一种铁路货车运行状态图像抓拍装置及其应用方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种对运行中的车辆进行图像抓拍的装置及其应用方法，具体是对运 行中的铁路货车进行图像抓拍的装置及其应用方法，利用安装在铁路轨道附近的探测器检 测铁路货车是否经过，来控制摄像机按列车编组顺序对每辆车皮逐一进行定位拍照记录。
【背景技术】
[0002] 目前在铁路上运行的视频监控系统主要侧重于对监控区域的铁路线和通过列车 的场景进行24小时录像，这种方式不能清晰地拍摄铁路货车车身上印制的车号、载重等信 息，不能自动定位显示每辆货车的图片，这是一种粗放型的信息记录方式，在大型车站中想 要获取经过的每一辆列车的以上具体信息非常困难，给需要查询某一列货车具体个性化视 频图像或图片的管理人员带来很大的不便。授权公告号为CN202814339U的发明专利记载了 一种高速铁路货车超限自动监测装置，用激光探测器及相关服务器结合来检测动态高速货 运列车是否超限，可以使列车在超限监测的过程中不需要停止，节约了人力的同时提高了 货运速度，但是也不能达到自动定位显示并记录每辆经过货车的具体信息的目的。
【发明内容】
[0003] 针对上述问题，本发明的目的之一是提供一种对运行中的铁路货车进行图像抓拍 的装置，目的之二是提供了应用这种铁路货车运行状态图像抓拍装置的方法，该装置及其 应用方法可以方便地在保持所通过的铁路货车正常运行的情况下，准确记录列车每一节车 厢上的具体信息以及通行方向信息，给铁路货车管理人员的管理提供便利。
[0004] 本发明一种铁路货车运行状态图像抓拍装置，它形式简单，包括几种常见的设备， 主要有:三组信号探测器、10控制继电器、高清摄像机、光端机、硬盘录像机以及对继电器信 号进行处理并发出指令的控制计算机。该铁路货车运行状态图像抓拍装置中信号探测器可 以是对射式红外探测器，也可以为对射式激光信号探测器，或者其他可通过感应信号介质 是否被遮挡来判断是否有物体经过的探测器，优先选用对射式红外探测器。三组信号探测 器依序沿铁路铁轨方向等距离分布在铁轨附近，探测器分布在铁轨两旁，与铁轨的距离以 列车经过时不会被碰到为准，也可以采取其他方式布置。第一组探测器与第三组探测器之 间的距离小于一节铁路货车车厢的长度，但相邻两组探测器的间距小于列车相邻两节车厢 之间的空隙。信号探测器连接10控制继电器，10控制继电器又连接在专门的控制计算机上， 将信号探测器的信号转化到控制计算机上用相关控制软件进行处理，控制计算机发出信号 给与其连接的高清摄像机，高清摄像机与光端机发射机相连，视频信息通过光端机发射机 转化后传输到远距离外的光端接收机上，并进一步转化成数字信号存储在硬盘录像机上。 光端机的作用是将高清摄像机的视频信号转化为光信号，通过光纤传输到接收端再转化成 数字信号存储，从而防止视频信号的失真。
[0005] 本发明提供的一种应用铁路货车运行状态图像抓拍装置的方法具体为：当一列火 车经过时，车身挡住信号探测器发出的信号介质，信号探测器向10控制继电器发送开关量 数字信号，10控制继电器将信号处理后传输给控制计算机，计算机判断信号介质被挡住，判 定有车辆通过，依靠三组信号探测器共同得到的信息，计算机向高清摄像机发出拍摄指令， 高清摄像机拍摄车辆照片并传给硬盘录像机，以此对通过信号介质区域的车辆定位拍照， 为了使视频信号在远距离传输中不至于失真，可以在高清摄像机和硬盘录像机之间设置光 端机，通过它将信号进行转换传输，保证视频信号的准确性;铁路列车编组后，两辆车体之 间采用车钩连接，会留有较大的空隙，车辆间空隙处通过时，信号介质未被遮挡，信号探测 器向10控制继电器发送开关量数字信号，10控制继电器判断信号介质未被挡住，并通过计 算机输出命令给高清摄像机，高清摄像机停止拍摄车辆照片。依次类推，分别拍摄下列车的 每个车辆图片，并可按列车的编组顺序对拍摄的车辆图片进行排序，车辆图片存储在计算 机中，整列车的录像存储在硬盘录像机中。
[0006] 另外，为检测不同车身高度的铁路货车，特别是铁路平板车、罐车等，三组信号探 测器相对应的发射机和接收机的安装高度不能在同一水平线上，应分别采用高杆和矮杆安 装，或者以其他方式安装，使发射机发射的信号介质成倾斜角度至接收机，便于当铁路平板 车和车身有空隙的罐车经过信号介质时，车身部位仍然能挡住信号介质。
[0007] 使用本装置后，可以实现在列车正常运行的情况下获得车辆的图片，可用于核查 车辆是否超偏载，车门是否关好，还可配套使用RFID车号自动识别系统，运用图像识别技术 自动识别车辆上印制的字符信息，通过录入车辆图片中的车号字符，作为对未读取到电子 标签的车辆进行图像识别的补救措施，给列车管理人员的管理提供诸多方便。
【附图说明】
[0008] 图1是实施例1装置分布图
[0009] 图2是实施例1探测器安装位置示意图 [0010]图3是实施例2的装置分布图
[0011] 图4是实施例2的探测器安装位置示意图
【具体实施方式】
[0012] 以下实施例是对本发明的具体说明，而不是限制本发明权利要求的保护范围。实 施例1
[0013] 该铁路货车运行状态图像抓拍装置包括三组对射式红外探测器、10控制继电器 41、高清摄像机5、光端发射机42、光端接收机6、硬盘录像机7以及对继电器信号进行处理并 发出指令的控制计算机43。其中信号探测器连接10控制继电器41，10控制继电器41连接控 制计算机43,控制计算机43将命令传输给与其连接的高清摄像机5,高清摄像机5拍摄照片 后传输给光端发射机42,光端发射机42再分别与光端接收机6、硬盘录像机7串联。为方便设 备管理，将10控制继电器41、控制计算机43和光端发射机都放置在设备箱4中并按照功能关 系连接。
[0014]每组信号探测器的安装间距相对固定且距离相等，为不影响列车运行安全，对射 式红外探测器的安装杆设置于铁轨8两旁，离铁轨距离应大于1.5米，第一组对射式红外探 测器1与第三组对射式红外探测器3之间的间距小于11米(货车车辆长度），第一组对射式红 外探测器1和第二组对射式红外探测器2之间的距离应大于两节车厢之间空隙的间距(该间 距约为lm)，第一组对射式红外探测器1与第三组对射式红外探测器3用于检测来车信号并 判断车辆运行方向，第二组对射式红外探测器2用于抓拍信号定位探测源，三组对射式红外 探测器开关量信号均接入10控制继电器41，安装有相关控制软件的控制计算机43通过收到 的10控制继电器41转化的不同开关量来判断车身是否遮挡红外信号而控制高清摄像机5拍 摄照片，高清摄像机5将拍摄的内容传输给光端发射机42，光端发射机42将信号转化为光信 号传输出去，光端接收机6接收到光信号将其再转化为普通数字信号并存储在硬盘录像机 7〇
[0015] 可约定第一组对射式红外探测器1为检测列车上行方向的车辆，第三组对射式红 外探测器3为检测列车下行方向的车辆。如第一组对射式红外探测器1先被触发(红外线断 开），控制计算机43启动接车状态并输出指令关闭第三组对射式红外探测器3,同时系统判 断并记录为上行列车通过;接着第二组对射式红外探测器2也被触发(红外线断开），10控制 继电器41将信号转化后传输给控制计算机43,控制计算机43输出命令给高清摄像机5拍摄 照片；当第二组对射式红外探测器2恢复连接(车辆连接处通过红外区域)时，收到探测器信 号的10控制继电器41再将信号转化后传输给控制计算机43,控制计算机43输出命令给高清 摄像机5停止拍摄照片，完成对第一节车厢的图片记录，依次类推，直到列车的最后一节车 厢通过，第一组对射式红外探测器1和第二组对射式红外