CN104767969B - 铁路道口用作业智能化安全监控系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁路道口用作业智能化安全监控系统和方法，该监控系统的前端道口室内摄像机（2）和室外摄像机（3）采集到图像信号，录音设备采集到声音信号，红外探测器（6）输出探测信号一起接入至前端作业监控主机（1），该主机对信号进行智能处理后分类输出至存储器存储，该主机接列车接近报警信号后将室外摄像机对上下行火车通过道口时的作业录像送存储器存储；该主机接语音输出模块（5）输出报警信号；该主机将分类信息中报警信息和相应图像信息经网络设备上传至监控服务器（11）；监控服务器将该主机上传视频和报警信息进行转发和存储；管理者通过接入监控服务器的电脑客户端（12）或手机客户端（13）查看视频图像和报警信息。

Description

铁路道口用作业智能化安全监控系统和方法

技术领域

本发明涉及视频监控技术，尤其涉及一种铁路道口用作业智能化安全监控系统和方法。

背景技术

目前，各行各业都将视频监控技术应用到安全监控项目上，铁路平交道口的作业安全监控也不例外。视频监控具有直观、准确、及时和信息内容丰富的特点，铁路道口实现网络视频监控将是必然的发展趋势。

现有的视频监控系统，其工作方式是“实时监视，实时录像”，调阅录像需要人工查看，不仅浪费人力，更是浪费物力，面对数不尽的视频录像，想要提取些有价值的录像是很困难的。因为，理论上录像24小时，回放也要24小时才能观察得仔细清楚。虽然通过快放等方式，可适当提高回放速度，但还是要消耗管理人员的大量精力。所以，现有的监控系统对于人的参与具有极大的依赖性。

铁路道口全面推广道口作业网络化安全监控后，靠事后人工分析海量的视频信息来发现道口员的违章行为会对道口管理机构和管理人员造成巨大的工作压力，监控中心虽有值班人员，但面对大量的视频需要浏览，时间长了也会发生疲劳而降低监控效果。因此，作业违章的发现与纠正如依赖于人工分析，其监控质量难以得到保证。

智能视频监控技术融合了光电图像视频处理、计算机视觉模式识别和人工智能，比普通的视频监控系统具备更加强大的视频处理能力和智能分析能力，提供了更多高级的视频分析功能，能减轻监控人员的劳动量，提高监控的效率和监控系统的准确度和联动性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铁路道口用作业智能化安全监控系统和方法，该监控系统和方法能发现道口员的作业违章并及时报警，模拟人工进行定时查岗，对道口员接车作业录像，能将信息分类存储并将违章信息上传监控服务器，实现对道口现场作业情况的高效管理和控制。

为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种铁路道口用作业智能化安全监控系统，包括：前端道口监控设备、监控服务器和监控客户端；

所述前端监控道口设备包括：

前端作业监控主机：能支持若干路视频的接入，包括安装在前端道口值班室内的摄像机，安装在值班室外的摄像机；前端作业监控主机接入列车接近报警信号和红外探测信号；

录音设备：录音设备接入主机，能对室内外声音进行实时录音，与视频一同打包成文件；

音响设备：包括话筒、扬声器、功放、语音输出模块，音响设备接入主机，能与指挥中心进行实时语音对讲，以及语音输出提醒和报警播放；

网络设备：包括MODEN、路由器，网络设备接入主机，能将文件发送出去和接收外部信息；

红外探测器：位于道口房门口，红外探测器接入主机，用于判别道口员是否在室内；

所述监控服务器：经网络设备与前端作业监控主机相连，经网络设备与监控客户端相连；

所述监控客户端：能接入监控服务器的电脑客户端和手机客户端。

进一步，所述前端道口的室内摄像机和室外摄像机采集到图像信号，录音设备采集到声音信号，以及红外探测器输出探测信号一起接入到前端作业监控主机，

所述前端作业监控主机包括图像协处理器、移动侦测模块、编码模块、录像控制模块、存储器，图像信号和声音信号进入图像协处理器，红外探测信号进入移动侦测模块，图像协处理器和移动侦测模块接编码模块，编码模块对信号进行智能处理后分类输出至存储器存储；录像控制模块接列车接近报警信号后将前端道口房室外摄像机对上下行火车通过道口时的作业录像送存储器存储；

所述前端作业监控主机接语音输出模块输出报警信号；

所述前端作业监控主机将分类信息中的报警信息和相应的图像信息经网络设备上传至监控服务器；监控服务器将前端作业监控主机上传来的视频和报警信息进行转发和存储；管理者通过接入监控服务器的电脑客户端或手机客户端能查看视频图像和报警信息。

一种铁路道口用作业智能化安全监控方法：前端道口的室内摄像机和室外摄像机采集到图像信号，录音设备采集到声音信号，以及红外探测器输出探测信号一起接入到前端作业监控主机，前端作业监控主机进行智能视频分析、分类存储并将分类信息中的报警信息和相应的图像信息经网络设备上传至监控服务器；监控服务器将前端作业监控主机上传来的视频和报警信息进行转发和存储；管理者通过接入监控服务器的电脑客户端或手机客户端能查看视频图像和报警信息；

所述前端作业监控主机对于接受到的图像信号、声音信号和红外探测信号的处理过程是：

（1）道口员违章的检测：

在前端作业监控主机中设置室内违章响应时间T1分钟，室外违章响应时间T2分钟；

位于道口房室内的摄像机拍摄道口员实时视频，若拍摄道口员的图像静止时间小于T1分钟，则认为道口员正常工作，则前端作业监控主机无违章判定；若拍摄道口员的图像静止时间大于等于T1分钟，并且红外探测器未探测到道口员出门，则判定为道口员打瞌睡，判定人员室内违章，主机启动语音报警器发出告警，直至检测到有运动画面，即将道口员吵醒，告警声才消失；同时将违章信息记录，发送至监控服务器；

若红外探测器探测到道口员出门，且室内图像静止时间达到T2分钟，其中T2大于T1，则前端作业监控主机判定为人员室外违章，主机启动语音报警器发出告警，直至室内摄像机检测到有运动画面，即道口员回房，告警声才消失；同时将违章信息记录，发送至监控服务器；

（2）接车作业

所述前端作业监控主机接收到列车接近报警信号后，将室外摄像机拍摄的道口员接上下行火车时的作业录像制作标记后送存储器存储，发送至监控服务器。

进一步，（3）自动查岗

在前端作业监控主机中设置查岗时间间隔为T3小时，位于道口房室内摄像机拍摄道口员实时视频，从计时点开始，每隔T3小时，前端作业监控主机控制语音报警器发出告警声，此时若视频画面静止，则判定道口员在打瞌睡或离岗，则告警声一直持续；直至室内摄像机检测到有运动画面，则告警声消除；同时将告警期间信息记录，发送至监控服务器。

本发明通过前端道口监控设备，包括前端道口主机、道口值班室内摄像机和室外摄像机、录音设备、报警器、安装于道口房门口红外探测器，能发现道口员的作业违章并及时报警，模拟人工进行定时查岗，并通过报警器提醒道口员在岗位上工作；对道口员接车作业录像；能将信息分类存储并将违章信息上传监控服务器，道口外的管理人员通过电脑客户端和手机客户端经检索和回放上传监控服务器的违章信息从而能了解到道口员当班情况，花费时间少，并能过滤掉大量不重要信息。还能分类检索出道口员接车作业录像。当需要对不重要的视频（包括音频）信息进行分析解剖时，还可以远程访问前端道口主机进行回放和下载，从而提高了监控效果和质量，实现对道口现场作业情况的高效管理和控制。

本发明与现有技术相比，其有益效果：

1）能模拟人工进行定时查岗，预防道口员出现瞌睡、离岗等违章行为。

2）人员发生作业违章能及时报警并分类存储违章录像，只需花很少时间进行重要视频片段回放就能了解到道口员当班情况。

3）能分类检索出道口员接车作业录像，方便查看火车通过道口时铺面情况及道口员作业是否规范。

4）而对海量的不重要的视频信息一般不作任何处理，从而提高了监控效果和质量。当认为不重要的视频信息也需要作为重点分析时，还可以远程进行回放和下载。

5）具有统计汇总功能，可对人员违章信息进行统计，并生成相关违章明细表和汇总表，便于管理人员对各站段违章情况进行分析和管理。

附图说明

图1为本发明铁路道口用作业智能化安全监控系统结构示意图；

图2为本发明铁路道口用作业监控信号处理流程示意图；

图3为本发明的人员室内和室外违章检测流程图；

图4为本发明的自动查岗流程图；

图5为接车作业流程图。

图中：1前端作业监控主机（主机），2室内摄像机，3室外摄像机，4列车接近报警器，5语音输出模块（语音报警器），6红外探测器，11监控服务器，12电脑客户端，13手机客户端。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

参见图1和图2，一种铁路道口用作业智能化安全监控系统，包括：前端道口监控设备、监控服务器和监控客户端；前端道口监控设备位于铁路道口现场，监控服务器一般托管在电信机房，监控客户端主要是指位于铁路路段安全生产指挥中心的电脑（计算机），以及远离铁路道口现场而通过电脑或手机与监控服务器相连的有关人员。

所述前端监控道口设备包括：

前端作业监控主机1：能支持若干路视频的接入，包括安装在前端道口值班室内的摄像机2，安装在值班室外的摄像机3；一般为4路视频接入，包括值班室的室内1-2路视频（有副岗的主岗和副岗各设1路），室外全景1-2路，能保证道口房室内室外的视频覆盖。如有需要最多可接入8路视频。

前端作业监控主机1也接入外部列车接近报警器4传入的列车接近报警信号。

录音设备：录音设备接入主机1，录音设备作为高灵敏监听器，能对室内外声音进行实时录音，与视频一同打包成文件。

音响设备：包括话筒、扬声器、功放、语音输出模块5，音响设备接入主机1，能与指挥中心进行实时语音对讲，以及语音输出提醒和报警播放。

网络设备：包括MODEN、路由器等，网络设备接入主机1，能将文件发送出去和接收外部信息。网络设备可采用现代通信技术发展的有线宽带，3G、4G等无线网络设备和技术。

红外探测器6：位于道口房门口，红外探测器6接入主机1，用于判别道口员是否在室内。

所述监控服务器11：经网络设备与前端作业监控主机1相连，经网络设备与监控客户端相连；

所述监控客户端：能接入监控服务器11的电脑客户端12和手机客户端13。

参见图2，前端道口的室内摄像机2和室外摄像机3采集到图像信号，录音设备采集到声音信号，以及红外探测器6输出探测信号一起接入到前端作业监控主机1，前端作业监控主机1包括图像协处理器、移动侦测模块、编码模块、录像控制模块、存储器，图像信号和声音信号进入图像协处理器，红外探测信号进入移动侦测模块，图像协处理器和移动侦测模块接编码模块，编码模块对信号进行智能处理后分类输出至存储器存储；录像控制模块接列车接近报警信号后将前端道口房室外摄像机3对上下行火车通过道口时的作业录像送存储器存储；前端作业监控主机1接语音输出模块5输出报警信号。

所述前端作业监控主机1将分类信息中的报警信息和相应的图像信息经网络设备上传至监控服务器11；监控服务器11将前端作业监控主机1上传来的视频和报警信息进行转发和存储，管理者通过接入监控服务器11的电脑客户端12或手机客户端13能查看视频图像和报警信息。

一种铁路道口用作业智能化安全监控方法是：参见图2至图5，

前端道口的室内摄像机2和室外摄像机3采集到图像信号，录音设备采集到声音信号，以及红外探测器6输出探测信号一起接入到前端作业监控主机1，前端作业监控主机1进行智能视频分析、分类存储并将分类信息中的报警信息和相应的图像信息经网络设备上传至监控服务器11；监控服务器11将前端作业监控主机1上传来的视频和报警信息进行转发和存储；管理者通过接入监控服务器11的电脑客户端12或手机客户端13能查看视频图像和报警信息。

所述报警信息包括道口员室内违章、室外违章、自动查岗，以及接车作业录像信息。

前端作业监控主机1对于接受到的图像信号、声音信号和红外探测信号的处理过程是：

（1）道口员违章的检测：参见图3，

在前端作业监控主机1中设置室内违章响应时间T1分钟，室外违章响应时间T2分钟，如设置室内违章响应时间10分钟，室外违章响应时间20分钟，其中T2大于T1。

位于道口房室内的摄像机2拍摄道口员实时视频，若拍摄道口员的图像静止时间小于10分钟，即道口员一直处于运动中，则认为道口员正常工作，则前端作业监控主机1无违章判定；若拍摄道口员的图像静止时间大于等于10分钟，并且红外探测器6未探测到道口员出门，则判定为道口员打瞌睡，判定人员室内违章，主机1启动语音报警器5发出告警，直至检测到有运动画面，即认为告警声将道口员吵醒，主机1控制语音报警器5关闭，告警声消失，从而达到纠正违章目的；同时将违章信息记录，发送至监控服务器11。

若红外探测器6探测到道口员出门，且室内图像静止时间达到T2分钟，即20分钟，则前端作业监控主机1判定为人员室外违章，主机1启动语音报警器5发出告警，直至室内摄像机2检测到有运动画面，即道口员回房，告警声才消失；同时将违章信息记录，发送至监控服务器11。关于T2分钟设置为20分钟，因为道口员室外接车时间最多约为20分钟，若超20分钟则以离岗计。

（2）接车作业：参见图5，

前端作业监控主机1接收到列车接近报警信号后，将室外摄像机3拍摄的道口员接上下行火车时的作业录像制作标记后送存储器存储，发送至监控服务器11。

（3）自动查岗：参见图4，

在前端作业监控主机1中设置查岗时间间隔为T3小时，如设置为2小时，前端作业监控主机1自动查岗。位于道口房室内摄像机2拍摄道口员实时视频，从计时点0开始，每隔2小时，前端作业监控主机1控制语音报警器5发出告警声，此时若视频画面静止，则判定道口员在打瞌睡或离岗，则告警声一直持续；直至室内摄像机2检测到有运动画面，则告警声消除；同时将告警期间信息记录，发送至监控服务器11。

本发明的铁路道口用作业智能化安全监控系统能实现：

1）实时视频预览

位于道口外的管理员可对所辖道口的现场作业情况通过客户端经监控服务器进入前端作业监控主机1进行实时预览，录像、抓图等操作。

2）视频分类下载和回放

管理员可以查找所辖道口作业现场的录像并对其进行下载、回放等操作。

3）报警管理

管理员可对所辖道口作业人员的人员违章、自动查岗等报警信息进行实时监管和查询。由于监控服务器上存储有报警信息和相应的图像信息，因此可查询历史报警信息及对报警信息进行处理。“违章”和“查岗”信息实时上传，主动提醒。违章分为“室内违章”和“室外违章”，可分别进行查询。

可分类检索出上下行来车时的道口员接车作业录像，查看火车通过道口时铺面情况以及道口员接车作业是否规范。

4）统计汇总

监控服务器可根据客户端操作，生成前端道口员违章信息汇总表，包括室内违章，室外违章和明细表，便于统计和管理。

5）短信报警

前端道口发生人员违章时，通过监控服务器可自动向管理员发送短信进行报警，便于及时处理道口违章情况。

6）远程参数设置

管理员可对查岗和违章侦测等各项参数远程进行设定。

7）实现双向语音对讲与广播。

8）日志管理

本发明的监控系统可记录系统设备状态信息、远程操作控制信息及道口监控作业点信息上传情况。

9）快速查询功能

本发明的监控系统能分类远程调阅“自动查岗”、“室内违章”、“室外违章”及“接车作业”图像片段。

本发明的铁路道口用作业智能化安全监控系统无须分析海量的视频信息就能很快的查询到违章信息，提高道口管理工作的效率和质量。同时，通过违章统计功能，可定期查看违章统计报表，分析各工务段、各道口违章情况，为道口管理提供重要参考信息。

当道口员作业“违章”发生时，现场主机除了自动发出报警声外，还自动向安全生产指挥中心上传。铁路站段的安全生产指挥中心的终端电脑上能自动发出报警声和自动打开该画面，以供指挥中心管理人员辩认。如果确认是道口作业人员违章，则可打开对讲话筒，对现场进行远程呼叫以制止违章行为，并作好记录以便事后进行处理。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种铁路道口用作业智能化安全监控系统，其特征是：包括：前端道口监控设备、监控服务器和监控客户端；

所述前端道口监控设备包括：

前端作业监控主机：能支持若干路视频的接入，包括安装在前端道口值班室内的摄像机，安装在值班室外的摄像机；前端作业监控主机接入列车接近报警信号和红外探测信号；

录音设备：录音设备接入主机，能对室内外声音进行实时录音，与视频一同打包成文件；

音响设备：包括话筒、扬声器、功放、语音输出模块，音响设备接入主机，能与指挥中心进行实时语音对讲，以及语音输出提醒和报警播放；

网络设备：包括MODEN、路由器，网络设备接入主机，能将文件发送出去和接收外部信息；

红外探测器：位于道口房门口，红外探测器接入主机，用于判别道口员是否在室内；

所述监控服务器：经网络设备与前端作业监控主机相连，经网络设备与监控客户端相连；

所述监控客户端：能接入监控服务器的电脑客户端和手机客户端；

所述前端道口的室内摄像机和室外摄像机采集到图像信号，录音设备采集到声音信号，以及红外探测器输出探测信号一起接入到前端作业监控主机，

所述前端作业监控主机包括图像协处理器、移动侦测模块、编码模块、录像控制模块、存储器，图像信号和声音信号进入图像协处理器，红外探测信号进入移动侦测模块，图像协处理器和移动侦测模块接编码模块，编码模块对信号进行智能处理后分类输出至存储器存储；智能处理包括，若拍摄的室内图像静止时间大于等于T1分钟，且红外探测器未探测到道口员出门，则判定人员室内违章，若红外探测器探测到道口员出门，且室内图像静止时间达到T2分钟，其中T2大于T1，则前端作业监控主机判定为人员室外违章；录像控制模块接列车接近报警信号后将前端道口房室外摄像机对上下行火车通过道口时的作业录像送存储器存储；

所述前端作业监控主机接语音输出模块输出报警信号；

所述前端作业监控主机将分类信息中的报警信息和相应的图像信息经网络设备上传至监控服务器；监控服务器将前端作业监控主机上传来的视频和报警信息进行转发和存储；管理者通过接入监控服务器的电脑客户端或手机客户端能查看视频图像和报警信息。

2.一种铁路道口用作业智能化安全监控方法：其特征是：

前端道口的室内摄像机和室外摄像机采集到图像信号，录音设备采集到声音信号，以及红外探测器输出探测信号一起接入到前端作业监控主机，前端作业监控主机进行智能视频分析、分类存储并将分类信息中的报警信息和相应的图像信息经网络设备上传至监控服务器；监控服务器将前端作业监控主机上传来的视频和报警信息进行转发和存储；管理者通过接入监控服务器的电脑客户端或手机客户端能查看视频图像和报警信息；

所述前端作业监控主机对于接受到的图像信号、声音信号和红外探测信号的处理过程是：

（1）道口员违章的检测：

在前端作业监控主机中设置室内违章响应时间T1分钟，室外违章响应时间T2分钟；

位于道口房室内的摄像机拍摄道口员实时视频，若拍摄道口员的图像静止时间小于T1分钟，则认为道口员正常工作，则前端作业监控主机无违章判定；若拍摄道口员的图像静止时间大于等于T1分钟，并且红外探测器未探测到道口员出门，则判定为道口员打瞌睡，判定人员室内违章，主机启动语音报警器发出告警，直至检测到有运动画面，即将道口员吵醒，告警声才消失；同时将违章信息记录，发送至监控服务器；

若红外探测器探测到道口员出门，且室内图像静止时间达到T2分钟，其中T2大于T1，则前端作业监控主机判定为人员室外违章，主机启动语音报警器发出告警，直至室内摄像机检测到有运动画面，即道口员回房，告警声才消失；同时将违章信息记录，发送至监控服务器；

（2）接车作业

所述前端作业监控主机接收到列车接近报警信号后，将室外摄像机拍摄的道口员接上下行火车时的作业录像制作标记后送存储器存储，发送至监控服务器。

3.根据权利要求2所述的铁路道口用作业智能化安全监控方法：其特征是：

（3）自动查岗

在前端作业监控主机中设置查岗时间间隔为T3小时，位于道口房室内摄像机拍摄道口员实时视频，从计时点开始，每隔T3小时，前端作业监控主机控制语音报警器发出告警声，此时若视频画面静止，则判定道口员在打瞌睡或离岗，则告警声一直持续；直至室内摄像机检测到有运动画面，则告警声消除；同时将告警期间信息记录，发送至监控服务器。