CN212519244U - 对行车指挥进行记录分析与直播的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种对行车指挥进行记录分析与直播的装置，包括DCS/CTC卫星授时系统、TDCS/CTC操作终端、语音采集电路、图像识别模块、音视频录制模块、操作行为分析模块、音视频直播系统、文件存储管理模块以及多路视频播放分析模块；语音采集电路与TDCS/CTC卫星授时系统连接；音视频录制模块分别与TDCS/CTC操作终端、语音采集电路、TDCS/CTC卫星授时系统、文件存贮管理模块、音视频直播系统连接；操作行为分析模块分别与图像识别模块、音视频录制模块、文件存贮管理模块连接；多路视频播放分析模块分别与音视频直播系统、音视频录制模块、文件存贮管理模块、图像识别模块连接。与现有技术相比，本实用新型具有提高操作行为的综合分析能力和调度指挥的应急处理能力等优点。

Description

对行车指挥进行记录分析与直播的装置

技术领域

本实用新型涉及铁路运输过程中操作行为的监控技术，尤其是涉及一种对行车指挥进行记录分析与直播的装置。

背景技术

安全和高效是行车指挥的两个永恒的主题。这两个主题的达成主要依赖于行车指挥设备的功能完备性和调度指挥人员的操作水平，特别是在应急情况下的操作水平。TDCS3.0及CTC3.0的应用，在系统层面上实现了接发车等行车作业的错办报警和安全卡控，在安全指挥方面上了一个新的台阶。在调度指挥人员操作水平方面，调度和车务培训仿真系统正在开发和应用,其主要目的提高操作人员对行车规范的理解和非正常情况下的操作水平。

如何对操作人员的各种操作行为和意图进行全程不失真记录、直播、回放，提高操作人员的业务水平，是确保列车行车作业安全、高效、有序的重大课题。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种对行车指挥进行记录分析与直播的装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种对行车指挥进行记录分析与直播的装置，包括：TDCS/CTC卫星授时系统、TDCS/CTC操作终端、语音采集电路、图像识别模块、音视频录制模块、操作行为分析模块、音视频直播系统、文件存储管理模块以及多路视频播放分析模块；

所述的语音采集电路与TDCS/CTC卫星授时系统连接；

所述的音视频录制模块分别与TDCS/CTC操作终端、语音采集电路、 TDCS/CTC卫星授时系统、文件存贮管理模块、音视频直播系统连接；

所述的操作行为分析模块分别与图像识别模块、音视频录制模块、文件存贮管理模块连接；

所述的多路视频播放分析模块分别与音视频直播系统、音视频录制模块、文件存贮管理模块、图像识别模块连接。

优选地，所述的语音采集电路包括第一信息通信模块和录音设置模块，所述的第一信息通信模块分别连接TDCS/CTC卫星授时系统和音视频录制模块。

优选地，所述的音视频录制模块包括第二信息通信模块、信号转换模块、字幕模块、视频编辑模块和封装推流模块；

所述的第二信息通信模块包括：与TDCS/CTC卫星授时系统的接口；与语音采集电路的接口；与多路视频播放分析模块的接口；与音视频直播系统的接口；与操作行为分析模块的接口；与文件存贮管理模块的接口；

所述的信号转换模块设有与TDCS/CTC终端的接口，并通过第二信息通信模块与操作行为分析模块连接；

所述字幕模块通过第二信息通信模块与操作行为分析模块连接；

所述的视频编辑模块通过第二信息通信模块与文件存储管理模块连接；

所述的封装推流模块通过第二信息通信模块与音视频直播系统连接。

优选地，所述的图像识别模块包括第三信息通信模块、动态图形建模模块、标准流程定义模块；所述第三信息通信模块包括与操作行为分析模块的接口，以及与多路视频播放分析模块的接口。

优选地，所述的操作行为分析模块包括第四信息通信模块、数据调度模块、操作识别模块、以及操作流程分析模块；

所述的第四信息通信模块包括与图像识别模块的接口；与音视频录制模块的接口；与文件存储管理模块的接口；

所述的操作流程分析模块通过第四信息通信模块与文件存储管理模块连接。

优选地，所述的文件存储管理模块包括第五信息通信模块和文件管理模块；

所述的第五信息通信模块包括：与音视频录制模块的接口；与操作行为分析模块的接口；与多路视频播放分析模块的接口；

所述的文件管理模块通过第五信息通信模块与多路视频播放分析模块连接。

优选地，所述的多路视频播放分析模块包括第六信息通信模块、播放模块、分析标注模块；

所述的第六信息通信模块包括与音视频录制模块的接口；与音视频直播系统的接口；与文件管理模块的接口；与图像识别模块的接口。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1)本实用新型采取了通过转换HDMI/VDI信号到图像来实时记录操作终端所有操作行为和设备状态的设备，解决了在操作终端上安装记录软件带来的内存、性能、硬盘读写带来的资源消耗进而影响安全生产问题。其次，该装置采集了多个行车指挥人员的语音，并转为文字，将图像、语音、文字按照统一的系统时钟合成视频，并把多个相关联的视频分成一组进行存储，并进行全程不失真记录和回放，解决了现场信息零星分散，缺乏相关性，不易存储管理的难题，有利于全方位对操作行为进行立体综合分析。再有，该装置基于实时获取的真实操作终端界面，实现了现场操作终端界面和行车指挥语音进行视频直播的功能，填补了行车指挥无远程直播的空白，有利于在应急情况下，有经验人员通过观看直播画面，远程对现场操作人员进行操作指导进行安全卡控。

2)本实用新型的装置是在现有的TDCS/CTC卫星授时系统、TDCS/CTC操作终端和音视频直播系统的基础上，增加语音采集电路，完成行车指挥人员的语音采集和传输；增加音视频录制模块，完成对操作终端HDVI/VDI信号到图像信号的转换，完成语音数据到文字数据的转换，完成图像、语音、字幕的实时音视频编码，根据直播命令完成音视频流的推送，根据存贮文件命令完成视频文件的发送；增加图像识别模块，完成对信号机、道岔、股道、进路、列车、供电臂、封锁区域、计划图表、进路、列车移动、车次号跟踪的动态图形识别，用于语音识别、图像识别和不合理行为识别的依据；增加文件存储管理模块，完成音视频文件、分析结果文件按照相关性和时间进行分组存储，依据播放指令发送成组的文件；增加多路视频播放分析模块，完成多个视频的缓存、解码，依据同一个时钟完成视频的同步播放，同时依据分析结果文件和识别判定依据，在视频解码的图像缓存区找出相应的元素，在播放时对这样元素进行标注。由于本实用新型的装置中设置这些设备，完全克服了现有技术中无法实现对操作人员的菜单操作、按钮操作、指挥语音记录功能，实现了全程不失真全程记录，有利于全方位的对操作人员操作TDCS/CTC系统的行为进行立体综合分析。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

其中1为TDCS/CTC卫星授时系统，2为TDCS/CTC操作终端，3为语音采集电路，4为图像识别模块，5为音视频录制模块，6为操作行为分析模块，7为音视频直播系统，8为文件存储管理模块，9为多路视频播放分析模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，一种对行车指挥进行记录分析与直播的装置，包括：TDCS/CTC 卫星授时系统1、TDCS/CTC操作终端2、语音采集电路3、图像识别模块4、音视频录制模块5、操作行为分析模块6、音视频直播系统7、文件存储管理模块8、和多路视频播放分析模块9。

所述的语音采集电路与TDCS/CTC卫星授时系统连接，用于接收TDCS/CTC 系统时钟；所述的音视频录制模块与TDCS/CTC操作终端连接，用于接收 HDMI/VDI数字视频信号；所述的音视频录制模块与语音采集电路连接，用于接收实时语音数据；所述的音视频录制模块与TDCS/CTC卫星授时系统连接，用于接收TDCS/CTC系统时钟；所述的音视频录制模块与文件存贮管理模块连接，用于发送音视频文件；所述的音视频录制模块与音视频直播系统连接，用于推送操作终端视频流；所述的操作行为分析模块与图像识别模块连接，用于获取铁路信号设备信息，进路建立与解锁、列车移动信息和标准作业流程信息；

所述的操作行为分析模块与音视频录制模块连接，用于接收操作终端图形集、音频及文字；发送文件存储信息；所述的操作行为分析模块与文件存贮管理模块连接，用于发送分析结果信息；所述的多路视频播放分析模块与音视频直播系统连接，用于接收各个操作终端直播视频流；所述的多路视频播放分析模块与音视频录制模块连接，用于发送直播选择命令；所述的多路视频播放分析模块与文件存贮管理模块连接，用于发送播放选择命令，接收回放视频文件；所述的多路视频播放分析模块与图像识别模块连接，用于获取铁路信号设备、进路、图表识别模型；

所述的语音采集电路包括第一信息通信模块、录音设置模块；所述的第一信息通信模块与TDCS/CTC卫星授时系统接口，获取系统时间信息，并把音频数据、录音开始时的系统时间和录音设备ID发送给音视频录制模块；所述的语音设置模块用于对录音模式(单双声道、声音质量)、麦克风灵敏度、声控录音进行设置；

所述的音视频录制模块包括第二信息通信模块、信号转换模块、字幕模块、视频编辑模块、封装推流模块；所述的第二信息通信模块与TDCS/CTC卫星授时系统接口，获取系统时间信息；与语音采集电路接口，获取实时音频采集数据；与多路视频播放分析模块接口，接收需要播放的调度台或车站直播选择控制指令；与音视频直播系统接口，发送视频直播流；与操作行为分析模块接口，发送图像序列集，接收存储文件信息；与文件存贮管理模块接口，发送视频文件；所述的信号转换模块与TDCS/CTC终端接口，接收HDMI/VDI信号数据，提取图像大小，帧速率信息，提取RGB或YUV通道图像数据，合成完整的RGB图像序列，根据获取 TDCS/CTC系统时钟和图像帧速率计算图像实际产生的时间并进行标注，把产生的图像序列集进行缓存并通过第二信息通信模块发生给操作行为分析模块；所述字幕模块把录制的语音转换为文字，并根据语音的开始的系统时间和语音参数设置文字对应的时间，把文字转换成字幕信息；根据录音设备ID识别讲话人并将其加入字幕当中，并通过第二信息通信模块把语音和字幕发生给操作行为分析模块；所述的视频编辑模块实现对所要生成的视频图像大小，帧速率、编码器的设置，根据操作行为分析模块给出的时间信息在缓存中选择图像序列集、音频、字幕进行视频合成，当同一时刻存在多个音频和字幕时，音频和字幕加入不同的通道，保证信息的完整性，对合成的视频文件增加视频发生的开始时间，然后通过第二信息通信模块发送到文件存储管理模块进行存储；所述的封装推流模块根据直播要求，实时地把缓存中图像序列集、音频、字幕进行视频编码，并封装成流媒体协议数据包，通过第二信息通信模块实时地推送给音视频直播系统；

所述的图像识别模块包括第三信息通信模块、动态图形建模模块、标准流程定义模块；所述第三信息通信模块与操作行为分析模块接口，发送识别判定依据；与多路视频播放分析模块接口，发送识别判定依据；所述的动态图像建模模块是对信号机、道岔、股道、进路、列车、供电臂、封锁区域、计划图表的各种状态用实际显示的图形来表达，并对其意义用文字来表述；对列车进路、调车进路建立和进路解锁时，道岔、信号机、的前后序列变化，列车移动时轨道区段的变化、车次号的变化用一组图形序列来表达，通过图像间的变化来识别其特征；所述的标准流程定义是对设备故障下的各种非正常操作和调度命令等关键业务操作以操作步骤的形式来表达，包含要电话通知哪些岗位，做哪些登记，做哪些设备操作，以及这些操作之间的先后关系；

所述的操作行为分析模块包括第四信息通信模块、数据调度模块、操作识别模块、操作流程分析模块；所述的第四信息通信模块与图像识别模块接口，获取检索识别判定依据；与音视频录制模块接口接收音视频和字幕数据，发送文件存储信息；与文件存储管理模块接口，发送分析结果文件；所述数据调度模块是根据操作终端的ID，对音视频字幕数据进行分组，对同属于一个调度台或者车站的音视频字幕数据合成一组。并把数据输入到具有相同ID的操作识别模块中；所述操作识别模块是对图像序列进行扫描，识别报警信息框中的报警信息，提取设备状态信息、操作信息及时间；依据信号设备动态故障模型，识别信号设备故障类型及编号，并记录开始故障时的时间；识别调度命令拟写、下发、签收操作及调度命令类型，并记录相应时间；对于设备故障的非正常操作，以设备故障时间为起点，识别经过该故障设备的办理的接发车进路及时间，识别菜单操作命令、按钮操作命令及时间，依据这些时间在语音文字记录里面提取语音指令，并把这些事件按照时间先后进行排序，形成设备故障情况下的非正常操作动作集合；对于调度命令的操作，识别调度命令的内容，并与调度命令标准术语核对；提取调度命令的发令人和受令人，并依据时间找到相关人员操作终端的图像，对操作人员对调度命令菜单操作，按钮操作进行识别，并记录时间，依据这些时间在语音文字记录里面提取语音指令，并把这些事件按照时间先后进行排序，形成调度命令相关操作的动作集合；所述的操作流程分析模块是操作动作集与正常的操作流程进行比对，形成分析结果。分析结果信息包括操作发生的时间，操作人，结论，对于与操作标准不一致的结论，对相应的设备元素、菜单操作、文件内容进行记录，通过第四信息通信模块向文件存储管理模块发送分析结果文件；

所述的文件存储管理模块包括第五信息通信模块，文件管理模块；所述的第五信息通信模块与音视频录制模块接口，接收音视频文件；与操作行为分析模块接口，接收分析结果文件；与多路视频播放分析模块接口，接收播放调度台或者车站视频回放的申请信息，发送视频文件及分析结果文件；所述的文件管理模块把属于同一调度台或车站各个音视频文件及分析结果文件组成一组，并根据时间顺序进行存储；根据多路视频播放模块提供的调度台、车站及时间段信息，把符合的要求的所有音视频文件及分析结果选择出来，通过第五信息通信模块发送给多路视频播放分析模块；

所述的多路视频播放分析模块包括第六信息通信模块，播放模块、分析标注模块；所述的第六信息通信模块与音视频录制模块接口，发送对调度台或者车站视频直播的申请信息；与音视频直播系统接口，获取多个视频直播流；与文件管理模块接口，发送对调度台或者车站视频回放的申请信息，接收视频文件和分析结果文件；与图像识别模块接口，接收识别判定依据；所述的播放模块对接收的多个视频流或者视频文件集同时缓存和解码，依据同一个播放时钟进行多个视频的同步播放，根据需要播放不同音频通道的语音以及显示不同的字幕；所述的分析标注模块解析分析结果文件，找出需要标注的设备、操作菜单、文字信息以及发生的时间，依据识别判定依据，在视频解码的图像缓存区找出相应的元素，记录其相应的显示位置，当这些帧图像显示时，在相应位置用预先定义的各种方框、线条进行标注。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种对行车指挥进行记录分析与直播的装置，其特征在于，包括：TDCS/CTC卫星授时系统、TDCS/CTC操作终端、语音采集电路、图像识别模块、音视频录制模块、操作行为分析模块、音视频直播系统、文件存储管理模块以及多路视频播放分析模块；

所述的语音采集电路与TDCS/CTC卫星授时系统连接；

所述的音视频录制模块分别与TDCS/CTC操作终端、语音采集电路、TDCS/CTC卫星授时系统、文件存贮管理模块、音视频直播系统连接；

所述的操作行为分析模块分别与图像识别模块、音视频录制模块、文件存贮管理模块连接；

所述的多路视频播放分析模块分别与音视频直播系统、音视频录制模块、文件存贮管理模块、图像识别模块连；

所述的语音采集电路包括第一信息通信模块和录音设置模块，所述的第一信息通信模块分别连接TDCS/CTC卫星授时系统和音视频录制模块；

所述的音视频录制模块包括第二信息通信模块、信号转换模块、字幕模块、视频编辑模块和封装推流模块；

所述的第二信息通信模块包括：与TDCS/CTC卫星授时系统连接的接口；与语音采集电路连接的接口；与多路视频播放分析模块连接的接口；与音视频直播系统连接的接口；与操作行为分析模块连接的接口；与文件存贮管理模块连接的接口；

所述的信号转换模块设有与TDCS/CTC终端连接的接口，并通过第二信息通信模块与操作行为分析模块连接；

所述字幕模块通过第二信息通信模块与操作行为分析模块连接；

所述的视频编辑模块通过第二信息通信模块与文件存储管理模块连接；

所述的封装推流模块通过第二信息通信模块与音视频直播系统连接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的文件存储管理模块包括第五信息通信模块和文件管理模块；

所述的第五信息通信模块包括：与音视频录制模块连接的接口；与操作行为分析模块连接的接口；与多路视频播放分析模块连接的接口；

所述的文件管理模块通过第五信息通信模块与多路视频播放分析模块连接。

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