CN114701548A - 一种铁路道口智能预警守护系统以及预警方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种铁路道口智能预警守护系统以及预警方法，其中，智能预警守护系统包括道口预警装置、机车预警装置以及后台服务器。道口预警装置包括：警示立柱，设置于警示立柱上的控制柜以及与控制柜电连接的智能摄像头和警示灯。控制柜内设置有语音播放器件、第一通讯模块、无线发射模块和第一位置定位模块。机车预警装置包括显示屏、第二通讯模块、第二位置定位模块以及与无线发射模块配合使用的无线接收模块。以实现道口预警装置、机车预警装置与后台服务器通讯连接，以及实现道口预警装置与机车预警装置数据的传输，从而在行人或行车抢道时，让司机及时掌握道口的情况，实现平交道口可视化，可提高机车通行道口时的安全。

Description

一种铁路道口智能预警守护系统以及预警方法

技术领域

本发明涉及机车行车的技术领域，尤其是涉及一种铁路道口智能预警守护系统以及预警方法。

背景技术

铁路道口，是铁路运输安全生产中的薄弱环节，也是道路运输的危险地段，直接威胁着交通参与者的人身安全，是铁路及道路安全机制中迫切需要加以研究解决的一个重要问题。目前，现有铁路道口的安全，一般是通过预埋传感器，在机车通过传感器时，利用控制柜检测传感器的信号，以实现控制道口的报警器或红绿灯进行提醒；或者利用GPS进行道口与机车的定位，以让在机车快到道口时实现报警或红绿灯提醒，但上述方式，均不能让机车上的司机和乘务员了解道口的情况，且采用传感器检测，需要进行远距离布线，且利用GPS定位，需要人工对铁路道口进行采点，以在机车快到达时，对该道口进行预警控制，操作复杂。另外，道口上的设备分散，且布线复杂，不能形成整体的一体化设备，无法精确的对道口设备进行管理，性能监测等。

因此，现有技术有待改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铁路道口智能预警守护系统以及预警方法，用于解决现有铁路道口采用传感器检测机车靠近需要远距离布线以及道口上的设备分散导致难以管理和监控的问题。

本发明的技术方案如下：

一方面，本发明提供了一种铁路道口智能预警守护系统，包括道口预警装置、机车预警装置以及后台服务器；

所述道口预警装置包括：警示立柱，设置于警示立柱上的控制柜以及与控制柜电连接的智能摄像头和警示灯；所述控制柜内设置有控制板以及与控制板电连接的语音播放器件、第一通讯模块、无线发射模块和第一位置定位模块，所述控制板还与智能摄像头、警示灯电连接；

所述机车预警装置包括屏显一体机，所述屏显一体机上设置有显示屏、第二通讯模块、第二位置定位模块以及与无线发射模块配合使用的无线接收模块；

所述第一通讯模块与第二通讯模块均与后台服务器通讯连接。

进一步的，所述道口预警装置还包括：分别与控制板电连接的电池和太阳能板，所述太阳能板设置于警示立柱的顶部，所述电池位于太阳能板与控制柜之间，所述智能摄像头位于太阳能板下方。

进一步的，所述控制柜上设置有用于检测电池电压的电压采集模块。

进一步的，所述控制柜上还设置有用于检测震动的加速度传感器。

再一方面，本发明还提供了一种预警方法，应用于如上述所述的铁路道口智能预警守护系统，包括：

后台服务器获取道口预警装置与机车预警装置的第一距离；

后台服务器判断第一距离是否大于预设距离；

若不大于，后台服务器发送第一指令至道口预警装置；所述道口预警装置基于第一指令控制语音播放器件播放提醒语音、开启智能摄影机采集图像以及切换警示灯为第一灯光颜色；

智能摄影机判断所采集的图像是否为预设事件；

若是，道口预警装置则传输智能摄影机所采集图像至机车预警装置；

机车预警装置将采集图像并播放于显示屏中。

进一步的，若所述道口预警装置判断所采集的图像为预设事件，道口预警装置还通过语音播报器件进行语音告警。

进一步的，若所述道口预警装置判断所采集的图像为预设事件，

道口预警装置还传输智能摄影机采集的图像至后台服务器。

进一步的，所述预警方法还包括：

在后台服务器发送第一指令之后的预设时间，后台服务器发送关闭指令至道口预警装置；所述道口预警装置基于关闭指令关闭智能摄影机、停止语音播放器件提醒功能以及切换警示灯为第二灯光颜色。

进一步的，后台服务器获取道口预警装置与机车预警装置的第一距离包括：

后台服务器获取道口预警装置通过第一位置定位模块定位的第一位置信息以及机车预警装置通过第二位置定位模块定位的第二位置信息；

后台服务器根据第一位置信息以及第二位置信息获取道口预警装置与机车预警装置的第一距离。

本发明的有益效果在于：相较于现有技术，本发明通过在道口预警装置上配置第一位置定位模块对道口进行定位，以此可省去对每一道口进行人工采点。且配合后台服务器和机车预警装置，可在机车即将通过道口时，控制道口预警装置预警，禁止行人和行车通行，以及在行人或行车抢道时给机车预警装置发送道口的录像，让司机及时掌握道口的情况，实现平交道口可视化，且将后台服务器、机车和道口进行互通，可提高机车通行道口时的安全。

附图说明

图1为本发明道口预警装置的结构图；

图2为本发明道口预警装置的原理框图；

图3为本发明铁路道口智能预警守护系统的原理框图；

图4为本发明预警方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

请参照附图1和附图2，本发明提供了一种道口预警装置100，该道口预警装置100适用于平交道口处。

具体的，该道口预警装置100包括：警示立柱1，设置于警示立柱1上的控制柜2以及与控制柜2电连接的智能摄像头7和警示灯5。控制柜2内设置有控制板15以及与控制板15电连接的语音播放器件4、第一通讯模块10、无线发射模块16和第一位置定位模块9，控制板15还与智能摄像头7、警示灯5电连接。

基于此，控制板15可控制智能摄像头7的开启、警示灯5的开启、警示灯5颜色的切换、语音播放器件4播放音频以及第一通讯模块10用于与后台服务器200进行通讯和数据传输。且利用无线发射模块16可给与该模块配合的使用的无线发射模块16传输数据，利用第一位置定位模块9可知晓本发明道口预警装置100的具体位置，以此，在配合平交道口使用时，则无需单独对铁路道口进行采点，可节省人力。

利用警示立柱1，可有效提醒行人和行车注意铁路道口。且在机车即将通过道口时，利用切换警示灯5的颜色，以及语音播放器件4播放语音，实现从视觉和听觉上，起到告知行人和行车“列车即将通过，道口禁止通行”，以保障行人和行车的安全。且利用第一通讯模块10可与后台服务器200通讯，实现数据的传输和远端控制。

具体的，在一实施例中，道口预警装置100还包括：分别与控制板15电连接的电池6和太阳能板8，太阳能板8设置于警示立柱1的顶部，电池6位于太阳能板8与控制柜2之间，智能摄像头7位于太阳能板8下方。利用太阳能发电并经控制板15可给电池6充电，进而，可免去布线，方便安装配置。

再此需要说明的是，该道口预警装置100还可采用风力发电或通过布线供电，在此不作限定。

在一实施例中，控制柜2上设置有与控制板15电连接的LED条屏3，利用LED条屏3实现字符，可从视觉上提醒行人和行车“机车即将通过”等。

在一实施例中，控制柜2上设置有与控制板15电连接用于检测电池6电压的电压采集模块14，且配合第一通讯模块10，可将电池6电压信息上传至后台服务器200，对电池6的电压进行监控。具体的，电压采集模块14可采用电压变送器实现对电池6电压的采集。

在一实施例中，控制柜2上还设置与控制板15电连接的加速度传感器13。利用加速度传感器13可在控制柜2被拆卸时检测到震动，并经控制板15和第一通讯模块10上传至后台服务器200，以防道口预警装置100被破坏，且在破坏时，还可通过语音播放器件4进行报警，起到震慑作用。

在一实施例中，控制柜2上设置有与控制板15电连接用于检测电池6温度的温度检测模块12。配合第一通讯模块10，可将电池6温度信息上传至后台服务器200，对电池6的温度进行实时监控。

在一实施例中，控制柜2上还设置有与控制板15电连接用于检测烟雾的烟雾传感器11，以防发生火灾，且在火灾发生时，经控制板15以及语音播放器件4进行报警，以提醒周边行人。且配合后台服务器200可对烟雾进行监控，且在火灾发生时起到预警作用。

在一实施例中，控制柜2在柜门上设置有与控制板15电连接用于检测柜门是否打开的柜门检测模块（图中未出示），并配合第一通讯模块10，可将柜门开关信息上传至后台服务器200，并实现监控。

基于此，利用后台服务器200，可对道口预警装置100上的各模块进行实时监控，以在道口预警装置100失效时，及时采用人工值守模式进行替换，以确保平交道口行人和行车的安全。且在道口预警装置100发生故障时，可及时检修，以防道口预警装置100失效，且可解决现有铁路道口采用传感器检测机车靠近需要远距离布线以及道口上的设备分散导致难以管理和监控的问题。

为了平交道口的安全，且让即将通过平交道口的机车的司乘人员了解平交道口行人和行车的情况，本发明还提供了一种铁路道口智能预警守护系统。

请参照附图3，该铁路道口智能预警守护系统包括机车预警装置300、后台服务器200以及如上述描述的道口预警装置100。其中，屏显一体机从机车总电源上取电，机车预警装置300包括屏显一体机，屏显一体机上设置有显示屏303、第二通讯模块301、第二位置定位模块302和无线接收模块304，第一通讯模块10与第二通讯模块301均与后台服务器200通讯连接。利用第二位置定位模块302进行实时定位，并配合第二通讯模块301，可将机车的位置实时传输给后台服务器200，且利用无线接收模块304配合无线发射模块16使用，可在机车接近道口预警装置100时，例如1000m、500m时，无线发射模块16与无线接收模块304自动配对连接，以实现道口预警装置100给机车预警装置300传输数据。

具体的，第一位置定位模块9和第二位置定位模块302均可为北斗差分定位模块，语音播放器件4可为喇叭，第一通讯模块10、第二通讯模块301均可为4G、5G等模块无线模块。

根据上述铁路道口智能预警守护系统，本发明还提供了一种预警方法。

请参照附图4，该预警方法包括如下步骤：

S1、后台服务器200获取道口预警装置100与机车预警装置300的第一距离。

具体的，后台服务器200获取道口预警装置100通过第一位置定位模块9定位的第一位置信息以及机车预警装置300通过第二位置定位模块302定位的第二位置信息。第一位置信息通过第一位置定位模块9定位而获取，且道口预警装置100通过第一通讯模块10发送给后台服务器200。第二位置信息通过第二位置定位模块302定位而获取，机车预警装置300上的通过第二通讯模块301发送给后台服务器200。

后台服务器200根据第一位置信息以及第二位置信息计算这两个位置的距离，即可获取道口预警装置100与机车预警装置300的第一距离。

S2、后台服务器200判断第一距离是否大于预设距离。

S3、当第一距离不大于预设距离，后台服务器200则给平交道口上的道口预警装置100发送第一指令；其中，道口预警装置100基于第一指令控制语音播放器件4播放提醒语音、开启智能摄影机采集图像以及切换警示灯5为第一灯光颜色。

具体的，预设距离可为300m、500m、800m、1000m等，当机车与道口预警设备之间的距离小于该预设距离时，即意味着机车即将通过平交道口，即可远程下达第一指令而控制道口预警装置100执行动作，其中，语音提醒功能是指通过语音播放器件4播放语音，如“火车来了，请行人注意安全”，以实现从听觉上提醒行人和行车注意安全。在机车与道口预警设备之间的距离大于预设距离，警示灯5的颜色为第二灯光颜色，即亮绿色，允许行人和行车通过，当机车与道口预警设备之间的距离小于该预设距离时，后台服务器200给道口预警装置100下达指令，切换警示灯5为第一灯光颜色，即亮红色，以禁止行人和行车通行，以从视觉上提醒行人和行车。

S4、道口预警装置100判断分析所采集的图像是否为预设事件；具体的，智能摄像头7内部设置有场景算法，利用场景算法用于判断分析所采集的图像是否为预设事件，在反馈给控制板15，控制板15根据反馈的信息执行动作。

S5、若所采集的图像为预设事件，控制板15根据智能摄像头7的反馈，道口预警装置100通过无线发射模块16给机车上的机车预警装置300传输智能摄影机所采集图像；

S6、机车预警装置300通过无线接收模块304接收道口预警装置100传输的智能摄影机所采集图像数，并通过显示屏303播放。

进而，可让司机及时掌握道口的情况，实现平交道口可视化，且将后台服务器200、机车和道口进行互通，可提高机车通行道口时的安全。且利用无线发射模块16和无线接收模块304配合使用，可实现机车预警装置300、道口预警装置100和后台服务器200互联互通，从而达到机车道口智能化与数字化安全管理目的。

具体的，预设事件可为行人抢道和机动车抢道等。

在一实施例中，道口预警装置100上还可设有与控制板15电连接的道闸，以在步骤S3时，基于第一指令关闭道闸，以禁止行人和行车通行。

在一实施例中，在预设事件发生时，控制板15通过语音播放器件4进行语音告警，以禁止行人和行车通行。

在一实施例中，若道口预警装置100判断分析所采集的图像为预设事件时，道口预警装置100还通过第一通讯模块10给后台服务器200传输智能摄影机所采集的图像，后台服务器200可将该图像储存。以在平交道口出现行人抢道或行车抢道等预警事件时，后台服务器200可实现平交道口的可视化、数据化、智能化的全部过程，且还具有数据追溯、视频回放、位置定位、预警统计等功能。

在其他实施例中，在预设事件发生时，控制板15将预设事件发生时的前后1分钟或30秒等时间以及预设事件发生时间段的画面上传给后台服务器200，以便于工作人员后期可观看完整的预警事件发生经过。

在一实施例中，预警方法还包括：在后台服务器200给道口预警装置100发送第一指令之后的预设时间，后台服务器200给平交道口上的道口预警装置100发送关闭指令。道口预警装置100基于关闭指令关闭智能摄影机采集图像、停止语音提醒功能、道闸打开以及切换警示灯5为绿色。其中，预设时间可为2分30秒、3分钟等，该预设时间为机车即将通过道口至完全通过道口的时间，以便于道口在没有机车通过时，节省道口预警装置100的用电。

以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种铁路道口智能预警守护系统，其特征在于，包括道口预警装置、机车预警装置以及后台服务器；

所述道口预警装置包括：警示立柱，设置于警示立柱上的控制柜以及与控制柜电连接的智能摄像头和警示灯；所述控制柜内设置有控制板以及与控制板电连接的语音播放器件、第一通讯模块、无线发射模块和第一位置定位模块，所述控制板还与智能摄像头、警示灯电连接；

所述机车预警装置包括屏显一体机，所述屏显一体机上设置有显示屏、第二通讯模块、第二位置定位模块以及与无线发射模块配合使用的无线接收模块；

所述第一通讯模块与第二通讯模块均与后台服务器通讯连接。

2.根据权利要求1所述的铁路道口智能预警守护系统，其特征在于，所述道口预警装置还包括：分别与控制板电连接的电池和太阳能板，所述太阳能板设置于警示立柱的顶部，所述电池位于太阳能板与控制柜之间，所述智能摄像头位于太阳能板下方。

3.根据权利要求2所述的铁路道口智能预警守护系统，其特征在于，所述智能摄像头内部设置有场景算法，所述场景算法判断分析所采集的图像是否为预设事件。

4.根据权利要求3所述的铁路道口智能预警守护系统，其特征在于，所述控制柜上设置有电压采集模块，所述电压采集模块用于检测电池电压。

5.根据权利要求4所述的铁路道口智能预警守护系统，其特征在于，所述控制柜上还设置有用于检测震动的加速度传感器。

6.一种预警方法，应用于如权利要求1-5任一项所述的铁路道口智能预警守护系统，其特征在于，包括：

后台服务器获取道口预警装置与机车预警装置的第一距离；

后台服务器判断第一距离是否大于预设距离；

若不大于，后台服务器发送第一指令至道口预警装置；所述道口预警装置基于第一指令控制语音播放器件播放提醒语音、开启智能摄影机采集图像以及切换警示灯为第一灯光颜色；

智能摄影机判断所采集的图像是否为预设事件；

若是，道口预警装置则传输智能摄影机所采集的图像至机车预警装置；

机车预警装置将采集的图像并播放于显示屏中。

7.根据权利要求6所述的预警方法，其特征在于，若所述道口预警装置判断所采集的图像为预设事件，道口预警装置还通过语音播报器件进行语音告警。

8.根据权利要求7所述的预警方法，其特征在于，若所述道口预警装置判断所采集的图像为预设事件，道口预警装置还传输智能摄影机采集的图像至后台服务器。

9.根据权利要求8所述的预警方法，其特征在于，所述预警方法还包括：

在后台服务器发送第一指令之后的预设时间，后台服务器发送关闭指令至道口预警装置；所述道口预警装置基于关闭指令关闭智能摄影机、停止语音播放器件提醒功能以及切换警示灯为第二灯光颜色。

10.根据权利要求9所述的预警方法，其特征在于，后台服务器获取道口预警装置与机车预警装置的第一距离包括：

后台服务器获取道口预警装置通过第一位置定位模块定位的第一位置信息以及机车预警装置通过第二位置定位模块定位的第二位置信息；

后台服务器根据第一位置信息以及第二位置信息获取道口预警装置与机车预警装置的第一距离。

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