CN108917599A - 一种转辙机缺口图像监测装置 - Google Patents

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    • H04B5/72—

Abstract

本发明是一种转辙机缺口图像监测装置，包括具有摄像头和采集板的图像监测主机；采集板上集成有对摄像头输出的视频信号进行采集的信号采集模块；还包括图像监测主机与其它智能终端进行通信的通信模块，利用通信模块实现在其它智能终端上显示图像监测主机的信息，交由现场人员使用这个智能终端对图像监测主机进行调试。本发明利用USB设备即插即用原理，在现场安装或日常维护时即时插入蓝牙模块进行调试，调试完毕后即可拨出；这样就没有必要给每个图像监测设备配套一个显示模块了，节省了物料成本和安装成本；相比显示模块，手机端APP软件可以设计出更多按键和更大的显示区域，可实现更复杂的功能，提高了调试的效率。

Description

一种转辙机缺口图像监测装置
技术领域
本发明涉及铁路道岔监测装置，特别涉及一种铁路道岔转辙机缺口图像监测装置。
背景技术
转辙机(switch machine/point machine)是道岔控制系统的执行机构。用于转换锁闭道岔尖轨或心轨，表示监督联锁区内道岔尖轨或心轨的位置和状态。转辙机表示缺口位置的调整一直是电务维修作业的重要内容，当道床变化或轨道位移时，表示缺口位置将会改变，如不及时调整道岔则会导致检查柱无法落入缺口，道岔无法给出表示信息，影响行车安全。同时，观察和分析道岔转换前后缺口偏移量的变化趋势，有助于及时对转辙机进行养护调整，可防止道岔无表示故障发生，因此对转辙机缺口的实时监控并及时保存现场信息非常重要。目前，国内关于转辙机缺口监测的方式主要有两大类，一个是通过安装位移传感器来检查缺口偏移量，还有一种是通过图像辨识的方式来监测缺口偏移。其中，通过位移传感器检测的缺点是数据信息不直观，一旦传感器故障，无法监控；利用图像辨识的方式，转辙机缺口图像监测装置就是在转辙机中利用图像辨识的方式对缺口进行监测的装置，这样的转辙机缺口图像监测装置更加直观，而且能够监控到现场机的状态，利用图像辨识的技术计算缺口值成为现在发展的趋势。
中国专利文献公告号CN 205450699 U公开了一种道岔缺口监测设备一种道岔缺口监测设备，包括缺口监测主机、扩频模块、防雷模块、采集器与摄像头五大部分，缺口监测主机、扩频模块、防雷模块放置于信号机械室内，采集器与摄像头安装于被监测的转辙机内，采集器由中央处理器、MODBUS通讯单元、摄像头接口单元、存储单元、电源稳压与蓄能单元、通道防雷单元与电源防雷单元组成。缺口监测主机作为系统的上位机与图像处理单元，通过RS-485总线轮询采集器的图像数据，将接收到的图像数据通过处理后显示到监测显示器上，缺口监测主机还可通过串口或经过RS232转CAN 转换的CAN总线将道岔缺口值传送至微机监测系统。设备采用摄像头对道岔缺口进行图像采集，通过图像识别与模糊算法对采集到的图像数据进行处理，得到道岔缺口的数值，对道岔缺口进行定量分析，同时可通过缺口监测主机设定道岔缺口的报警值，从而达到监测、预警及报警的目的，设备可与微机监测系统互联互通，实现状态数据存储、显示、打印及语音报警功能。
转辙机缺口图像监测设备在现场安装和日常维护过程中，需要现场人员通过人机交互方式对设备进行调试，目前的做法是在转辙机内部安装一个显示模块，通过串口与图像监测设备相连，显示模块上有按键、LED指示灯和数码管，现场人员使用这些按键对图像监测设备进行调试，图像监测设备的一些关键信息可输出到数码管上进行显示；这种方式需要给每一台图像监测设备都配套一个显示模块，增加了成本和系统的复杂度，并且还要考虑显示模块的安装固定和与图像监测设备的接线等等问题，加上因为转辙机内部可用空间有限，显示单元不可能做得太大，按键的数量和数码管的位数较少，很多功能需要不同的按键组合才能实现，操作起来比较复杂，降低了工作效率。
发明内容
本发明针对转辙机缺口图像监测装置的上述不足，提供一种转辙机缺口图像监测装置，该监测装置上插入(内置或者外置)通信适配器，利用通信适配器实现与其它终端设备通信，在其它终端上显示图像监测设备的一些关键信息，交由现场人员使用这个终端对图像监测设备进行调试。
本发明的技术方案是：一种转辙机缺口图像监测装置，包括具有摄像头和采集板的图像监测主机；所述的采集板上集成有对摄像头输出的视频信号进行采集的信号采集模块；还包括所述的图像监测主机与其它智能终端进行通信的通信模块，利用通信模块实现在其它智能终端上显示图像监测主机的信息，交由现场人员使用这个智能终端对图像监测主机进行调试。
本发明利用设备即插即用原理，在现场安装或日常维护时即时插入蓝牙串口适配器（或WIFI模组）进行调试，调试完毕后即可拨出；这样就没有必要给每个图像监测设备配套一个显示模块了，节省了物料成本和安装成本；相比显示模块，手机端APP软件可以设计出更多按键和更大的显示区域，可实现更复杂的功能，提高了调试的效率。
进一步的，上述的转辙机缺口图像监测装置中：所述的通信模块为插入图像监测主机的USB接口的蓝牙通信模块；所述的图像监测主机中包括通过USB接口对蓝牙通信模块进行初始化的蓝牙初始化模块、通过蓝牙通信模块与蓝牙智能手机通信的通信驱动模块；在蓝牙智能手机上显示图像监测主机的信息，并由现场人员使用这个蓝牙智能手机对图像监测主机进行调试。
进一步的，上述的转辙机缺口图像监测装置中：所述的通信模块为插入图像监测主机的USB接口的WIFI模组；所述的图像监测主机中包括对WIFI模组进行进行初始化的WIFI初始化模块，所述的WIFI初始化模块中包括创建一个WIFI热点的模块。
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细地说明。
附图说明
图1为本发明转辙机缺口图像监测装置原理框图。
图2为本发明转辙机缺口图像监测装置一般结构图。
图3为本发明实施例1转辙机缺口图像监测装置结构图。
图4为本发明实施例2转辙机缺口图像监测装置结构图。
图5为本发明实施例2转辙机缺口图像监测装置结构图。
具体实施方式
本实施例提供一种具有USB接口通信设备的转辙机缺口图像监测装置，如图1和图2所示，本实施例中的转辙机缺口图像监测装置包括具有摄像头1和包括有对摄像头1输出的视频信号进行采集的视频采集模块的采集板2，这块采集板也是图像监测主机的主机板；还包括图像监测主机与其它智能终端4通信的通信模块3，这里的通信模块就是通信接口终端，本实施例中，通信模块与图像监测主机采用可拨插方式连接，一般采用USB接口，在图像监测主机的主机板上一般都具有一个或者数个USB插座，通信模块如蓝牙通信模块、WIFI模块、GPRS、3G或4G等无线通信模块，还有其它有线通信模块如MODEN等，插入一个USB插座内即可。当然，通信模块除了USB接口以外还可以通过其它接口如SDIO或串口等物理接口与图像监测主机连接，总之该通信模块可以采用多种接口与主机板连接，同时可以是内置也可以外置。图像监测主机利用通信模块实现在其它智能终端上显示图像监测主机的信息，交由现场人员使用这个智能终端对图像监测主机进行调试。
本实施例中，其它智能终端可以是手持无线终端如智能手机、IPAD、笔记本电脑等，也可以是电脑等固定的智能终端，由于手机是使用广泛的智能终端，因此，以后以手机为例。
实施例2如图3所示，本实施例在图像监测设备上插入USB接口的蓝牙串口适配器，利用手机自带的蓝牙通信模块的通信功能与图像监测设备建立无线连接，通过手机端APP软件对图像监测设备进行调试和显示。本实施例利用USB设备即插即用原理，在现场安装或日常维护时即时插入蓝牙串口适配器进行调试，调试完毕后即可拨出；这样就没有必要给每个图像监测设备配套一个显示模块了，节省了物料成本和安装成本；相比显示模块，手机端APP软件可以设计出更多按键和更大的显示区域，可实现更复杂的功能，提高了调试的效率。图像监测设备具有对蓝牙模块进行初始化的模块，蓝牙模块初始化进入匹配状态，手持智能终端打开蓝牙搜索到蓝牙模块后输入预定的匹配密码即可与采集板进行通信。
本实施例中：通过手机(蓝牙手机、智能手机)上的端监测软件可以实时显示出图像监测设备的摄像头所拍摄到的缺口图像，方便现场人员在第一次安装时判断摄像头的安装位置和角度是否正确，如有误差可以即时进行微调，这是现有的显示模块无法实现的；另外，相比显示模块，手机监测软件可以设计出更多的交互按键和更大的显示区域，可实现更复杂的功能，提高了对图像监测设备调试或维护的效率；蓝牙通信模块既可以内置于图像监测设备中，也可以采用外置，通过USB接口实现即插即用，这样就没必要为每一台图像监测设备都配备一个无线通信模块，在需要的时候，现场人员把无线通信模块插入即可进行调试或维护，在使用完毕后拨出无线通信模块，相比显示模块，既节省很大的成本，又不用考虑模块的安装固定问题。
本发明实施例中，插入图像监测主机的USB插座上的通信模块，还可以是WIFI模块，如图4所示，利用WIFI模块可以实现与智能手机的通信，当然还可以是其它无线通信模块。
采集板通过USB接口对WIFI模块进行初始化，使WIFI模块进入待连接状态，在初始化时创建一个WIFI热点，手机(手持智能终端)打开WIFI搜索到该热点后，输入预定密码即可连接到WIFI模块，与图像监测主机进行通信，同时，采集板进入通信监听状态，等待手机端监测软件的连接。
当手机与WIFI模块建立了无线连接后，打开手机监测软件，APP通过TCP、模拟串口或其他方式与采集板建立通信通道，然后利用该通信通道与采集板进行命令和数据的交互。
手机监测软件与图像监测主机建立通信连接后，现场人员可以在监测软件上点击查看图像按钮或实时视频按键向采集板发送获取图像的命令，采集板收到命令后开始从摄像头采集图像，把图像编码后发送给监测软件，监测软件收到一幅完整的图像后进行解码并在显示窗口把图像显示出来。监测软件还可以通过图像处理算法识别出缺口的大小，方便现场人员根据缺口大小对转辙机进行调整。
本实施例的通信模块也可以是有线通信模块，如另外一个实施例利用一个双工通信的调制解调器实现与其它终端通信，如个人电脑(PC)，如图5所示。
实践上，本实施例中的通信模块可以是任何一种通信接口设备DCE，作为通信终端设备的图像监测主机人和为通信终端设备DTE可以通过DCE与其它终端DTE通信。

Claims (4)

1.一种转辙机缺口图像监测装置，包括具有摄像头和采集板的图像监测主机；所述的采集板上集成有对摄像头输出的视频信号进行采集的信号采集模块；其特征在于：还包括所述的图像监测主机与其它智能终端进行通信的通信模块，利用通信模块实现在其它智能终端上显示图像监测主机的信息，交由现场人员使用这个智能终端对图像监测主机进行调试。
2.根据权利要求1所述的转辙机缺口图像监测装置，其特征在于：所述的通信模块利用USB接头插入图像监测主机的USB插座上。
3.根据权利要求2所述的转辙机缺口图像监测装置，其特征在于：所述的通信模块为插入图像监测主机的USB接口的蓝牙通信模块；所述的图像监测主机中包括通过USB接口对蓝牙通信模块进行初始化的蓝牙初始化模块、通过蓝牙通信模块与蓝牙智能手机通信的通信驱动模块；在蓝牙智能手机上显示图像监测主机的信息，并由现场人员使用这个蓝牙智能手机对图像监测主机进行调试。
4.根据权利要求2所述的转辙机缺口图像监测装置，其特征在于：所述的通信模块为插入图像监测主机的USB接口的WIFI模组；所述的图像监测主机中包括对WIFI模组进行进行初始化的WIFI初始化模块，所述的WIFI初始化模块中包括创建一个WIFI热点的模块。
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