CN112511804A - 一种列车调车用监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种列车调车用监控系统，包括无人机和监控终端，无人机上设有用于通电吸附在列车车厢上的磁力组件、摄像头、第一图像处理模组、第一天线、第一处理器、以及供电模块；监控终端设于调车机车上，包括第二天线、第二图像处理模组、显示器以及第二处理器。本发明通过无人机降落并吸附固定在列车车厢上，利用无人机的摄像头拍摄列车后方的图像数据，并将该图像数据实时发送给调车机车上的监控终端，以使驾驶员和调车员可直观的查看到列车后方情况，以便于调车员判断距离障碍物还有多少距离，应保持什么速度以及该什么时候停车等，避免了调车员吊挂在列车末端车厢上进行观察的需要，从而保障了调车员的生命健康安全并提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明属于列车调车技术领域，尤其涉及列车调车用监控系统。
背景技术
在铁路运输过程中，除了列车在车站达到、出发、通过以及在区间运行外，为编组、或解体列车、摘挂或取送车辆等需要，凡机车车辆进行的一切有目的的移动统称为调车工作。
一般情况下，调车工作利用机车作为动力，在车站范围进行，而由于列车上没有后视镜和倒车雷达，调车机车内的驾驶员无法判断列车距离障碍物的距离，这就需要调车员爬上列车末端车厢的进行观察，通过对讲机与调车驾驶员沟通，以告诉驾驶员还有多少距离、应保持什么速度、该什么时候停车等；但是这样的调车工作需要调车员爬上车厢吊挂在车厢外，随列车一起行进，若一不小心没有抓稳扶梯，就可能使调车员有生命危险；特别是在夏天和冬天的时候，会出现高温和低温的极端环境，调车员在工作时更加的辛苦，而且危险系数更加的大。
发明内容
本发明的目的在于至少一定程度上解决现有技术中的不足，提供一种列车调车用监控系统。
为实现上述目的，本发明实施例提供了一种列车调车用监控系统，包括：
无人机，所述无人机上设有用于通电吸附在列车车厢上的磁力组件、用于采集图像数据的摄像头、用于对所述图像数据进行处理的第一图像处理模组、用于将经过处理后的图像数据以无线的方式发送的第一天线、与所述第一图像处理模组电性连接的第一处理器、以及用于为各功能模块进行供电的供电模块；
监控终端，所述监控终端设于调车机车上，包括用于与所述第一天线无线连接的第二天线、用于对所述第二天线所接收到的图像数据进行处理的第二图像处理模组、用于播放经所述第二图像处理模组处理后的图像数据的显示器、以及与所述第二图像处理模组电性连接的第二处理器。
优选地，所述第一图像处理模组和第二图像处理模组均包括依次电性连接的图像格式转换器、图像压缩编码器、IP数据流形成器、IP流/基带码流转换器、射频调制解调器以及功率放大和低噪音接收模组；
所述第一图像处理模组的图像格式转换器与所述摄像头电性连接，所述第一图像处理模组的功率放大和低噪音接收模组与所述第一天线电性连接；
所述第二图像处理模组的功率放大和低噪音接收模组与所述第二天线电性连接，所述第二图像处理模组的图像格式转换器与所述显示器电性连接。
优选地，所述无人机还包括有测距传感器，所述测距传感器与所述第一图像处理模组的图像压缩编码器电性连接。
优选地，所述第一处理器还电性连接有用于控制所述摄像头转动或变焦的摄像头控制模组。
优选地，所述第二处理器还电性连接有一存储器。
优选地，所述磁力组件为一电控式磁力座。
本发明实施例的列车调车用监控系统，控制无人机降落到所需调车的列车末端车厢上，并通过磁力组件吸附固定在车厢上，从而利用无人机的摄像头拍摄列车后方的图像数据，并将该图像数据实时发送给调车机车上的监控终端，以使调车机车的驾驶员和调车员可直观的查看到列车后方情况，以便于调车员判断距离障碍物还有多少距离，应保持什么速度以及该什么时候停车等，避免了调车员吊挂在列车末端车厢上进行观察的需要，从而保障了调车员的生命健康安全并提高了工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明无人机实施例的方框示意图；
图2为本发明监控终端实施例的方框示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”“轴向”、“周向”、“径向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
本发明实施例公开了一种列车调车用监控系统，包括无人机和监控终端。
如图1所示，无人机上设有用于通电吸附在列车车厢上的磁力组件170、用于采集图像数据的摄像头110、用于对所述图像数据进行处理的第一图像处理模组120、用于将经过处理后的图像数据以无线的方式发送的第一天线130、与所述第一图像处理模组120电性连接的第一处理器140、以及用于为各功能模块进行供电的供电模块。
本实施例中的磁力组件可采用电控式磁力座，具体的，电控式磁力座包括具有磁导体旋钮的磁力座、用于驱动所述磁导体旋钮向逆时针旋转的弹性件（例如扭力弹簧）、以及通电后吸附所述磁导体旋钮克服所述弹性件的弹力进行顺时针旋转的电磁铁。也就是说，而当电磁铁处于通电状态时，磁导体旋钮在电磁铁所产生的磁力作用下克服弹性件的弹力顺时针旋转90°转动至磁通位置，从而接通磁力座内部的磁极，此时磁力座可产生强磁场，即可牢牢吸附固定在列车车厢上。当电磁铁处于断电状态时，磁导体旋钮在弹性件的弹力作用下逆时针旋转90°转动至关闭位置，从而分断磁力座内部的磁极，此时磁力座的磁力极小甚至可以忽略不计，即可控制无人机从列车车厢上起飞。如此，只需损耗较小的电能即可实现无人机与车厢的磁吸固定，从而延长了无人机的续航时间。
当然，在其他实施例中，磁力组件也可采用单纯的电磁铁结构，当无人机降落到列车车厢上时，接通电磁铁产生磁力以使无人机吸附固定在列车车厢上。
如图2所示，监控终端设于调车机车上，包括用于与所述第一天线130无线连接的第二天线210、用于对所述第二天线210所接收到的图像数据进行处理的第二图像处理模组220、用于播放经所述第二图像处理模组220处理后的图像数据的显示器230、以及与所述第二图像处理模组220电性连接的第二处理器240。
根据本实施例的列车调车用监控系统，当需要进行对某一列车进行调车工作时，通过调车机车挂钩在该列车的首端上，控制无人机降落至该列车的末端上，并接通无人机上的磁力组件170使其吸附固定在该列车的末端车厢上，从而利用无人机的摄像头110拍摄列车后方的图像数据，并将该图像数据实时发送给调车机车上的监控终端，以使调车机车的驾驶员和调车员可直观的查看到列车后方情况，以便于调车员判断距离障碍物还有多少距离，应保持什么速度以及该什么时候停车等，避免了调车员吊挂在列车末端车厢上进行观察的需要，从而保障了调车员的生命健康安全并提高了工作效率。
也就是说，本发明实施例可使调车员的工作位置移动到调车机车内部，调车员在调车机车内部通过监控终端上所显示的图像画面来进行观察，并将观察到的情况即使的告知同在调车机车内部的驾驶员，相比现有通过对讲机进行沟通的方式，更加的快捷清楚明白，从而避免了因对讲器故障而沟通不及时导致可能存在的安全隐患。
另外，本实施例中调车机车位于列车的首端，无人机吸附固定于列车的尾端，两者是相对概念；也可以理解为，无人机吸附固定于列车的首端，而调车机车位于列车的尾端，即无人机采集列车前方的图像数据。
需要说明的是，无人机可以由监控终端进行控制，也可单独由一控制终端进行控制，从而控制无人机的起飞、降落以及与监控终端等操作。
监控系统还包括有与第二处理器240电性连接的存储器250，存储器250用于存储有用于控制监控系统的控制软件，第二处理器240通过运行存储在存储器250内的控制软件，从而执行各种功能应用以及数据处理。其中，所述存储器250可以为但不限于随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除只读存储器 (EEPROM)等。存储器250用于存储控制软件，第二处理器240在接收到执行指令后，执行存储器250中的控制软件。
第一处理器140和第二处理器240可以是一种集成电路芯片，具有数据的处理能力，也可以是通用处理器，包括中央处理器(CPU)或网络处理器(NPU)等，可以实现或者执行存储器250中的控制软件，通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
可以理解，图1和图2所示的结构仅为示意，监控系统还可包括比图1和图2中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1和图2所示不同的配置。图1和图2中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。
例如，所述第一图像处理模组120和第二图像处理模组220均包括依次电性连接的图像格式转换器、图像压缩编码器、IP数据流形成器、IP流/基带码流转换器、射频调制解调器以及功率放大和低噪音接收模组；第一处理器140分别与第一图像处理模组120中的各元件模块电性连接，且所述第一图像处理模组120的图像格式转换器与所述摄像头110电性连接，所述第一图像处理模组120的功率放大和低噪音接收模组与所述第一天线130电性连接。
其中，图像格式转换器用于将摄像头110所采集的如HDMI、MIPI、SDI或CVBS等格式的视频图像数据转换为标准的RGB并行数字视频格式；图像压缩编码器根据第一处理器140传送来的当前无线电波的传输参数，确定当前图像数据流压缩后的码率，并预测未来的压缩码流变化趋势，减少图像数据码流的突变，以提升驾驶员观看屏幕显示图像的良好感受；IP流数流形成器用于把压缩后的视频数据以及其它数据打包成以太网（IP）数据包，同时也能把以太网数据包解包；IP流/基带码流转换器用于把IP流数据经过串并、交织加密等数据处理和电平转换，转换为16QAM等便于无线传输的基带数据流，同时也能反向操作，把接收到的16QAM等模式的数据流解码为IP流；射频调制解调器45用于将基带数据流转换为射频信号或将射频信号转换为基带数据流；功率放大和低噪音接收模组用于射频调制调解器送来的射频信号放大后经第一天线130辐射到空间中，或接收自第一天线130所收到的射频信号并将其放大后发送给射频调制解调器。
第二处理器240分别与第二图像处理模组220中的各元件模块电性连接，所述第二图像处理模组220的功率放大和低噪音接收模组与所述第二天线210电性连接，所述第二图像处理模组220的图像格式转换器与所述显示器230电性连接。监控终端的第二天线210接收到第一天线130发送的携带有图像数据的射频信号后，将该图像数据通过第二图像处理模组220中的各元件模块处理后由显示器230进行显示，从而使列车驾驶员可直观到位于列车末端车厢上无人机所采集到的图像数据。
较佳地，在一个实施例中，所述无人机还包括有测距传感器150，所述测距传感器150与所述第一图像处理模组120的图像压缩编码器电性连接。通过该测距传感器150对列车后方的障碍物进行测距得到距离数据，在监控终端的显示器230进行图像显示的同时，将所测得的距离数据叠加显示在图像对应位置上，以便于调车机车驾驶员更加准确把控调车时的速度以及停车的位置。
进一步地，所述第一处理器140还电性连接有用于控制所述摄像头110转动或变焦的摄像头控制模组160。如此，本实施例中的显示器230用于将图像格式转换器输出的视频图像显示出来，同时也可通过显示器230上的按键控制图像数据的存储、读取、快进、后腿以及放大等操作，并且也可以通过按键控制无人机的摄像头110的拍摄角度和焦距。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
以上为对本发明所提供的技术方案的描述，对于本领域的技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (6)
1.一种列车调车用监控系统，其特征在于，包括：
无人机，所述无人机上设有用于通电吸附在列车车厢上的磁力组件、用于采集图像数据的摄像头、用于对所述图像数据进行处理的第一图像处理模组、用于将经过处理后的图像数据以无线的方式发送的第一天线、与所述第一图像处理模组电性连接的第一处理器、以及用于为各功能模块进行供电的供电模块；
监控终端，所述监控终端设于调车机车上，包括用于与所述第一天线无线连接的第二天线、用于对所述第二天线所接收到的图像数据进行处理的第二图像处理模组、用于播放经所述第二图像处理模组处理后的图像数据的显示器、以及与所述第二图像处理模组电性连接的第二处理器。
2.根据权利要求1所述的列车调车用监控系统，其特征在于，所述第一图像处理模组和第二图像处理模组均包括依次电性连接的图像格式转换器、图像压缩编码器、IP数据流形成器、IP流/基带码流转换器、射频调制解调器以及功率放大和低噪音接收模组；
所述第一图像处理模组的图像格式转换器与所述摄像头电性连接，所述第一图像处理模组的功率放大和低噪音接收模组与所述第一天线电性连接；
所述第二图像处理模组的功率放大和低噪音接收模组与所述第二天线电性连接，所述第二图像处理模组的图像格式转换器与所述显示器电性连接。
3.根据权利要求2所述的列车调车用监控系统，其特征在于，所述无人机还包括有测距传感器，所述测距传感器与所述第一图像处理模组的图像压缩编码器电性连接。
4.根据权利要求1所述的列车调车用监控系统，其特征在于，所述第一处理器还电性连接有用于控制所述摄像头转动或变焦的摄像头控制模组。
5.根据权利要求1所述的列车调车用监控系统，其特征在于，所述第二处理器还电性连接有一存储器。
6.根据权利要求1所述的列车调车用监控系统，其特征在于，所述磁力组件为一电控式磁力座。
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