的终点站方向。目的地显示模块采用LED技术，主要显示文本文字信息，包括中文和英文；显示方式可以采用定显或左移滚动显示。 

每节客室车厢安装LED显示屏，用于显示导乘信息、紧急信息和广告信息；其也是采用LED技术，主要显示文本文字信息，包括中文和英文；显示方式可以采用定显或左移滚动显示。客室车厢两侧离车头最近LED分别连接到车载网络单元两个接口，表示车厢左右两侧。其余的LED通过级联网络模块进行连接。

车厢内的车门上方安装一台电子地图，显示导乘信息；其采用LED或LCD显示屏，通过设备表面效果图来引导乘客上下列车。客室车厢两侧离车头最近的电子地图分别连接到车载网络单元两个接口，表示车厢左右两侧。其余的电子地图通过级联网络模块进行连接。

车厢内安装的LCD彩色显示器，用于显示多媒体播放视频。当10分钟时间没有接收到信号时，将起用超时保护功能，显示器将关闭进入休眠，以避免向乘客显示任何错误信息并节省系统电力消耗。当接收到有效的信号，显示器将重新正常工作。显示内容包括：多媒体视频、列车运行信息、广告文字等。客室车厢两侧离车头最近的LCD分别连接到车载网络单元两个接口，表示车厢左右两侧。其余的LCD通过级联网络模块进行连接。

优选地，系统可以通过车载无线设备从控制中心接受多媒体信息（视频、文本、图片等）实现实时播放多媒体信息（直播）；也可以按照播放列表规则，实现本地存储的多媒体信息的播放（录播）。系统与PA会有联动，正常广播时不会播放媒体伴音。正常广播时，LCD会显示对应的运营导航信息。

本发明的PIS控制系统中语音通信、视频监控和乘客信息通信的通信总线统一，所有设备之间都通过数字网络实现通信；根据防护等级的要求，PIS交换机的网络接口可选择RJ45、DB8或航空插头，此外，PIS交换机为同时具有端口聚合功能和环网功能的交换机，以实现列车整个PIS系统的聚合网络连接结构。

为了有效防止电压不稳定造成设备停止工作的情况出现，本发明的PIS控制系统中所有设备均为宽压供电设备。

优选地，两端司机室CCTV主机互为冗余备份，操作系统与录像、存储分开，保证了系统运行的可靠性。

客室车厢内安装两个广角固定半球IP彩色摄像头，两个司机室各配置一个固定半球IP彩色摄像头。摄像机直接将模拟信号进行编码，变成数字信号，通过车载网络单元，输出至司机室PIS控制主机。

司机可通过PIS操作单元触摸屏上的交互界面来监看各个车厢的监控视频以及进行相关操作；其中， 

监看方式：4-12分割画面监看、全屏画面监看； 

监看模式：轮循监看模式、手动监看模式； 

当出现紧急报警器报警时，触摸屏自动切换为对应画面的全屏模式。

地面中心管理人员可通过车载无线设备，在地面对列车的摄像机图像的视频进行实时监视，查看视频录像。

以上是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种列车车载PIS控制系统，该控制系统设置在列车首尾的司机室，其特征在于，所述控制系统包括PIS控制主机、操作单元、图像采集单元、语音单元和PIS交换机，其中，

所述语音单元与所述PIS控制主机连接，用于实现列车司机室与各客室的语音通信；

所述图像采集单元经所述PIS交换机与所述PIS控制主机连接，用于采集司机室图像信号，并将所述图像信号进行编码，转化为数字信号，然后经PIS交换机发送至PIS控制主机；

所述操作单元与所述PIS控制主机连接，操作人员通过所述操作单元上的交互界面控制所述语音单元的工作、查看司机室和各客室的视频监控等；

所述PIS交换机用于连通司机室PIS控制主机和各客室语音、显示、图像采集等终端设备，实现司机室与各客室的语音通信、视频监控和乘客信息通信；

所述PIS控制主机用于控制司机室与各客室的语音通信、视频监控和乘客信息通信。

2.根据权利要求1所述的PIS控制系统，其特征在于，所述PIS控制系统还包括TMS模块，所述TMS模块与所述PIS控制主机连接，用于信号系统向所述PIS控制主机发送广播触发指令，实现各客室的自动报站。

3.根据权利要求1所述的PIS控制系统，其特征在于，所述PIS控制系统还包括目的地显示模块，所述目的地显示模块与所述PIS控制主机连接，用于显示列车当前开往的终点站方向。

4.根据权利要求1所述的PIS控制系统，其特征在于，所述PIS控制系统还包括车载无线模块，所述PIS控制系统可通过所述车载无线模块既可以从地面控制中心接收多媒体信息，实现实时播放控制中心的多媒体信息；又可以把车载的视频监控图像传送至地面控制中心。

5.根据权利要求1所述的PIS控制系统，其特征在于，所述语音通信、视频监控和乘客信息通信的总线统一，所有设备之间都通过数字网络实现通信。

6.根据权利要求1所述的PIS控制系统，其特征在于，所述PIS交换机的网络接口为RJ45、DB8或航空插头。

7.根据权利要求1所述的PIS控制系统，其特征在于，所述PIS交换机为同时具有端口聚合功能和环网功能的交换机。

8.根据权利要求1所述的PIS控制系统，其特征在于，列车首尾司机室的PIS控制主机互为冗余备份，操作系统与视频监控分开存储。

9.根据权利要求1所述的PIS控制系统，其特征在于，所述图像采集单元为IP彩色摄像头。

10.根据权利要求1所述的PIS控制系统，其特征在于，所述PIS控制系统中的所有设备均为宽压供电设备。