CN105389928B - 一种地铁火灾安全监控系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种地铁安全监控系统及其控制方法，地铁安全监控系统由列车监控系统和站台监控系统组成，上位机通过无线通讯的方式与列车监控系统和站台监控系统相连；无线通讯方式采用的是4G网络的通讯方式。该控制系统能够实时的监控列车内和站台内的实时状况，若发生火灾，能提供正确有效的救援和疏散路线，减少人员伤亡，能够避免无线通讯过程中的数据丢失。
Description
技术领域
本发明涉及一种地铁火灾安全监控系统及其控制方法。
背景技术
根据中国各城市地铁发展状况来看，地铁的覆盖率是越来越多，且地铁的行程路线也在不断的增长。地铁站和地铁内往往是人口密集度很高的地方，因此次常常会出现拥堵的状况。地铁是在封闭的地下隧道中行进的，若此时发生火灾，将会伤亡惨重。若发生火灾的列车到站后，站台内的上不清楚车内状况，往车上挤，而列车上的上不知道正确的逃生路线，和站台上的上发生拥挤，阻碍了列车上人们的逃生，造成的后果将不堪设想。站台内的人员得不到很好的管制和疏散，也会给营救人员带来麻烦。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种地铁火灾安全监控系统及其控制方法，该控制系统能够实时的监控列车内和站台内的实时状况，若发生火灾，能提供正确有效的救援和疏散路线，减少人员伤亡，能够避免无线通讯过程中的数据丢失。
本发明采用的技术方案如下：
本发明公开了一种地铁安全监控系统，其特征是，地铁安全监控系统由列车监控系统和站台监控系统组成，上位机通过无线通讯的方式与列车监控系统和站台监控系统相连。
进一步的，所述列车监控系统安装在列车上，每节车厢上的车载无线通讯模块上都连接有车载图像处理模块、车载传感器信号处理模块、车载电视、车载喇叭和车载信号存储模块，车载火灾检测传感器接在车载传感器信号处理模块上，车载火灾检测传感器布置在每节车厢的中部；图像处理模块上连接有两个车载摄像头，两个车载摄像头分别布置在每节车厢的前后两端；列车驾驶室内安装有驾驶室中央处理器，驾驶室中央处理器上分别接有驾驶室监控显示屏、控制开关和驾驶室无线通讯模块；驾驶室无线通讯模块上接有驾驶室信号存储模块；
驾驶室无线通讯模块接收每节车厢上车载无线通讯模块的信息，将接收到的信息发送给驾驶室中央处理器，驾驶室中央处理器控制驾驶室监控显示屏显示各节车厢的信息；同时车载无线通讯模块也接收驾驶室无线通讯模块的信息，控制车载电视和车载喇叭工作。
进一步的，所述站台监控系统安装在站台内，每个站台出口处和站台候车处的站台无线通讯模块上都连接有站台图像处理模块、站台传感器信号处理模块、站台电视、站台喇叭和站台信号存储模块；站台传感器信号处理模块与站台火灾检测传感器相连，站台摄像头接在站台图像处理模块上； 每个站台出口处安装有安全指示灯，安全指示灯接在站台无限通讯模块上；
进一步的，所述上位机由上位机中央处理器、上位机无线通讯模块、上位机监控显示屏、上位机控制开关和上位机信号存储模块组成；上位机无线通讯模块、上位机监控显示屏和上位机控制开关都连接在上位中央处理器上；上位机无线通讯模块上接有上位机信号存储模块；
上位机通过无线通讯模块接收驾驶室无线通讯模块和所有站台无线通讯模块的信息，将接收到的信息发送给上位机中央处理器，上位机中央处理器控制上位机监控显示屏显示列车和站台信息，同时驾驶室无线通讯模块和所有站台无线通讯模块也接收上位机无线通讯模块的信息。
进一步的，所述无线通讯的方式采用4G网络进行通讯。
所述地铁安全监控系统的控制方法分为列车事故控制方法和站台事故控制方法。
进一步的，所述列车事故控制方法的步骤如下：
（1）当车载摄像头或车载火灾检测传感器检测到有火灾发生时，车载图像处理模块或车载传感器信号处理模块将接收到的车载摄像头或车载火灾检测传感器的信息处理后，再通过车载无线通讯模块将火灾信号发送给驾驶室无线通讯模块；
（2）驾驶室无线通讯模块接收车载无线通讯模块发出的火灾信息，将接收到的火灾信息发送给驾驶室中央处理器，驾驶室中央处理器控制驾驶室监控显示屏显示发生火灾车厢的信息；
通过控制开关向驾驶室中央处理器发送信息，驾驶室中央处理器控制车载喇叭发出报警信号，通知列车乘务人员救火；
（3）上位机无线通讯模块通过驾驶室无线通讯模块实时读取驾驶室中央处理器的信息，将接收到的信息发送给上位机中央处理器，上位机中央处理器控制上位机监控显示屏显示发生火灾列车的信息；
（4）上位机无线通讯模块通过站台无线通讯模块实时读取站台内的信息，将接收到的信息发送给上位机中央处理器，上位机中央处理器根据站台摄像头采集的每个站台出口处的人口密度信息和发生火灾车厢的位置信息来制定最短的救援路线和人群疏散路线；
（5）上位机将制定好的救援路线和人群疏散路线通过上位机无线通讯模块发送给驾驶室无线通讯模块和站台无线通讯模块；
驾驶室无线通讯模块接收信息后，将接收到的信息发送给驾驶室中央处理器，驾驶室中央处理器再通过驾驶室无线通讯模块将该信息发送给车载无线通讯模块，使车载电视显示救援路线和人群疏散路线；
站台无线通讯模块接收信息后，控制站台电视显示救援路线和人群疏散路线，同时，安全指示灯点亮；
（6）上位机发出信息，让位于火灾列车后的其他列车暂停运行。
进一步的，所述站台事故控制方法的步骤如下：
（1）当站台摄像头或站台火灾检测传感器检测到有火灾发生时，站台图像处理模块或站台传感器信号处理模块将接收到的站台摄像头或站台火灾检测传感器的信息处理后，站台无线通讯模块将火灾信号发送给上位机无线通讯模块；
（2）上位机无线通讯模块接收站台无线通讯模块发出的火灾信息，将接收到的火灾信息发送给上位机中央处理器，上位机中央处理器控制上位机监控显示屏显示火灾发生地点的信息；
通过上位机控制开关向上位机中央处理器发送信息，上位机中央处理器控制站台喇叭发出报警信号，通知站台工作人员救火和人群疏散；
（3）上位机无线通讯模块通过站台无线通讯模块实时读取站台内的信息，将接收到的信息发送给上位机中央处理器，上位机中央处理器根据站台摄像头采集的每个站台出口处的人口密度信息，和发生火灾的位置信息来制定最短的救援路线和人群疏散路线;
（4）上位机将制定好的救援路线和人群疏散路线通过上位机无线通讯模块发送给站台无线通讯模块；站台无线通讯模块接收信息后，控制站台电视显示救援路线和人群疏散路线，同时，安全指示灯点亮；
（5）上位机发出信息通知列车，发生火灾站台暂时不停车。
进一步的，所述各无线通讯模块进行信号发送前都需要先将信号通过各自的信号存储模块进行存储后再发送。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、采用无线网络通讯的方式，指挥中心可以通过上位机对列车内和站台内的情况进行实时监控，能够实现列车的实时定位。有线通讯的方式只能实现列车驾驶室对车内的监控，而不能实现指挥中心对列车的远程监控。且若要延长地铁的行进线路和增设地铁站台时，无线通讯的方式要比有线通讯方便且便宜。
2、所有的无线通讯模块上都接了信号存储模块，这样能够防止信息在传递过程中引外界干扰等造成的信息丢失。
3、采用4G网络通讯方式，能够达到很高的传输速度，且现在4G网络覆面积广，价格便宜。
4、利用车载电视和站台电视显示救援路线和疏散路线能够，能够降低人员伤亡和降低救援难度。
附图说明
图1是本发明的系统总体结构框图；
图2是本发明的列车监控系统结构框图；
图3是本发明的站台监控系统结构框图；
图4是本发明的上位机结构框图；
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1-4所示，本发明公开了一种地铁安全监控系统，地铁安全监控系统由列车监控系统和站台监控系统组成，上位机通过无线通讯的方式与列车监控系统和站台监控系统相连。
进一步的，所述列车监控系统安装在列车上，每节车厢上的车载无线通讯模块上都连接有车载图像处理模块、车载传感器信号处理模块、车载电视、车载喇叭和车载信号存储模块，车载火灾检测传感器接在车载传感器信号处理模块上，车载火灾检测传感器布置在每节车厢的中部；图像处理模块上连接有两个车载摄像头，两个车载摄像头分别布置在每节车厢的前后两端（前后两段布置摄像头能够增大检测面积，避免一个摄像头因车内人多而无法检测）；列车驾驶室内安装有驾驶室中央处理器，驾驶室中央处理器上分别接有驾驶室监控显示屏、控制开关和驾驶室无线通讯模块；驾驶室无线通讯模块上接有驾驶室信号存储模块；
驾驶室无线通讯模块接收每节车厢上车载无线通讯模块的信息，将接收到的信息发送给驾驶室中央处理器，驾驶室中央处理器控制驾驶室监控显示屏显示各节车厢的信息；同时车载无线通讯模块也接收驾驶室无线通讯模块的信息，控制车载电视和车载喇叭工作。
进一步的，所述站台监控系统安装在站台内，每个站台出口处和站台候车处的站台无线通讯模块上都连接有站台图像处理模块、站台传感器信号处理模块、站台电视、站台喇叭和站台信号存储模块；站台传感器信号处理模块与站台火灾检测传感器相连，站台摄像头接在站台图像处理模块上； 每个站台出口处安装有安全指示灯，安全指示灯接在站台无限通讯模块上；
进一步的，所述上位机由上位机中央处理器、上位机无线通讯模块、上位机监控显示屏、上位机控制开关和上位机信号存储模块组成；上位机无线通讯模块、上位机监控显示屏、上位机控制开关都连接在上位机由上位机中央处理器上；上位机无线通讯模块上接有上位机信号存储模块；
上位机通过无线通讯模块接收驾驶室无线通讯模块和所有站台无线通讯模块的信息，将接收到的信息发送给上位机中央处理器，上位机中央处理器控制上位机监控显示屏显示列车和站台信息，同时驾驶室无线通讯模块和所有站台无线通讯模块也接收上位机无线通讯模块的信息。
进一步的，所述无线通讯的方式采用4G网络进行通讯。现在4G网络覆盖广，只要地铁和地铁站在4G网络的基站覆盖范围内就能够很好的实现信息传输，且速度快，价格便宜。
进一步的，所述地铁安全监控系统的控制方法分为列车事故控制方法和站台事故控制方法。
进一步的，所述列车事故控制方法的步骤如下：
（1）当车载摄像头或车载火灾检测传感器检测到有火灾发生时，车载图像处理模块或车载传感器信号处理模块将接收到的车载摄像头或车载火灾检测传感器的信息处理后，再通过车载无线通讯模块将火灾信号发送给驾驶室无线通讯模块；
（2）驾驶室无线通讯模块接收车载无线通讯模块发出的火灾信息，将接收到的火灾信息发送给驾驶室中央处理器，驾驶室中央处理器控制驾驶室监控显示屏显示发生火灾车厢的信息；
通过控制开关向驾驶室中央处理器发送信息，驾驶室中央处理器控制车载喇叭发出报警信号，通知列车乘务人员救火；
（3）上位机无线通讯模块通过驾驶室无线通讯模块实时读取驾驶室中央处理器的信息，将接收到的信息发送给上位机中央处理器，上位机中央处理器控制上位机监控显示屏显示发生火灾列车的信息；
（4）上位机无线通讯模块通过站台无线通讯模块实时读取站台内的信息，将接收到的信息发送给上位机中央处理器，上位机中央处理器根据站台摄像头采集的每个站台出口处的人口密度信息和发生火灾车厢的位置信息来制定最短的救援路线和人群疏散路线；
（5）上位机将制定好的救援路线和人群疏散路线通过上位机无线通讯模块发送给驾驶室无线通讯模块和站台无线通讯模块；
驾驶室无线通讯模块接收信息后，将接收到的信息发送给驾驶室中央处理器，驾驶室中央处理器再通过驾驶室无线通讯模块将该信息发送给车载无线通讯模块，使车载电视显示救援路线和人群疏散路线；
站台无线通讯模块接收信息后，控制站台电视显示救援路线和人群疏散路线，同时，安全指示灯点亮；
（6）上位机发出信息，让位于火灾列车后的其他列车暂停运行。
进一步的，所述站台事故控制方法的步骤如下：
（1）当站台摄像头或站台火灾检测传感器检测到有火灾发生时，站台图像处理模块或站台传感器信号处理模块将接收到的站台摄像头或站台火灾传感器的信息处理后，站台无线通讯模块将火灾信号发送给上位机无线通讯模块；
（2）上位机无线通讯模块接收站台无线通讯模块发出的火灾信息，将接收到的火灾信息发送给上位机中央处理器，上位机中央处理器控制上位机监控显示屏显示火灾发生地点的信息；
通过上位机控制开关向上位机中央处理器发送信息，上位机中央处理器控制站台喇叭发出报警信号，通知站台工作人员救火和人群疏散；
（3）上位机无线通讯模块通过站台无线通讯模块实时读取站台内的信息，将接收到的信息发送给上位机中央处理器，上位机中央处理器根据站台摄像头采集的每个站台出口处的人口密度信息，和发生火灾的位置信息来制定最短的救援路线和人群疏散路线;
（4）上位机将制定好的救援路线和人群疏散路线通过上位机无线通讯模块发送给站台无线通讯模块；站台无线通讯模块接收信息后，控制站台电视显示救援路线和人群疏散路线，同时，安全指示灯点亮；
（5）上位机发出信息通知列车，发生火灾站台暂时不停车。
进一步的，所述各无线通讯模块进行信号发送前都需要先将信号通过各自的信号存储模块进行存储后再发送。因为采用的是无线通讯的方式，有肯能存在干扰，导致信息丢失，而通过存储模块存储后，就不会出现数据丢失的问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种地铁火灾安全监控系统，其特征是，地铁火灾安全监控系统由列车监控系统和站台监控系统组成，上位机通过无线通讯的方式与列车监控系统和站台监控系统相连；
所述列车监控系统安装在列车上，每节车厢上的车载无线通讯模块上都连接有车载图像处理模块、车载传感器信号处理模块、车载电视、车载喇叭和车载信号存储模块，车载火灾检测传感器接在车载传感器信号处理模块上，车载火灾检测传感器布置在每节车厢的中部；图像处理模块上连接有两个车载摄像头，两个车载摄像头分别布置在每节车厢的前后两端；列车驾驶室内安装有驾驶室中央处理器，驾驶室中央处理器上分别接有驾驶室监控显示屏、控制开关和驾驶室无线通讯模块；驾驶室无线通讯模块上接有驾驶室信号存储模块；
驾驶室无线通讯模块接收每节车厢上车载无线通讯模块的信息，将接收到的信息发送给驾驶室中央处理器，驾驶室中央处理器控制驾驶室监控显示屏显示各节车厢的信息；同时车载无线通讯模块也接收驾驶室无线通讯模块的信息，控制车载电视和车载喇叭工作，所述车载电视在火灾发生时用于显示救援路线和人群疏散路线；
所述站台监控系统安装在站台内，每个站台出口处和站台候车处的站台无线通讯模块上都连接有站台图像处理模块、站台传感器信号处理模块、站台电视、站台喇叭和站台信号存储模块；站台传感器信号处理模块与站台火灾检测传感器相连，站台摄像头接在站台图像处理模块上； 每个站台出口处安装有安全指示灯，安全指示灯接在站台无线通讯模块上；所述站台电视在火灾发生时用于显示救援路线和人群疏散路线；
所述上位机由上位机中央处理器、上位机无线通讯模块、上位机监控显示屏、上位机控制开关和上位机信号存储模块组成；上位机无线通讯模块、上位机监控显示屏和上位机控制开关都连接在上位机中央处理器上；上位机无线通讯模块上接有上位机信号存储模块；
上位机通过无线通讯模块接收驾驶室无线通讯模块和所有站台无线通讯模块的信息，将接收到的信息发送给上位机中央处理器，上位机中央处理器控制上位机监控显示屏显示列车和站台信息，同时驾驶室无线通讯模块和所有站台无线通讯模块也接收上位机无线通讯模块的信息；所述上位机中央处理器根据站台摄像头采集的每个站台出口处的人口密度信息和发生火灾车厢的位置信息来制定最短的救援路线和人群疏散路线；并将制定好的救援路线和人群疏散路线通过上位机无线通讯模块发送给驾驶室无线通讯模块和站台无线通讯模块。
2.根据权利要求1所述的地铁火灾安全监控系统，其特征是，所述无线通讯的方式采用4G网络进行通讯。
3.一种基于上述权利要求1至2之一的地铁火灾安全监控系统的控制方法，其特征是，所述地铁火灾安全监控系统的控制方法分为列车事故控制方法和站台事故控制方法；
所述列车事故控制方法的步骤如下：
（1）当车载摄像头或车载火灾检测传感器检测到有火灾发生时，车载图像处理模块或车载传感器信号处理模块将接收到的车载摄像头或车载火灾检测传感器的信息处理后，再通过车载无线通讯模块将火灾信号发送给驾驶室无线通讯模块；
（2）驾驶室无线通讯模块接收车载无线通讯模块发出的火灾信息，将接收到的火灾信息发送给驾驶室中央处理器，驾驶室中央处理器控制驾驶室监控显示屏显示发生火灾车厢的信息；
通过控制开关向驾驶室中央处理器发送信息，驾驶室中央处理器控制车载喇叭发出报警信号，通知列车乘务人员救火；
（3）上位机无线通讯模块通过驾驶室无线通讯模块实时读取驾驶室中央处理器的信息，将接收到的信息发送给上位机中央处理器，上位机中央处理器控制上位机监控显示屏显示发生火灾列车的信息；
（4）上位机无线通讯模块通过站台无线通讯模块实时读取站台内的信息，将接收到的信息发送给上位机中央处理器，上位机中央处理器根据站台摄像头采集的每个站台出口处的人口密度信息和发生火灾车厢的位置信息来制定最短的救援路线和人群疏散路线；
（5）上位机将制定好的救援路线和人群疏散路线通过上位机无线通讯模块发送给驾驶室无线通讯模块和站台无线通讯模块；
驾驶室无线通讯模块接收信息后，将接收到的信息发送给驾驶室中央处理器，驾驶室中央处理器再通过驾驶室无线通讯模块将该信息发送给车载无线通讯模块，使车载电视显示救援路线和人群疏散路线；
站台无线通讯模块接收信息后，控制站台电视显示救援路线和人群疏散路线，同时，安全指示灯点亮；
（6）上位机发出信息，让位于火灾列车后的其他列车暂停运行；
所述站台事故控制方法的步骤如下：
（1）当站台摄像头或站台火灾检测传感器检测到有火灾发生时，站台图像处理模块或站台传感器信号处理模块将接收到的站台摄像头或站台火灾检测传感器的信息处理后，站台无线通讯模块将火灾信号发送给上位机无线通讯模块；
（2）上位机无线通讯模块接收站台无线通讯模块发出的火灾信息，将接收到的火灾信息发送给上位机中央处理器，上位机中央处理器控制上位机监控显示屏显示火灾发生地点的信息；
通过上位机控制开关向上位机中央处理器发送信息，上位机中央处理器控制站台喇叭发出报警信号，通知站台工作人员救火和人群疏散；
（3）上位机无线通讯模块通过站台无线通讯模块实时读取站台内的信息，将接收到的信息发送给上位机中央处理器，上位机中央处理器根据站台摄像头采集的每个站台出口处的人口密度信息，和发生火灾的位置信息来制定最短的救援路线和人群疏散路线；
（4）上位机将制定好的救援路线和人群疏散路线通过上位机无线通讯模块发送给站台无线通讯模块；站台无线通讯模块接收信息后，控制站台电视显示救援路线和人群疏散路线，同时，安全指示灯点亮；
（5）上位机发出信息通知列车，发生火灾站台暂时不停车。
4.根据权利要求3所述的地铁火灾安全监控系统的控制方法，其特征是，所述各无线通讯模块进行信号发送前都需要先将信号通过各自的信号存储模块进行存储后再发送。
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