专利名称：铁路道口安全可视双向监控系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种监控系统，具体地说是一种铁路道口安全可视双向监控系统。
背景技术：
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我国目前的铁路道口，分有人值守和无人值守两种，无人值守的道口没有 什么安全措施，主要靠过道的人"一停、二看、三通过"，有人值守的道口，在 接到列车将要通过的信息后，人工放护栏，开红灯和开响警铃。这种道口安全 系统属于被动监测，作为机车司机，对道口的情况是不了解的，如何让高速行 驶的机车能在距离道口 3-5公里处，通过图像信号，实时监视道口的各种安全 状况，使机车能在紧急情况下提前采取相应措施，保证运行和道口的安全，如 何使道口的人及时了解列车距道口的距离，是迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是要提供一种机车司机能在道口 3公里之外，清楚地看到道 口状况的，能自动控制道口防护装置的和能让道口显示机车距道口实际距离的 铁路道口安全可视双向监控系统。
本发明由道口监控机构、道口信号传输机构、中继传输机构、铁路机车监 控机构和中心处理机构组成。道口监控机构和道口信号传输机构设置在道口的 水泥杆或铁塔上和道口机房内，中继传输机构设置在铁路沿线路旁的水泥杆或 铁塔上，铁路机车监控机构设置在机车驾驶室里，中心处理机构设置在中心调 度室。工作时道口监控机构监测到的道口路况图像信息传送给中心调度室和道 口信号传输机构，道口信号传输机构的信号处理装置，将道口现场的图像、数 据等信号调制到微波频段，再经发射装置发射出去，经或不经中继机构接力传 输，传送到机车监控机构的接收天线上，机车上的监控机构将道口的图像显示 在司机前面的屏幕上，系统为双向传输，司机的指令和机车距道口的距离由机车 上的微波收发装置发送出去，道口信号传输机构的信号接收装置接收后，由信 号处理装置把将机车发来的指令处理变为控制信号控制声与之连接的光告警装 置、显示装置和护栏控制装置，使护拦到位，红绿灯亮、告警声音鸣响，显示
列车距道口的距离。并且所有情况司机都能在屏幕显示器上见到。中心调度室 的调度员也同时看到道口实时景象，并可随时用步话机通知司机。
所述的道口监控机构，包括全天候摄像机、声光告警装置、护栏控制装置、 显示装置，全天候摄像机、声光告警装置设置在道口的水泥杆或铁塔上，护栏 控制装置、显示装置设置在道口的机房内。或直接装在水泥杆或铁塔上。全天 候摄像机可由一个或多个组成，分别从各个角度监视道口的状况，主要是道口
及两侧的道路情况，送到道口信号传输机构；声光告警装置在铁路机车接近时 有高分贝声音告警、红黄绿信号灯指示，显示装置显示铁路机车离道口的距离; 护栏控制装置在机车接近和通过时设置护栏，在机车离开后清除护栏，声光告 警装置和护栏控制装置分别与信号处理装置连接。
所述的道口信号传输机构包括道口信号发射装置、道口信号接收装置、道 口信号处理装置。道口信号发射装置将道口现场图像、数据等信号经道口信号 处理装置处理后调制到微波频段，再利用高增益微波天线发送到机车上的接收 天线；道口信号接收装置通过高增益微波天线接收由铁路机车送来的微弱的无 线信号，经低噪放大后将频率下变到中频频段，中频信号经道口信号处理装置 处理后变成控制信号控制声光告警装置和路障控制装置等。
道口信号传输机构，安装在道口旁的水泥杆或铁塔上，能通过视距将信号 发送到铁路机车上。
所述的中继传输机构主要用于微波信号的变向传输和接力传输，分有源中 继机或无源中继机两种，设置在铁路房的电杆或铁塔上。
有源中继机由双工器、低噪声放大器、功率放大器等组成，由于要实现双 向传输，因此每一套中继机里有两套双工器、低噪声放大器和功率放大器。有 源中继机电源供应可用单相电、太阳能发电等形式。
无源中继机比较简单，由两面高增益微波天线用高频电缆连接起来组成。 无源中继机虽然简单，但其转换效率较低，最多只能达到百，之三十左右，只 能用于近距离覆盖。
所述的铁路机车监控机构，安装在铁路机车驾驶室里，方便司机在行车中 监视和控制铁路上的道口情况。铁路机车监控机构包括微波收发装置、信号处 理装置、屏幕监控装置。屏幕监控装置有显示和控制两个功能。 一方面屏幕可 显示道口的图像和以前存储的图像，同时显示供操作的功能窗口；另一方面该 屏幕是触摸屏幕，通过点击屏幕上的功能窗口完成对系统的控制和操作。
微波收发装置由高增益收发天线、双工器、微波上变频器、微波下变频器 组成。工作时，由道口发送来微弱的微波信号由高增益收发天线经双工器进入 微波下变频器，微波下变频器将接收的微波信号放大后变频至中频信号，最后 送往信号处理装置；机车需发送的由信号处理装置调制成中频信号后连接到微 波上变频器，微波上变频器将中频信号调制成发射频信号，同时将射频信号进 行功率放大，经双工器由高增益收发天线发送出去。
信号处理装置由四路图像和数据信号解码器和数据信令编码器组成。由微 波收发装置送来的中频信号经公分器分成四路，分别送给四路图像和数据信号 解码器。在一台信号处理装置中最多可同时处理四台道口信号传输机构发送来 的图像和数据信号，解码器解出的图像信号连接到图像适配卡上，解出的数据 信号连接到通信串口上。四路数据信令由通信串口经数据信号令编码器分别调 制成四路中频信号，合路后发往微波收发装置。
所述的中心处理机构设置在中心调度室，由图像显示器和信息储存器组成， 与道口监控机构连接。它将完成许多功能第一，将各路图像信号分别在屏幕 上显示出来，同时存诸在大容量硬盘上；第二，将接收各路数据信号，完成道 口的识别、故障告警处理等操作；第三，通过屏幕控制界面可调出以前存诸的 图像和数据，查看行车安全记录。
另外道口的实时图像也发送到中心调度室。调度员可以清楚地看到道口的 实时景象，也可以通过铁路内部对讲机，将道口的情况报告给机车司机，做到 多重监视，增加安全系数。
本发明的优点在于
1、 可将铁路道口及道口两侧路段30-50M的实时图像信号传送至运行的机 车上；
2、 系统采用双向传输，可在有效距离上，将机车上信息'(机车即将通过道 口，机车距道口的实际距离等信息)传送至道口，以方便道口知道来车的情况;
3、 在传输条件允许及需要的情况下，机车显示器可同时看到距机车最近的 一个或多个道口情况；4、 可对监视道口信号实现实时图像存诸，方便日后调取查验；
5、 采用触摸屏方式操作，快捷方便，安全可靠；
6、 机车上的屏幕显示器在机车距道3~5公里时自动打开，减少司机疲劳机 车过该道口后，自动关闭；
7、 中心调度室的调度员可同时看到道口实时景象，随时用步讲机通知司机， 做到多重保护。
本系统有效解决了铁路道口安全运行的问题。
图1为本发明道口监控机构、道口信号传输机构功能框图； 图2为本发明机车监控机构功能框图； 图3为本发明中继机构功能框图。
具体实施方式
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本发明由道口监控机构、道口信号传输机构、中继传输机构、铁路机车监 控机构和中心处理机构组成。道口监控机构的摄像机红外摄像器，道口信号传 输机构的发射机，太阳能电池板均设置在道口的电线杆上及道口机房内；机车 监控机构包括微波收发装置、机车信号处理装置、屏幕监控装置，设置在机车 驾驶室内；道口信号接收装置，声光告警装置、护栏装置设置在道口，中心处 理机构设置在控制室内；中继传输机构设置在路旁。机车在距道口 5公里时， 屏幕自动打开工作，并自动通过微波发射装置将指令发送到道口的信号接收装 置，再由信号处理装置将指令变为控制信号，使红或绿或黄信号灯亮，高分贝 的警示声响，显示装置显示列车距道口的距离，护栏控制装置使护栏到位或清 除。另外，道口监控机构将道口即时景象传至中心调度室，中心调度室的显示 器可显示列车将通过的道口的即时景象，由中心调度室人员用对讲机通知及报 告机车司机，进行多重保护。
铁路线弯道大时中继传输机构用无源中继传输或有源中继与无源中继相合。
权利要求
1、一种铁路道口安全可视双向监控系统，其特征是包括道口监控机构、道口信号传输机构、中继传输机构、铁路机车监控机构和中心处理机构，道口监控机构和道口信号传输机构设置在道口的铁塔上或水泥杆上和道口机房内，中继传输机机构设置在铁路沿线路旁的水泥杆或铁塔上，铁路机车监控机构设置在机车驾驶室内，中心处理机构设置在中心调度室，道口监控机构监测到的道口路况的图像信息经中心调度室和道口信号传输机构的道口信号处理装置将信号调控到微波频段，由发射装置发射，经或不经中继传输机构接力传输，传送到机车监控机构的接收天线上，再经机车监控机构将道口传来的图像显示在屏幕上，中心调度室也可将道口即时景象用对讲机通知司机，系统为双向传输，机车上司机的指令和机车距道口的距离由机车上的微波收发装置发送出去，道口信号传输机构的信号接收装置接收并经信号处理装置处理变为控制信号，控制与之连接的声光告警装置、显示装置、护栏控制装置，并显示列车距道口的距离，另外，道口监控机构将道口即时景象传给中心调度室，由中心调度室用对讲机通知司机。
2、 根据权利要求l所述的铁路道口安全可视双向监控系统，其特征是所 述的道口监控机构包括全天候摄像机、声光告警装置、护栏控制装置、显示装 置，摄像机、声光告警装置设置在道口的水泥杆或铁塔上，显示装置和护栏控 制装置设置在道口的机房内，声光告警装置和护栏控制装置分别与信号处理装 置连接。
3、 根据权利要求l所述的铁路道口安全可视双向监控系统，其特征是所 述的道口信号传输机构包括道口信号发射装置、道口信号接收装置、道口信号 处理装置，道口信号接收装置接收的无线信号经道口处理装置变成控制信号控 制声光告警装置和护栏控制装置。
4、 根据权利要求l所述的铁路道口安全可视双向监控系统，其特征是所 述的中继传输机构分有源中继机构分有源或无源中继机两种，有源中继机里有 两套双工器、低噪声、放大器和功率放大器，无源中继机由两面高增益天线用 高频电缆连接。
5、 根据权利要求l所述的铁路道口安全可视双向监控系统，其特征是所 述的机车监控机构包括微波收发装置、机车信号处理装置、屏幕监控装置，微 波收发装置由高增益收发天线、双工器、微波上变频器、微波下变频器组成， 机车信号处理装置由四路图像和数据信号解码器和数据信令编码器组成。
6、 根据权利要求l所述的铁路道口安全可视双向监控系统，其特征是所 述的中心处理机构由图像显示器和信息存储器组成，设置在中心调度室。
全文摘要
本发明公开了一种铁路道口安全可视双向监控系统。它由道口监控机构、道口信号传输机构、中继机构、铁路机车监控机构和中心处理机构组成。道口监控机构把收集到的道口情况传到道口信号传输机构发射出去，经中继设备接力或变向传送到机车的监控机构上，通过屏幕显现出来。本系统采用双向传输列车情况和司机的指令，再通过微波发送到道口的信号接收装置，经信号处理装置使头口了解列车距道口的距离，并使护栏动作，红、绿灯亮，告警声鸣响。中心调度室的调度员还可用步话机告诉司机道口状况，做到双重监视。这种安全监控系统能使列车司机主动了解到道口情况，也能使道口了解列车距离道口情况，有效解决了铁路道口的安全运用问题。
文档编号H04N7/18GK101166266SQ20061002209
公开日2008年4月23日 申请日期2006年10月19日 优先权日2006年10月19日
发明者周叔一 申请人:周叔一