RU122061U1

RU122061U1 - VIDEO SURVEILLANCE SYSTEM IN THE AREA BEFORE THE NOSE CONFECTOR OF THE MOBILE COMPOSITION

Info

Publication number: RU122061U1
Application number: RU2012126759/11U
Authority: RU
Inventors: Виталий Петрович Шилкин; Олег Владимирович Калинин; Александр Георгиевич Лексин; Ханс-Юрген Лутц; Дитмар Секот
Original assignee: Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги"; Сименс Акциенгезелльшафт
Priority date: 2012-06-27
Filing date: 2012-06-27
Publication date: 2012-11-20

Abstract

1. Система видеонаблюдения в зоне перед носовым обтекателем подвижного состава, содержащая видеокамеру, установленную в кабине машиниста перед лобовым стеклом и обращенную объективом по направлению движения, и подключенный к видеокамере монитор, отличающаяся тем, что видеокамера установлена с возможностью обеспечения обзора пространства в зоне перед носовым обтекателем подвижного состава, а система видеонаблюдения выполнена с возможностью автономного функционирования и определения в указанном пространстве состояния путей и нахождения на них объектов. ! 2. Система видеонаблюдения по п.1, отличающаяся тем, что видеокамера расположена на потолке кабины машиниста. ! 3. Система видеонаблюдения по п.2, отличающаяся тем, что видеокамера заключена в прозрачный полусферический корпус. ! 4. Система видеонаблюдения по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит устройство видеозаписи для записи сигнала с видеокамеры. ! 5. Система видеонаблюдения по п.1, отличающаяся тем, что видеокамера выполнена с возможностью подключения к имеющемуся внешнему устройству видеозаписи для записи сигнала с видеокамеры. ! 6. Система видеонаблюдения по п.4 или 5, отличающаяся тем, что видеозапись производится при скорости движения не более 5 км/ч. ! 7. Система видеонаблюдения по п.1, отличающаяся тем, что монитор расположен на потолке кабины машиниста под наклоном вниз. ! 8. Система видеонаблюдения по п.1, отличающаяся тем, что монитор выводит изображение с видеокамеры сразу после включения питания. ! 9. Система видеонаблюдения по п.8, отличающаяся тем, что монитор выключается при скорости движения более 5 км/ч. !10. Система видеонаблюдения п 1. A video surveillance system in the area in front of the nose cone of the rolling stock, containing a video camera installed in the driver's cab in front of the windshield and facing the lens in the direction of travel, and a monitor connected to the video camera, characterized in that the video camera is installed with the ability to provide an overview of the space in the area in front of the nose the fairing of the rolling stock, and the video surveillance system is made with the possibility of autonomous functioning and determining the state of the tracks in the specified space and finding objects on them. ! 2. The video surveillance system according to claim 1, characterized in that the video camera is located on the ceiling of the driver's cab. ! 3. The video surveillance system according to claim 2, characterized in that the video camera is enclosed in a transparent hemispherical body. ! 4. The video surveillance system according to claim 1, characterized in that it further comprises a video recording device for recording a signal from a video camera. ! 5. The video surveillance system according to claim 1, characterized in that the video camera is configured to connect to an existing external video recording device for recording a signal from the video camera. ! 6. The video surveillance system according to claim 4 or 5, characterized in that the video is recorded at a speed of no more than 5 km / h. ! 7. The video surveillance system according to claim 1, characterized in that the monitor is located on the ceiling of the driver's cab at a downward slope. ! 8. The video surveillance system according to claim 1, characterized in that the monitor displays the image from the video camera immediately after turning on the power. ! 9. The video surveillance system according to claim 8, characterized in that the monitor turns off at a speed of more than 5 km / h. !ten. Video surveillance system p

Description

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта и направлено на улучшение условий управления локомотивом с применением устройства наблюдения в зоне перед носовым обтекателем подвижного состава.The utility model relates to the field of railway transport and is aimed at improving the conditions for controlling a locomotive using an observation device in the area in front of the nose fairing of the rolling stock.

Зона, или область пространства, железнодорожного пути и примыкающего к нему пространства непосредственно перед носовым обтекателем, недоступная обзору машиниста или помощника машиниста с их рабочих мест, т.е. из кабины машиниста, также может называться «слепой зоной» или «мертвой зоной». Наличие такой зоны обусловлено тем фактом, что носовая часть современных скоростных поездов имеет вытянутую аэродинамическую форму, а кресла машиниста и его помощника располагаются в кабине машиниста на достаточном удалении от лобового стекла, и локомотивной бригаде не представляется возможности обозревать указанную зону. На решение данной задачи направлена предлагаемая полезная модель.A zone, or region of space, of a railway track and adjacent space immediately in front of the nose fairing, inaccessible to the view of the driver or assistant driver from their workplaces, i.e. from the driver’s cab can also be called a “blind spot” or “dead spot”. The presence of such a zone is due to the fact that the bow of modern high-speed trains has an elongated aerodynamic shape, and the driver’s and his assistant’s seats are located in the driver’s cabin at a sufficient distance from the windshield, and it is not possible for the locomotive crew to view this zone. The proposed utility model is aimed at solving this problem.

Из заявки на патент США №2001026316 (опубликована 04.10.2001; МПК B60R 11/04, B61C 17/00, G07C 5/08, H04N 7/18) известна система наблюдения и записи для локомотива, включающая камеру, установленную на локомотиве и направленную на пути перед локомотивом, и средства записи изображений перед локомотивом, получаемых посредством этой камеры. В поле зрения камеры также может попадать изображение передней панели машиниста.From the application for US patent No.2001026316 (published 04.10.2001; IPC B60R 11/04, B61C 17/00, G07C 5/08, H04N 7/18), a monitoring and recording system for a locomotive is known, including a camera mounted on a locomotive and directed on the way in front of the locomotive, and means for recording images in front of the locomotive obtained through this camera. An image of the driver’s front panel may also come into view.

Заявка на патент Японии №2002197445 (опубликована 12.07.2002; МПК B61B 1/02, B61L 23/00, G06T 1/00) раскрывает устройство обнаружения объектов перед поездом, включающее в себя камеру для получения последовательности фотоснимков обозреваемой области, АЦП, устройство хранения полученных последовательностей фотоснимков, средство обработки полученных фотоснимков, позволяющее оценить опасность от обнаруженных на путях и прилегающих к ним областях объектов.Japanese Patent Application No. 2002217445 (published July 12, 2002; IPC B61B 1/02, B61L 23/00, G06T 1/00) discloses a device for detecting objects in front of a train, including a camera for acquiring a sequence of photographs of a monitored area, an ADC, a storage device obtained sequences of photographs, a means of processing the obtained photographs, allowing to assess the danger from the objects found on the tracks and adjacent areas.

Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели является локомотив согласно патенту РФ №2331535 (опубликован 20.08.2008; МПК B61C 17/00). Локомотив содержит кабину с пультом машиниста, оснащенным дисплеем с клавиатурой, бортовой системой управления, соединенной информационной магистралью с пультом машиниста, кузов, внутри которого расположено электрическое и пневматическое оборудование, блокируемое в высоковольтных камерах. В каждой высоковольтной камере установлены видеокамеры наблюдения за состоянием оборудования по дисплею из кабины машиниста, а также видеокамеры наблюдения, установленные на боковых наружных стенках кабины в качестве устройства обзора заднего вида локомотива. Локомотив снабжен, по крайней мере, одной видеокамерой, установленной в кабине машиниста перед лобовым стеклом, обращенной объективом по направлению движения, а также мобильным беспроводным блоком индикации изображения видеокамер, расположенных в кабинах. Техническое решение позволяет обеспечить безостановочное движение локомотива в случае незначительных неисправностей оборудования, расположенного в кузове, предоставив возможность машинисту обращаться в кузов во время движения локомотива для непосредственного осмотра состояния работающего оборудования.The closest analogue to the claimed utility model is a locomotive according to RF patent No. 2331535 (published on 08/20/2008; IPC B61C 17/00). The locomotive contains a cab with a driver’s panel, equipped with a display with a keyboard, an on-board control system connected by an information highway to the driver’s panel, a body inside which there is electrical and pneumatic equipment that is locked in high-voltage chambers. In each high-voltage chamber, video surveillance cameras are installed to monitor the condition of the equipment on the display from the driver’s cab, as well as surveillance cameras installed on the side outer walls of the cab as a locomotive rear view review device. The locomotive is equipped with at least one video camera installed in the driver’s cab in front of the windshield facing the lens in the direction of movement, as well as a mobile wireless image display unit for video cameras located in the cabs. The technical solution allows for the non-stop movement of the locomotive in the event of minor malfunctions of equipment located in the body, allowing the driver to contact the body while the locomotive is moving to directly examine the condition of the operating equipment.

Недостатком указанных известных технических решений является то, что они решают только задачу контроля обстановки перед подвижным составом, находящимся в движении с нормальной скоростью. Соответственно, угол обзора камеры выбирается с учетом типичной скорости поезда и не захватывает пространство непосредственно перед носовой частью головного вагона. Однако при трогании с места, когда скорость невелика, также не исключена вероятность попадания на пути нежелательных объектов. Если же камеры обзора рассчитаны на передний обзор при движении с типичной скоростью, а машинист не имеет возможности находиться непосредственно у лобового стекла, обнаружение нежелательных объектов в непосредственной близи головного вагона при его стоянке или движении с низкой скоростью невозможно.The disadvantage of these known technical solutions is that they only solve the problem of monitoring the situation in front of rolling stock in motion at normal speed. Accordingly, the camera viewing angle is selected taking into account the typical speed of the train and does not capture the space immediately in front of the bow of the head carriage. However, when starting off, when the speed is low, the likelihood of unwanted objects getting in the way is also possible. If the cameras are designed for front view when driving at a typical speed, and the driver does not have the ability to be directly next to the windshield, it is not possible to detect unwanted objects in the immediate vicinity of the head car when it is parked or moving at low speed.

Полезная модель направлена на устранение данного недостатка известных из уровня техники решений. Согласно предлагаемому устройству, появляется возможность контроля пространства перед носовой частью головного вагона подвижного состава с момента появления машиниста или его помощника на рабочем месте. Кроме того, для обеспечения возможности обзора указанной области в неподвижном состоянии поезда описываемое устройство имеет возможность работы автономно, то есть без задействования бортового компьютера и других электронных устройств управления поезда.The utility model is aimed at eliminating this drawback of prior art solutions. According to the proposed device, it becomes possible to control the space in front of the bow of the head carriage of a rolling stock from the moment the driver or his assistant appears at the workplace. In addition, in order to allow viewing of this region in the stationary state of the train, the described device has the ability to work autonomously, that is, without the on-board computer and other electronic control devices of the train.

Для решения поставленной задачи предлагается система видеонаблюдения в зоне перед носовым обтекателем подвижного состава, содержащая видеокамеру, установленную в кабине машиниста перед лобовым стеклом и обращенную объективом по направлению движения, и подключенный к видеокамере монитор. Видеокамера установлена таким образом, что ее поле видения покрывает пространство в зоне перед носовым обтекателем подвижного состава. Кроме того, система видеонаблюдения выполнена с возможностью автономного функционирования и при этом обеспечивает определение в указанном пространстве состояния путей и нахождения на них объектов, например, посторонних предметов или людей.To solve this problem, a video surveillance system is proposed in the area in front of the nose fairing of the rolling stock, containing a video camera installed in the driver's cab in front of the windshield and facing the lens in the direction of movement, and a monitor connected to the video camera. The video camera is installed in such a way that its field of vision covers the space in the area in front of the nose fairing of the rolling stock. In addition, the video surveillance system is made with the possibility of autonomous functioning and at the same time provides the determination in the specified space of the state of the paths and the location of objects on them, for example, foreign objects or people.

Предпочтительно, если система видеонаблюдения располагается на потолке кабины машиниста, чтобы обеспечить максимально возможный обзор в интересующей области пространства.Preferably, if the video surveillance system is located on the ceiling of the driver’s cab to provide the maximum possible view in the area of interest.

С целью удобства функционирования и обслуживания видеокамера может быть заключена в прозрачный полусферический корпус.For the convenience of operation and maintenance, the camcorder can be enclosed in a transparent hemispherical case.

При необходимости протоколирования обозреваемого пространства система видеонаблюдения дополнительно комплектуется устройством видеозаписи для записи сигнала с видеокамеры. Как альтернатива, видеокамера может быть подключена к имеющемуся внешнему устройству видеозаписи для записи сигнала с видеокамеры. В обоих случаях предпочтительно вести видеозапись при скорости движения менее 5 км/час, поскольку при больших скоростях качество распознавания получаемого видеосигнала резко снижается.If it is necessary to record the monitored space, the video surveillance system is additionally equipped with a video recorder for recording the signal from the video camera. Alternatively, the camcorder can be connected to an external video recorder to record the signal from the camcorder. In both cases, it is preferable to record at a speed of less than 5 km / h, since at high speeds the quality of recognition of the received video signal decreases sharply.

Для удобства машиниста и его помощника монитор предпочтительно расположить на потолке кабины машиниста под наклоном вниз.For the convenience of the driver and his assistant, it is preferable to place the monitor on the ceiling of the driver’s cab tilted down.

Также предпочтительно, если монитор начинает выводить изображение с видеокамеры сразу после включения питания. Аналогично видеозаписи, можно предусмотреть выключение монитора при скорости движения подвижного состава более 5 км/час.It is also preferable if the monitor starts displaying the image from the camcorder immediately after turning on the power. Similarly to video recording, it is possible to provide for turning off the monitor at a speed of rolling stock of more than 5 km / h.

В системе видеонаблюдения может быть предусмотрен диагностический контакт для передачи данных из системы видеонаблюдения в систему диагностики оборудования поезда.In the video surveillance system, a diagnostic contact may be provided for transmitting data from the video surveillance system to the train equipment diagnostic system.

Далее на примере осуществления заявляемого технического решения полезная модель подробно раскрывается со ссылками на фигуры.Further, by the example of the implementation of the claimed technical solution, the utility model is disclosed in detail with reference to the figures.

На фигуре 1 представлены разрез кабины машиниста и зона обзора видеокамеры в вертикальной плоскости.The figure 1 presents a section of the driver's cab and the viewing area of the camera in a vertical plane.

На фигуре 2 представлены вид сверху на кабину машиниста и зона обзора видеокамеры в горизонтальной плоскости.The figure 2 presents a top view of the driver’s cab and the field of view of the camera in the horizontal plane.

Видеокамера 1 устанавливается в кабине 2 машиниста непосредственно перед лобовым стеклом 3 и направляется объективом по направлению движения таким образом, чтобы обеспечить максимальный обзор в зоне перед носовым обтекателем поезда.The video camera 1 is installed in the driver’s cab 2 directly in front of the windshield 3 and is guided by the lens in the direction of movement so as to provide maximum visibility in the area in front of the nose fairing of the train.

В качестве видеокамеры 1 можно выбрать любую видеокамеру с цветной ПЗС-матрицей изображения (CCD-матрицей), имеющей разрешение не хуже 420 ТВЛ. Объектив видеокамеры 1 выбирается из условия обеспечения угла 4 обзора в вертикальной плоскости и угла 5 обзора в горизонтальной плоскости примерно равными 50÷60°. Например, при типичном размере матрицы изображения 1/3″ фокусное расстояние объектива составляет порядка 3,6 мм. Видеокамера 1 имеет видеовыход 1 Vss, BAS, 75 Ом и обеспечивает передачу сигнала в формате PAL для возможности ее прямого подключения к монитору. Опционально видеокамера 1 может быть оснащена разъемом BNC/AMP. Также она обладает возможностями автоматической компенсации контурного света и внутренней синхронизации для обеспечения более высокого качества изображения. Предпочтительно, если видеокамера 1 обладает высокой чувствительностью не хуже 0,5 люкс. Кроме того, предпочтительно, если видеокамера 1 характеризуется широким диапазоном рабочих температур от -25°C до +70°C.As a video camera 1, you can select any video camera with a color CCD image matrix (CCD-matrix), having a resolution of at least 420 TVL. The lens of the video camera 1 is selected from the condition of providing a viewing angle 4 in the vertical plane and a viewing angle 5 in the horizontal plane of approximately equal to 50 ÷ 60 °. For example, with a typical 1/3 ″ image sensor, the focal length of the lens is about 3.6 mm. Camcorder 1 has a video output of 1 Vss, BAS, 75 Ohms and provides a signal transmission in PAL format for the possibility of its direct connection to the monitor. Optionally, camcorder 1 can be equipped with a BNC / AMP connector. It also has the capabilities of automatic compensation of contour light and internal synchronization to ensure higher image quality. Preferably, the camcorder 1 has a high sensitivity of at least 0.5 lux. In addition, it is preferable if the camcorder 1 is characterized by a wide range of operating temperatures from -25 ° C to + 70 ° C.

Видеокамера 1 напрямую подключается к монитору 6, на который выводится изображение. В качестве монитора 6 может выступать модель с цветным TFT-дисплеем диагональю примерно 8,4″, обеспечивающая хорошие углы обзора, формат изображения 4:3 и разрешение не хуже 640×480 точек. Предпочтительно, если дисплей отображает не менее 256 цветов и характеризуется яркостью изображения не хуже 400 кд/м². Для подключения к видеокамере 1 монитор 6 снабжается видеовходом 1 Vss, FBAS, 75 Ом для приема сигнала в формате PAL. Кроме того, предпочтительно, если монитор 6 характеризуется широким диапазоном рабочих температур от -25°C до +70°C и температур хранения от -40°C до +70°C.The camcorder 1 is directly connected to the monitor 6, which displays the image. Monitor 6 can be a model with a color TFT-display with a diagonal of approximately 8.4 ″, which provides good viewing angles, an aspect ratio of 4: 3 and a resolution of at least 640 × 480 pixels. Preferably, if the display unit displays at least 256 colors and brightness of the image is characterized by better than 400 cd / m ^2. To connect to the camcorder 1, monitor 6 is equipped with a video input 1 Vss, FBAS, 75 Ohms for receiving a signal in PAL format. In addition, it is preferable if the monitor 6 is characterized by a wide range of operating temperatures from -25 ° C to + 70 ° C and storage temperatures from -40 ° C to + 70 ° C.

Система видеонаблюдения построена таким образом, что работает автономно от бортового компьютера и других электронных устройств управления поезда. Это позволяет включить видеокамеру 1 и вести наблюдение в зоне перед носовым обтекателем даже когда поезд неподвижен, а его электронные устройства управления выключены.The video surveillance system is designed in such a way that it works autonomously from the on-board computer and other electronic control devices of the train. This allows you to turn on the camcorder 1 and to monitor in the area in front of the nose fairing even when the train is stationary and its electronic control devices are turned off.

Видеокамера 1 расположена на потолке 7 кабины 2 машиниста. При таком расположении, вкупе с размещением видеокамеры 1 непосредственно около лобового стекла 3 кабины 2 машиниста, максимально сокращается угол непросматриваемого пространства перед носовым обтекателем поезда.The video camera 1 is located on the ceiling 7 of the cab 2 of the driver. With this arrangement, coupled with the placement of the camcorder 1 directly near the windshield 3 of the driver’s cab 2, the angle of the blind space in front of the nose cone of the train is minimized.

Для удобства обслуживания и снижения риска повреждения, видеокамера 1 заключена в прозрачный полусферический корпус, выполненный, например, из прочного пластика.For ease of maintenance and reduce the risk of damage, the camcorder 1 is enclosed in a transparent hemispherical body, made, for example, of durable plastic.

Предусмотрена возможность подключения к видеокамере 1 устройства видеозаписи для записи сигнала с видеокамеры. Подключение осуществляется через разъем видеокамеры BNC/AMP. Устройство видеозаписи может быть как устройством, относящимся к штатному электронному оборудованию поезда, так и любым другим внешним устройством. Частота видеозаписи по умолчанию устанавливается на 2 кадра в секунду и изменяется при необходимости.It is possible to connect a video recorder to the camcorder 1 to record the signal from the camcorder. Connection is via the BNC / AMP camcorder connector. The video recording device can be either a device related to the standard electronic equipment of the train, or any other external device. The default video recording frequency is set to 2 frames per second and changes if necessary.

Поскольку при скоростях движения поезда больших 5 км/час распознавание зафиксированных видеокамерой 1 в просматриваемой области объектов затруднено, представляется целесообразным осуществлять видеозапись при скорости движения не более 5 км/час.Since at train speeds of more than 5 km / h, recognition of objects fixed by the camera 1 in the viewing area is difficult, it seems advisable to record at a speed of not more than 5 km / h.

Монитор 6 выводит изображение с видеокамеры 1 с самого момента включения системы и, предпочтительно, отключается при скорости движения более 5 км/час, что позволяет наблюдать пространство перед носовым обтекателем поезда с момента, пока поезд находится в неподвижном состоянии, и до того момента, когда уверенное распознавание объектов в просматриваемой области становится практически невозможным.Monitor 6 displays the image from video camera 1 from the very moment the system is turned on and, preferably, turns off at a speed of more than 5 km / h, which allows you to observe the space in front of the nose fairing of the train from the moment the train is stationary and until the moment when confident recognition of objects in the viewing area becomes almost impossible.

Монитор 6 расположен на потолке 7 кабины 2 машиниста и наклонен вниз, для того чтобы и машинист, и помощник машиниста могли одновременно наблюдать получаемое с видеокамеры 1 и выводимое на монитор 6 изображение соответственно с рабочего места 8 машиниста и рабочего места 9 помощника машиниста.Monitor 6 is located on the ceiling 7 of the driver’s cab 2 and is tilted down so that both the driver and the assistant driver can simultaneously observe the image received from the video camera 1 and displayed on the monitor 6 from the driver’s workstation 8 and the assistant driver’s workstation 9, respectively.

Система видеонаблюдения опционально содержит диагностический контакт для передачи данных в систему диагностики поезда, например, для диагностики ее работоспособности.The video surveillance system optionally contains a diagnostic contact for transmitting data to the train diagnostic system, for example, to diagnose its operability.

Заявляемая система видеонаблюдения позволяет контролировать область пространства перед носовым обтекателем поезда, недоступную обзору машинистом или помощником машиниста из кабины машиниста, с момента их появления на рабочем месте и независимо от состояния работы бортового компьютера и других электронных устройств управления поезда. Тем самым повышается уровень безопасности в процессе управления подвижным составом, облегчается работа локомотивной бригады, связанная с наблюдением за состоянием путей перед началом движения и при движении на низких скоростях.The inventive video surveillance system allows you to control the area of space in front of the nose cone of the train, inaccessible to the driver or assistant driver from the driver’s cab, from the moment they appear at the workplace and regardless of the state of operation of the on-board computer and other electronic control devices of the train. This increases the level of safety in the process of controlling rolling stock, facilitates the work of the locomotive crew associated with monitoring the condition of the tracks before starting to move and when driving at low speeds.

Claims

1. A video surveillance system in the area in front of the nose fairing of the rolling stock, comprising a video camera installed in the driver’s cab in front of the windshield and facing the lens in the direction of movement, and a monitor connected to the video camera, characterized in that the video camera is installed with the possibility of providing an overview of the space in the area in front of the nose a fairing of the rolling stock, and the video surveillance system is made with the possibility of autonomous functioning and determining the state of the tracks in the indicated space and finding Nia on their sites.

2. The video surveillance system according to claim 1, characterized in that the video camera is located on the ceiling of the driver’s cab.

3. The video surveillance system according to claim 2, characterized in that the video camera is enclosed in a transparent hemispherical body.

4. The video surveillance system according to claim 1, characterized in that it further comprises a video recorder for recording a signal from a video camera.

5. The video surveillance system according to claim 1, characterized in that the video camera is configured to connect to an existing external video recording device for recording a signal from the video camera.

6. The video surveillance system according to claim 4 or 5, characterized in that the video is recorded at a speed of not more than 5 km / h.

7. The video surveillance system according to claim 1, characterized in that the monitor is located on the ceiling of the driver’s cab tilted down.

8. The CCTV system according to claim 1, characterized in that the monitor displays an image from the camera immediately after turning on the power.

9. The video surveillance system according to claim 8, characterized in that the monitor turns off at a speed of more than 5 km / h.

10. The video surveillance system according to claim 1, characterized in that it further comprises a diagnostic contact for transmitting data to the train diagnostic system.