CN202548640U - 一种用于轨道交通车辆车底安全检查的控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于轨道交通车辆车底安全检查的控制系统，包括：用于火车车底扫描的扫描成像设备；用于系统控制的节点控制器；用于系统操作的系统主机；用于显示检查信息的显示器；用于对火车进入或离开检测范围进行判定的传感器；用于对整个检查过程进行监视和录像的场景摄像机；用于火车车头及车厢身份设别的车辆身份识别器；所述节点控制器分别与系统主机、扫描成像设备、传感器、场景摄像机和车辆身份识别器连接；所述系统主机与显示器连接。本实用新型增加了检查的范围；而且整个检查过程在短时间内自动完成，检查效率高；每节车厢车底图片的图像分辨率高达数百万乃至上千万像素，车底完整成像，杜绝漏检发生；适应各种检查流程需要。

Description

一种用于轨道交通车辆车底安全检查的控制系统

技术领域

 本实用新型涉及一种用于轨道交通车辆车底安全检查的控制系统领域，特别是涉及一种用于火车、地铁等所有轨道交通车辆车底安全检查的控制系统。

背景技术

目前，运用在轨道交通车辆车底安全检查上的技术比较少，特别是针对火车车底安全检查的技术几乎处于空白，现有的基于反光镜的和视频监控的车底检查装置，效率低，检查不全面，难以有效消除安全隐患。

例如申请号为CN200610069170.0，公开号为CN1945292的中国专利“一种汽车车底自动扫描系统，公开了一种汽车车底自动扫描系统，包括控制器、自动拍照器、车底扫描仪和计算机。控制器连接自动拍照器、车底扫描仪和计算机，用于完成提供电源、加密和信号接收等功能；自动拍照器与控制器连接，当检测到车辆到来时，自动拍照车辆号牌；车底扫描仪与控制器连接，当车辆通过时，对车辆底部进行自动扫描，并向后端计算机传送视频信号，由计算机内的程序完成完整车底图像的实时生成、显示与存储。此发明的不足之处在于，成像设备适应环境能力差，容易损坏；车底照明设备响应时间长、费电，而且寿命短；辅助设备少，综合管理性差，而且设备结构不适合运用在轨道车辆车底安全检查中。

实用新型内容

本实用新型的目的在于填补火车车底安全检查的空白，提出一种用于轨道交通车辆车底安全检查的控制系统。本实用新型采用传感器、场景摄像机和车辆身份识别器，扫描成像设备在需要时才会开启，节约了电能，对检查过程进行监视和录像，增加了检查的范围，提高了安全性，而且整个检查过程在列车行进中自动完成，车底完整成像，杜绝漏检发生，车底图片的图像分辨率高达数百万乃至上千万像素，检查效率高，适应各种检查流程需要；同时适用于所有轨道交通车辆的车底安全检查。

本实用新型采用以下技术方案来实现：

一种用于轨道交通车辆车底安检的控制系统，包括：

用于控制信号输入和输出的控制器；

用于车辆车底扫描的扫描成像设备；

用于显示检查信息的显示器；

用于系统操作的系统主机；

其特征在于还包括：

用于对车辆进入或离开检测范围进行判定的传感器；

用于对整个检查过程进行监视和录像的场景摄像机；

用于车辆身份设别的车辆身份识别器；

所述控制器分别与扫描成像设备、系统主机、场景摄像机、车辆身份识别器和传感器连接；所述系统主机与显示器连接。

所述控制器为节点控制器，所述节点控制器通过复合电缆与扫描成像设备连接；所述节点控制器通过数据传输电缆与系统主机连接，或通过TCP/IP网络协议与系统主机连接；所述系统主机通过VGA或HDMI电缆与显示器连接，所述节点控制器通过导线与传感器连接；所述场景摄像机通过视频电缆与节点控制器连接；所述车辆身份识别器通过控制电缆与节点控制器连接。

所述传感器为光电传感器或红外对射传感器。

所述车辆身份识别器为RFID读卡器。

所述复合电缆由供电电缆和网络电缆的组合而成。

所述数据传输电缆为光纤。

所述TCP/IP网络协议的连接方式为网络电缆连接或WIFI无线连接。

所述控制电缆为RS232、RS422或网络电缆。

所述用于轨道交通车辆车底安检的控制系统还包括：

用于连接节点控制器和系统主机的交换机；

所述交换机通过TCP/IP网络协议分别与系统主机和节点控制器连接。

所述节点控制器、传感器、场景摄像机、车辆身份识别器和扫描成像设备为多个，均受节点控制器控制；系统主机通过交换机与多个节点控制器连接。

工作原理：所述传感器将车辆进入检测范围的信息发送至节点控制器，节点控制器收到信息后通过数据传输电缆传给系统主机，系统主机立即开启扫描成像设备，扫描成像设备将扫描到的火车车底图像信息发送至节点控制器，节点控制器再将图像信息通过数据传输电缆传递给系统主机，并通过与系统主机连接的显示器进行火车车底图像信息显示；

或传感器将车辆离开检测范围的信息发送至节点控制器，节点控制器收到信息后通过数据传输电缆传给系统主机，系统主机即关闭扫描成像设备。

所述车辆身份识别器识别车头和车厢的身份信息。

所述车辆身份识别器将车辆身份信息发送至系统主机，系统主机将获得的车辆身份信息与车底图像信息绑定存储和显示。 

所述场景摄像机将整个检查过程的图像发送至节点控制器，节点控制器将图像经数字化处理后通过数据传输电缆传给系统主机，系统主机将收到的图像发送至显示器上进行显示，用于监视火车车顶及侧面有无异常情况；系统主机可对整个检查过程进行录像存储；同时场景摄像机还用于抓拍车辆外观图片与检查结果绑定存储。

本实用新型与现有技术相比，其优点在于：

1、本实用新型采用传感器，用于向节点控制器发送火车进入或离开检测范围的信号，扫描成像设备在需要时才会开启，节约了电能；采用场景摄像机，场景摄像机可用于抓拍车辆外观图片与检查结果绑定存储；系统主机可以通过场景摄像机对检查过程进行监视和录像；还可用于检查车顶及周围有无异常情况，增加了检查的范围，使用方便；采用车辆身份识别器，检查结果与车辆身份绑定存储，方便检查记录的检索和追索。

2、本实用新型采用数字线阵或面阵CCD，具有极高的图像分辨率和清晰度，每节车厢车底图片的图像分辨率高达数百万乃至上千万像素，具有极高的清晰度和分辨率；车底完整成像，杜绝漏检发生。

3、本实用新型支持轨道车辆车行方向的双向检查，可以使整个检查过程在短时间内自动完成，能支持很高的检测车速，检查效率高，适应各种检查流程需要。

4、本实用新型采用节点控制器分别通过有线或无线网络两种连接方式与系统主机连接；信息数据传输快，使用方便。 

5、本实用新型采用车辆身份识别器为RFID读卡器，RFID读卡器与系统主机里的数据库配合使用，能准确获取各种车辆身份信息，并将身份信息与检查记录绑定存储，方便检索。

6、本实用新型的传感器光电传感器或红外传感器，一般情况下采用红外对射作为传感器，具有稳定可靠、成本低等优点。

7、本实用新型节点控制器可以连接多个扫描成像设备及传感器，实现多条轨道上的火车车底安检。

8、本实用新型节点控制器可以为多个，同时与系统主机通过交换机连接，每个节点控制器可以连接多个扫描成像设备及传感器，适应各种现场环境需要，实现多条轨道上的火车车底安检。

9、本实用新型的扫描成像设备具有很强的环境适应性，防尘、防水、防浸泡，成像窗口不会出现起雾现象；采用悬挂安装，具有极强的防振、抗碾压能力；成像窗口防护装置，避免被火车经过时浅起的碎石损坏；照明部件采用LED技术，具有省电、寿命长、响应快等优点；作为照明部件的LED灯采用弧形布局，提高了照明范围。

10、本实用新型使用的扫描成像设备为申请人于2010年12月29日申请的申请号为CN201020685425.8的中国专利“一种车辆底盘视频检测系统”中提出的扫描机构，一种车辆底盘视频检测系统公开了一种用于对重型物品底部或其它不可见部位进行视频检测的系统。其包括扫描机构，进一步包括顶部开口的外壳、盖板，所述盖板有开口，所述盖板连接在外壳的开口部；所述扫描机构中的扫描部件设置在封闭的防水腔体中，所述防水腔体上具有透明部件构成的扫描窗口；所述扫描机构的扫描窗口与盖板开口相对，将所述扫描部件连接在盖板开口下方，并置于外壳与盖板形成的腔体中；所述连接为防水封闭连接。该系统可有效检测车辆底盘、气候环境适应性好、工作稳定可靠、便于安装调试及使用维护。

11、本实用新型使用的扫描成像设备中采用了申请人于2012年3月23日申请的申请号为201220113834.X的中国专利“全天候摄像机防护装置”；全天候摄像机防护装置，包括压盖、摄像机，其特征在于：还包括透明罩盖和内部设有凸台的罩体；所述透明罩盖位于罩体的顶部，并用压盖将透明罩盖密封固定，所述摄像机固定于凸台上；所述罩体的底部设有转接插座，所述罩体的中部外侧设有用于罩体内部散热的矩形肋片，罩体内充有惰性气体。采用密封结构，克服了现有技术存在的技术问题，有效地防止了雨水与气体尘埃腐蚀摄像机，导致设备故障；还避免了水气凝结在镜头和护罩窗口上的情况，保障了摄像机在任何地区全天候的无故障工作。

12、本实用新型使用的全天候摄像机防护装置，采用了一种用于线扫摄像机镜头的防护装置，采用球形外罩对线阵摄像机的玻璃球罩进行隔离保护，球型外罩开条形孔，为线阵摄像机的扫描提供足够的视场宽度，减少摄像机镜头暴露面积，防止车辆经过时碎石飞溅对镜头的损伤，配合悬挂安装方式，具有足够强度的球形外罩使整个成像装置可以承受车轮的碾压。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图

图2为本实用新型安检流程图

图3为本实用新型单节点控制器多道安检结构示意图

图4为本实用新型多节点控制器多道安检结构示意图

图中标记：1、系统主机，2、扫描成像设备，3、控制器，4、显示器，5、传感器，6、车辆身份识别器，7、场景摄像机，8、交换机。

具体实施方式

实施例1：

一种用于轨道交通车辆车底安检的控制系统，包括：用于控制信号输入和输出的控制器3；用于车辆车底扫描的扫描成像设备2；用于显示检查信息的显示器4；用于系统操作的系统主机1；用于对车辆进入或离开检测范围进行判定的传感器5；用于对整个检查过程进行监视和录像的场景摄像机7；用于车辆身份设别的车辆身份识别器6；所述控制器3分别与扫描成像设备2、系统主机1、场景摄像机7、车辆身份识别器6和传感器5连接；所述系统主机1与显示器4连接。

本实用新型中，所述控制器3为节点控制器，所述节点控制器通过复合电缆与扫描成像设备2连接；所述节点控制器通过网络电缆与系统主机1连接；所述系统主机1通过VGA电缆与显示器4连接，所述节点控制器通过导线与传感器5连接；所述场景摄像机7通过视频电缆与节点控制器连接；所述车辆身份识别器6通过网络电缆与节点控制器连接；所述传感器5为光电传感器；所述车辆身份识别器6为RFID读卡器；所述复合电缆由供电电缆和网络电缆的组合而成。

本实用新型运用在火车车底安全检查在使用时，采用光电传感器将火车进入检测范围的信息发送至节点控制器，节点控制器收到信息后通过网络电缆传给系统主机1，系统主机1立即开启扫描成像设备2，扫描成像设备2将扫描到的车底图像信息发送至系统主机1，并通过与系统主机1连接的显示器4进行显示；或光电传感器将火车离开检测范围的信息发送至节点控制器，节点控制器收到信息后通过网络电缆传给系统主机1，系统主机1即关闭扫描成像设备2。

采用RFID读卡器作为车辆身份识别器6，当火车经过时读取车头及每节车厢的RFID编码结合系统主机上的数据库获取车头及车厢的身份信息并与车底图像绑定存储，方便异常定位及检查记录检索。

光电传感器用于向控制器3发送车辆进入或离开检测范围的信号，系统主机1根据光电传感器发送的信息控制扫描成像设备2的开启或关闭，避免了扫描成像设备的长期处于开启状态，节约了电能，而且整个检查过程在短时间内自动完成，每节车厢车底图片的图像分辨率高达数百万乃至上千万像素，车底完整成像，杜绝漏检发生，检查效率高。

扫描成像设备2的扫描机构上采用了全天候摄像机防护装置，在全天候摄像机防护装置上还采用一种用于线扫摄像机镜头的防护装置，包括压盖、设有弹簧的悬挂螺钉、设有端盖的摄像机，所述端盖通过悬挂螺钉与压盖固定，所述端盖在压盖与悬挂螺钉之间做上下往复运动，还包括设有凸沿的球形外罩和用于固定球形外罩的固定件，所述球形外罩的凸沿通过固定件固定在端盖上；采用球形外罩对线阵摄像机的玻璃球罩进行隔离保护，球型外罩开条形孔，为线阵摄像机的扫描提供足够的视场宽度，减少摄像机镜头暴露面积，防止车辆经过时碎石飞溅对镜头的损伤，配合悬挂安装方式，具有足够强度的球形外罩使整个成像装置可以承受车轮的碾压。

实施例2：

一种用于轨道交通车辆车底安检的控制系统，包括：用于控制信号输入和输出的控制器3；用于车辆车底扫描的扫描成像设备2；用于显示检查信息的显示器4；用于系统操作的系统主机1；用于对车辆进入或离开检测范围进行判定的传感器5；用于对整个检查过程进行监视和录像的场景摄像机7；用于车辆身份设别的车辆身份识别器6；所述控制器3分别与扫描成像设备2、系统主机1、场景摄像机7、车辆身份识别器6和传感器5连接；所述系统主机1与显示器4连接。

本实用新型中，所述控制器3为节点控制器，所述节点控制器通过复合电缆与扫描成像设备2连接；所述节点控制器通过网络电缆与系统主机1连接；所述系统主机1通过VGA电缆与显示器4连接，所述节点控制器通过导线与传感器5连接；所述场景摄像机7通过视频电缆与节点控制器连接；所述车辆身份识别器6通过网络电缆与节点控制器连接；所述传感器5为红外传感器；所述车辆身份识别器6为RFID读卡器；所述复合电缆由供电电缆和网络电缆的组合而成。

本实用新型运用在火车车底安全检查在使用时，不同于实施例1之处在于：采用两个红外传感器，可以判定轨道上行驶列车的方向，实现双向车底检查，并且还可以根据方向的不同实现不同的操作：如一个方向进行车底检查，另一个方向不检查；特别适用于轨道上的火车为双向行驶的应用场合。

实施例3：

一种用于轨道交通车辆车底安检的控制系统，包括：用于控制信号输入和输出的控制器3；用于车辆车底扫描的扫描成像设备2；用于显示检查信息的显示器4；用于系统操作的系统主机1；用于对车辆进入或离开检测范围进行判定的传感器5；用于对整个检查过程进行监视和录像的场景摄像机7；用于车辆身份设别的车辆身份识别器6；所述控制器3分别与扫描成像设备2、系统主机1、场景摄像机7、车辆身份识别器6和传感器5连接；所述系统主机1与显示器4连接。

本实用新型中，所述控制器3为节点控制器，所述节点控制器通过复合电缆与扫描成像设备2连接；所述节点控制器通过光纤与系统主机1连接；所述系统主机1通过VGA电缆与显示器4连接，所述节点控制器通过导线与传感器5连接；所述场景摄像机7通过视频电缆与节点控制器连接；所述车辆身份识别器6通过网络电缆与节点控制器连接；所述传感器5为红外传感器；所述车辆身份识别器6为RFID读卡器；所述复合电缆由供电电缆和网络电缆的组合而成。

本实用新型运用在火车车底安全检查在使用时，采用光纤实现系统主机和节点控制的连接，通讯距离远，抗干扰能力强；特别适用于系统主机所在的设备室距离检查点较远的应用场合。

实施例4：

一种用于轨道交通车辆车底安检的控制系统，包括：用于控制信号输入和输出的控制器3；用于车辆车底扫描的扫描成像设备2；用于显示检查信息的显示器4；用于系统操作的系统主机1；用于对车辆进入或离开检测范围进行判定的传感器5；用于对整个检查过程进行监视和录像的场景摄像机7；用于车辆身份设别的车辆身份识别器6；所述控制器3分别与扫描成像设备2、系统主机1、场景摄像机7、车辆身份识别器6和传感器5连接；所述系统主机1与显示器4连接。

本实用新型中，所述控制器3为节点控制器，所述节点控制器通过复合电缆与扫描成像设备2连接；所述节点控制器通过WIFI与系统主机1连接；所述系统主机1通过VGA电缆与显示器4连接，所述节点控制器通过导线与传感器5连接；所述场景摄像机7通过视频电缆与节点控制器连接；所述车辆身份识别器6通过网络电缆与节点控制器连接；所述传感器5为红外传感器；所述车辆身份识别器6为RFID读卡器；所述复合电缆由供电电缆和网络电缆的组合而成。

本实用新型运用在火车车底安全检查在使用时，采用WIFI实现系统主机和节点控制的无线连接，施工方便；特别适用于系统主机所在的设备室距离检查点较近且线缆铺设不便的应用场合。

实施例5：

一种用于轨道交通车辆车底安检的控制系统，包括：用于控制信号输入和输出的控制器3；用于车辆车底扫描的扫描成像设备2；用于显示检查信息的显示器4；用于系统操作的系统主机1；用于对车辆进入或离开检测范围进行判定的传感器5；用于对整个检查过程进行监视和录像的场景摄像机7；用于车辆身份设别的车辆身份识别器6；所述控制器3分别与扫描成像设备2、系统主机1、场景摄像机7、车辆身份识别器6和传感器5连接；所述系统主机1与显示器4连接。

本实用新型中，所述控制器3为节点控制器，所述节点控制器通过复合电缆与扫描成像设备2连接；所述节点控制器通过WIFI与系统主机1连接；所述系统主机1通过HDMI电缆与显示器4连接，所述节点控制器通过导线与传感器5连接；所述场景摄像机7通过视频电缆与节点控制器连接；所述车辆身份识别器6通过网络电缆与节点控制器连接；所述传感器5为红外传感器；所述车辆身份识别器6为RFID读卡器；所述复合电缆由供电电缆和网络电缆的组合而成。

本实用新型运用在火车车底安全检查在使用时，节点控制器同时连接多个扫描成像设备2、传感器5、场景摄像机7和车辆身份识别器6，可实现多条轨道上的火车车底安检；特别适用于多条轨道上的火车车底安检、并且每个检查点距离教近的应用场合。

实施例6：

一种用于轨道交通车辆车底安检的控制系统，包括：用于控制信号输入和输出的控制器3；用于车辆车底扫描的扫描成像设备2；用于显示检查信息的显示器4；用于系统操作的系统主机1；用于对车辆进入或离开检测范围进行判定的传感器5；用于对整个检查过程进行监视和录像的场景摄像机7；用于车辆身份设别的车辆身份识别器6；所述控制器3分别与扫描成像设备2、系统主机1、场景摄像机7、车辆身份识别器6和传感器5连接；所述系统主机1与显示器4连接。

本实用新型中，所述控制器3为节点控制器，所述节点控制器通过复合电缆与扫描成像设备2连接；所述节点控制器通过网络电缆与系统主机1连接；所述系统主机1通过HDMI电缆与显示器4连接，所述节点控制器通过导线与传感器5连接；所述场景摄像机7通过视频电缆与节点控制器连接；所述车辆身份识别器6通过网络电缆与节点控制器连接；所述传感器5为红外传感器；所述车辆身份识别器6为RFID读卡器；所述复合电缆由供电电缆和网络电缆的组合而成；还包括用于连接节点控制器和系统主机1的交换机8；所述交换机8通过TCP/IP网络协议分别与系统主机1和节点控制器连接；所述节点控制器、传感器5、场景摄像机7、车辆身份识别器6和扫描成像设备2为多个，均受节点控制器控制；系统主机1通过交换机8与多个节点控制器连接。

本实用新型运用在火车车底安全检查在使用时，节点控制器为多个，系统主机1通过交换机8与多个节点控制器连接，节点控制器分别与扫描成像设备2、传感器5、场景摄像机7和车辆身份识别器6连接，实现多条轨道上的火车车底安检；特别适用于多条轨道上的火车车底安检、并且每个检查点距离教远的应用场合。

安检流程：

火车以设计时速匀速驶入，当触发传感器时，启动车辆身份识别，车辆身份识别使用RFID车牌结合后台数据库来实现，同时将自动开启火车车底照明并启动车底图像扫描；当火车完全经过传感器后，车底扫描将停止并关闭火车车底照明，系统主机将显示完整的车底图片，并与获得的车辆信息绑定存储。

场景摄像机可用于对整个检查过程进行监视和录像，还可以用于检查车顶及周围有无异常情况以及抓拍火车外观图片与检查记录绑定存储。

本实用新型不限于上述实施例，其中，采用的传感器5的类型及数量、扫描成像设备2与系统主机1的连接方式、节点控制器的数量、扫描成像设备2的数量、场景摄像机7的数量、车辆身份识别器6的数量及连接方式都还能进行组合运用；控制电缆还可换为RS-232接口电缆或RS-422接口电缆；均在本实用新型的保护范围内。

本实用新型不限于用于火车车底安检，适用于所用轨道交通车辆的车底安全检查，均在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于轨道交通车辆车底安检的控制系统，包括：

用于控制信号输入和输出的控制器（3）；

用于车辆车底扫描的扫描成像设备（2）；

用于显示检查信息的显示器（4）；

用于系统操作的系统主机（1）；

其特征在于还包括：

用于对车辆进入或离开检测范围进行判定的传感器（5）；

用于对整个检查过程进行监视和录像的场景摄像机（7）；

用于车辆身份设别的车辆身份识别器（6）；

所述控制器（3）分别与扫描成像设备（2）、系统主机（1）、场景摄像机（7）、车辆身份识别器（6）和传感器（5）连接；所述系统主机（1）与显示器（4）连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于轨道交通车辆车底安全检查的控制系统，其特征在于：所述控制器（3）为节点控制器，所述节点控制器通过复合电缆与扫描成像设备（2）连接；所述节点控制器通过数据传输电缆与系统主机（1）连接，或通过TCP/IP网络协议与系统主机（1）连接；所述系统主机（1）通过VGA或HDMI电缆与显示器（4）连接，所述节点控制器通过导线与传感器（5）连接；所述场景摄像机（7）通过视频电缆与节点控制器连接；所述车辆身份识别器（6）通过控制电缆与节点控制器连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于轨道交通车辆车底安全检查的控制系统，其特征在于：所述传感器（5）为光电传感器或红外对射传感器。

4.根据权利要求2所述的一种用于轨道交通车辆车底安全检查的控制系统，其特征在于：所述车辆身份识别器（6）为RFID读卡器。

5.根据权利要求2所述的一种用于轨道交通车辆车底安全检查的控制系统，其特征在于：所述复合电缆由供电电缆和网络电缆的组合而成。

6.根据权利要求2所述的一种用于轨道交通车辆车底安全检查的控制系统，其特征在于：所述数据传输电缆为光纤。

7.根据权利要求2所述的一种用于轨道交通车辆车底安全检查的控制系统，其特征在于：所述TCP/IP网络协议的连接方式为网络电缆连接或WIFI无线连接。

8.根据权利要求2所述的一种用于轨道交通车辆车底安全检查的控制系统，其特征在于：所述控制电缆为RS-232接口电缆、RS-422接口电缆或网络电缆。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种用于轨道交通车辆车底安全检查的控制系统，其特征在于还包括：

用于连接节点控制器和系统主机（1）的交换机（8）；

所述交换机（8）通过TCP/IP网络协议分别与系统主机（1）和节点控制器连接。

10.根据权利要求9所述的一种用于轨道交通车辆车底安全检查的控制系统，其特征在于：所述节点控制器、传感器（5）、场景摄像机（7）、车辆身份识别器（6）和扫描成像设备（2）为多个，均受节点控制器控制；系统主机（1）通过交换机（8）与多个节点控制器连接。

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