一种微机联锁控制台操作轨迹跟踪系统的制作方法

本发明涉及铁路微机联锁控制台控制领域，尤其涉及一种微机联锁控制台操作轨迹跟踪系统。

背景技术：

目前，铁路接发列车作业是全路车站涉及安全的至关重要的生产过程，有专业性强、实时性高等的特点，因此对值班员和信号员这两个特殊岗位做到"零差错"的工作要求，要确保接发列车安全必须严格落实接发列车作业标准化的规章制度。在铁路接发管理方面，列车从客运站运转车间如何安全高效接发列车、自动化采集作业数据、智能化判断语言和动作标准程度角度的分析是铁路接发列车管理方法中一件至关重要的环节。其中分散自律调度集中系统是高度自动化的调度指挥系统，其对车站进行分散自律控制时由车站连锁系统保证进路、信号和道岔间的连锁关系，进而实现各个车站分散调度的功能。现有技术中由专门人员进行盯岗，盯岗人员寸步不离控制台，对值班人员的操作进行盯岗查看，另一种方式是由值班室内监控摄像头进行拍摄，并在事后由专人针对视频进行回放观看。然后现有技术的方式的缺陷是：1、盯岗人员需寸步不离控制台，对值班人员的操作状况进行盯岗，造成了人员浪费。2、值班室空间安排通常比较紧凑，专人盯岗浪费本就紧凑的空间。如果采用视频回放方式，则缺陷是：1、视频回放具有事后性、主观性，若有问题，无法及时纠正。2、视频回放需要专人进行回放观看，劳动强度大，造成了人员浪费。3、视频拍摄角度问题，导致视频无法拍摄到操作状况，会造成遗漏。

技术实现要素：

根据现有技术存在的问题，本发明公开了一种微机联锁控制台操作轨迹跟踪系统，包括：视频采集模块，所述视频采集模块采集微机连锁控制台上电脑屏幕上出现的对信号机的执行动作的图像信息，其中执行动作的图像信息中包括股道、信号机、鼠标形状、文字说明、股道和信号机颜色变化信息和鼠标形状变化状态信息；

接收所述视频采集模块传送的图像信息的鼠标样式判断模块，所述鼠标样式判断模块对接收到的图像进行图像二值化处理、获取图像中只包含黑白两种颜色的图像信息，根据白色图像的尺寸、像素点个数的特征信息对图像进行过滤、对不符合鼠标形状的白色图像进行清除处理，再采用canny算法搜索到鼠标图像的边缘获得鼠标形状的轮廓图，对符合鼠标操作手指形状的图像进行锐化处理，将图像中的鼠标操作形状与鼠标样式特征模版进行相似度计算从而确定鼠标形状及重心位置信息；

接收所述鼠标样式判断模块传送的鼠标形状及重心位置信息的信号机定位模块，所述信号机定位模块将鼠标形状及重心位置信息与信号机字典表中的信号机矩形位置进行平面内两个矩形重心间的距离计算和矩形面积包含关系计算，根据矩形交叉规则确定鼠标点击信号机位置信息；

接收所述信号机定位模块传送的鼠标点击信号机位置信息的数据转换模块，所述数据转换模块根据信号机在图像中的位置库获取信号机所在的股道、进出站的运行信息，根据鼠标先后点击信号机的顺序信息进行时间关联和逻辑判断，从而获取列车排列进路信息，

接收所述数据转换模块传送的排列进路信息的消息推送模块，所述消息推送模块将排列进路信息推送至相关的管理终端进行数据显示。

进一步的，所述信号机定位模块鼠标点击信号机位置信息具体采用如下方式：信号机定位模块将鼠标形状及重心位置信息形成鼠标影响矩形局域，与信号机字典表中的信号机矩形区域利用aabb包围盒碰撞检测算法检测鼠标外接矩形与各信号机矩形是否相交，最后根据矩形相交情况确定鼠标所点击信号机的位置信息。

进一步的，所述列车排列进路信息包括列车的进出站状态、轨道运行顺序、列车的开启时间。

进一步的，所述鼠标样式特征模版内存储鼠标的多种形状信息。

由于采用了上述技术方案，本发明提供的一种微机联锁控制台操作轨迹跟踪系统，具有如下有益效果：1、可以追踪值班员的按键操作情况，并且实时反馈到屏幕上，对值班人员的标准化作业起到了监督，督促的效果，提高值班员的警惕性。2、监督人员也可以在屏幕上实时看到值班员对信号机的操作情况，可以精简盯岗岗位。3、在精简岗位的同时，由于本系统在检测到信号机操作时会有提示，可以提高监督人员的工作效率。4、节省值班室空间，行车值班室空间通常安排较为紧凑，因本发明可以节省一个盯岗岗位，故此也达到了节省值班室空间的效果。最关键也是最重要的一个益处在于，当值班人员受到全时间，全方位，不受疲劳程度影响的监督时，作业人员自身也会提高作业警惕性，在精简岗位的同时，对保证安全起到了积极正面的作用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：

如图1所示的一种微机联锁控制台操作轨迹跟踪系统，包括视频采集模块、鼠标样式判断模块、信号机定位模块、数据转换模块和消息推送模块，以上各个模块依次进行数据的传输和通信，实现对微机联锁控制台上信号机的按键操作情况进行数据转化和分析，从而分析整理出列车排列进路信息并反馈到屏幕上。

视频采集模块通过vga视频分配器连接微机连锁控制台电脑显示器，实时采集微机连锁控制台上电脑屏幕上出现的对信号机的执行排列进路动作的图像信息，其中执行动作的图像信息中包括股道、信号机、鼠标形状、文字、股道和信号机颜色变化信息和鼠标形状变化状态信息；视频采集模块将采集的信息传送至鼠标样式判断模块。

鼠标样式判断模块对接收到的图像进行图像二值化处理、获取图像中只包含黑白两种颜色的图像信息，根据白色图像的尺寸、像素点个数的特征信息对图像进行过滤、对不符合鼠标形状的白色图像进行清除处理，再采用canny算法搜索到鼠标图像的边缘获得鼠标形状的轮廓图，对符合鼠标操作手指形状的图像进行锐化处理，将图像中的鼠标操作形状与鼠标样式特征模版进行图形轮廓相似度计算，根据设定的相似度阈值进行过滤，屏蔽不满足图形。在满足阈值的鼠标轮廓中取最大相似度的鼠标轮廓作为操作信号机的动作，把此鼠标轮廓图经过椭圆仿射变换，获得鼠标形状外椭圆及重心坐标，从而确定鼠标点击屏幕的重心及区域位置信息

信号机定位模块接收所述鼠标样式判断模块传送的鼠标点击屏幕的重心及区域位置信息。所述信号机定位模块将鼠标点击屏幕的重心及区域位置信息与信号机字典表中的信号机矩形位置进行平面内两个矩形重心间的距离计算和矩形面积包含关系计算，根据矩形交叉规则确定鼠标点击信号机位置信息。

数据转换模块接收所述信号机定位模块传送的鼠标点击信号机位置信息所述数据转换模块根据信号机在图像中的位置库获取信号机所在的股道、进出站的运行信息，根据鼠标先后点击信号机的时间，对鼠标点击信号机及信号机位置信息进行升序排列，根据进出站排列进路规则和操作顺序逻辑，确定股道进站排路还是出站排路，根据股道信息、进出站排列信息，从而获取列车进出站排列进路信息。

消息推送模块接收所述数据转换模块传送的排列进路信息，所述消息推送模块将排列进路信息推送至相关的管理终端进行数据显示。管理终端实时监测铁路值班人员对信号机的操作情况，实现高度自动化调度过程中的实时监测，对车站进行分散自律控制，保证列车进路、信号和道岔间的连锁关系，进而实现各个车站分散调度的功能，当有险情发生前管理终端会发出预警提示信号，保证了行车的安全。

进一步的，所述信号机定位模块将鼠标形状及重心位置信息形成鼠标影响矩形局域，与信号机字典表中的信号机矩形区域利用图形学中经典的aabb(axis-alignedboundingbox)包围盒碰撞检测算法快速检测鼠标外接矩形与各信号机矩形是否相交，最后根据矩形相交情况确定鼠标所点击信号机的位置信息。

进一步的，所述鼠标样式特征模版内存储鼠标的多种形状信息，其中具体形状如：手指形状、三角形形状、漏洞形状等。

本发明公开的一种微机联锁控制台操作轨迹跟踪系统，对铁路微机联锁控制台的操作动作具体是鼠标操作和点击情况进行实时追踪，从而获取操作员对列车排列进路信息指示，监控终端对该指示进行监控和判断，判断该指示是否正确，保证铁路的安全运行。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。