鐵路養(yǎng)護(hù)機(jī)械監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及鐵路養(yǎng)護(hù)機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種鐵路養(yǎng)護(hù)機(jī)械監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來鐵路運(yùn)輸事業(yè)蓬勃發(fā)展，經(jīng)過鐵路列車提速W及動(dòng)車組、高鐵的投入使用， 我國(guó)鐵路發(fā)展已經(jīng)處于世界先進(jìn)水平，與此同時(shí)，多線鐵路作業(yè)化技術(shù)也隨著鐵路技術(shù)的 發(fā)展而飛速發(fā)展，從80年代初引進(jìn)大型養(yǎng)路機(jī)械到今天大型鐵路養(yǎng)護(hù)機(jī)械已經(jīng)實(shí)現(xiàn)一定 規(guī)模的國(guó)產(chǎn)化，大型鐵路養(yǎng)護(hù)機(jī)械已經(jīng)成為我國(guó)鐵路線路大修、維修和新線整道中不可缺 少的重要設(shè)備，發(fā)展大型鐵路養(yǎng)護(hù)機(jī)械已經(jīng)成為我國(guó)鐵路發(fā)展的主要技術(shù)政策，現(xiàn)有的大 型鐵路養(yǎng)護(hù)機(jī)械主要有；清篩機(jī)、搗固車、穩(wěn)定車、鋼軌打磨車等設(shè)備。
[0003] 雖然大型鐵路養(yǎng)護(hù)機(jī)械可W大大提高線路維護(hù)效率，改善線路維護(hù)質(zhì)量，但是由 于大型鐵路養(yǎng)護(hù)機(jī)械作業(yè)環(huán)境較為惡劣，而且大型鐵路養(yǎng)護(hù)機(jī)械受力部件較多，作業(yè)過程 中受力情況較為復(fù)雜，在作業(yè)過程中出現(xiàn)故障，需要人工排查，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且故障點(diǎn)不容 易查找，同時(shí)，如果某一部分作業(yè)不到位的話容易影響?zhàn)B護(hù)質(zhì)量，因此，發(fā)展研究?？卺槍?duì) 大型鐵路養(yǎng)護(hù)機(jī)械車載實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)是確保鐵路養(yǎng)護(hù)質(zhì)量的必然趨勢(shì)。
[0004] 現(xiàn)有的車載養(yǎng)護(hù)機(jī)械監(jiān)控系統(tǒng)基本采用模擬信號(hào)傳輸，采用多位置顯示時(shí)布線相 當(dāng)復(fù)雜，并且無GI^S定位，車距計(jì)算，圖像識(shí)別（障礙物等)，視頻存儲(chǔ)，監(jiān)控中屯、調(diào)取視頻等 集成功能，雖然能夠在一定程度上對(duì)鐵路養(yǎng)護(hù)機(jī)械進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，但是集成度較差，安裝繁 瑣，穩(wěn)定性較差，時(shí)常因監(jiān)控系統(tǒng)本身的原因?qū)е卤O(jiān)控失效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種鐵路養(yǎng)護(hù)機(jī)械監(jiān)控系統(tǒng)，通過在大型鐵路 養(yǎng)護(hù)機(jī)械關(guān)鍵運(yùn)行部位，比如機(jī)器前端、行駛系和關(guān)鍵作業(yè)部件處安裝攝像頭，網(wǎng)絡(luò)視頻處 理器直接采集攝像頭所傳輸?shù)臄?shù)字圖像，網(wǎng)絡(luò)視頻處理器與PLC交換機(jī)和主機(jī)共同構(gòu)成局 域網(wǎng)，PLC交換機(jī)直接根據(jù)主機(jī)的設(shè)置將經(jīng)過編碼的圖像數(shù)據(jù)傳遞給對(duì)應(yīng)主機(jī)，操作人員可 W通過主機(jī)的顯示對(duì)各個(gè)攝像頭顯示的視頻進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)與主機(jī)配套設(shè)置GI^S車距 檢測(cè)模塊和報(bào)警模塊，實(shí)時(shí)對(duì)車距和障礙物進(jìn)行監(jiān)控識(shí)別，在出現(xiàn)異常情況時(shí)驅(qū)動(dòng)報(bào)警模 塊報(bào)警，本發(fā)明中的各個(gè)模塊使用信號(hào)線連接，各個(gè)模塊集成度較高，系統(tǒng)本身故障容易判 另IJ，改善鐵路養(yǎng)護(hù)機(jī)械監(jiān)控系統(tǒng)穩(wěn)定性。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種鐵路養(yǎng)護(hù)機(jī)械監(jiān)控系統(tǒng)， 其特征在于；包括網(wǎng)絡(luò)視頻處理器、PLC交換機(jī)、至少兩套攝像頭和至少S套用于操作和顯 示的主機(jī)，所述攝像頭與網(wǎng)絡(luò)視頻處理器信號(hào)輸入端連接，所述網(wǎng)絡(luò)視頻處理器信號(hào)輸出 端與PLC交換機(jī)信號(hào)輸入端連接，所述主機(jī)和PLC交換機(jī)連接。
[0007] 所述網(wǎng)絡(luò)視頻處理器通過RJ45接口與PLC交換模塊連接，所述PLC交換機(jī)通過雙 絞線與主機(jī)連接。
[0008] 所述視頻處理器包括電壓轉(zhuǎn)換模塊、外圍電路、視頻采集巧片和DSP視頻編碼器， 所述電壓轉(zhuǎn)換模塊為外圍電路供電，外圍電路輸出端與視頻采集巧片和DSP視頻編碼器連 接，所述視頻采集巧片與DSP視頻編碼器連接，視頻編碼器直接與PLC交換機(jī)信號(hào)輸入端連 接，視頻采集巧片與攝像頭連接。
[0009] 所述電壓轉(zhuǎn)換模塊輸入端連接Effl濾波器。
[0010] 所述攝像頭包括六套，六套攝像頭均為紅外攝像頭。
[0011] 所述主機(jī)包括=套，=套主機(jī)均采用觸控式平板計(jì)算機(jī)，主機(jī)包括手動(dòng)切換模塊、 自動(dòng)切換模塊、圖像識(shí)別模塊、Gl^s車距檢測(cè)模塊和報(bào)警模塊。
[0012] 采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：通過在大型鐵路養(yǎng)護(hù)機(jī)械關(guān)鍵運(yùn)行部 位，比如機(jī)器前端、行駛系和關(guān)鍵作業(yè)部件處安裝攝像頭，網(wǎng)絡(luò)視頻處理器直接采集攝像頭 所傳輸?shù)臄?shù)字圖像，網(wǎng)絡(luò)視頻處理器與PLC交換機(jī)和主機(jī)共同構(gòu)成局域網(wǎng)，PLC交換機(jī)直 接根據(jù)主機(jī)的設(shè)置將經(jīng)過編碼的圖像數(shù)據(jù)傳遞給對(duì)應(yīng)主機(jī)，操作人員可W通過主機(jī)的顯示 對(duì)各個(gè)攝像頭顯示的視頻進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)與主機(jī)配套設(shè)置GI^S車距檢測(cè)模塊和報(bào)警模 塊，實(shí)時(shí)對(duì)車距和障礙物進(jìn)行監(jiān)控識(shí)別，在出現(xiàn)異常情況時(shí)驅(qū)動(dòng)報(bào)警模塊報(bào)警，本發(fā)明中的 各個(gè)模塊使用信號(hào)線連接，各個(gè)模塊集成度較高，系統(tǒng)本身故障容易判別，改善鐵路養(yǎng)護(hù)機(jī) 械監(jiān)控系統(tǒng)穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0013] 圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)原理圖； 圖2是網(wǎng)絡(luò)視頻處理器原理圖； 圖3是主機(jī)系統(tǒng)原理圖； 圖4是系統(tǒng)流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整 地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0015] 在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)W便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可W 采用其他不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可W在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的 情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。
[0016] 如圖1所示，本發(fā)明公開了一種鐵路養(yǎng)護(hù)機(jī)械監(jiān)控系統(tǒng)，包括網(wǎng)絡(luò)視頻處理器、 PLC交換機(jī)、至少兩套攝像頭和至少S套用于操作和顯示的主機(jī)，所述攝像頭與網(wǎng)絡(luò)視頻處 理器信號(hào)輸入端連接，所述網(wǎng)絡(luò)視頻處理器信號(hào)輸出端與PLC交換機(jī)信號(hào)輸入端連接，所 述主機(jī)和PLC交換機(jī)連接；所述網(wǎng)絡(luò)視頻處理器通過RJ45接口與PLC交換模塊連接，所述 PLC交換機(jī)通過雙絞線與主機(jī)連接；本發(fā)明中的網(wǎng)絡(luò)視頻處理器通過RJ45接口與專屬視 頻的PLC交換機(jī)連接，可W有效防止視頻流占據(jù)其他控制信號(hào)帶寬，PLC交換機(jī)通過雙絞線 與駕駛室內(nèi)的多臺(tái)主機(jī)連接構(gòu)成局域網(wǎng)，主機(jī)的數(shù)量可W根據(jù)檢測(cè)部位的多少確定，經(jīng)過 網(wǎng)絡(luò)視頻處理器處理的數(shù)字視頻信號(hào)通過PLC交換機(jī)傳輸?shù)礁鱾€(gè)主機(jī)，主機(jī)上安裝有視頻 控制和圖像識(shí)別軟件，可對(duì)各攝像機(jī)的圖像進(jìn)行手動(dòng)或自動(dòng)控制，計(jì)算機(jī)顯示屏可按設(shè)定 順序依次實(shí)時(shí)顯示各監(jiān)控位置的圖像信息，同時(shí)發(fā)現(xiàn)異?？勺詣?dòng)報(bào)警，相對(duì)于現(xiàn)有鐵路養(yǎng) 護(hù)機(jī)械監(jiān)控系統(tǒng)而言，具有W下優(yōu)點(diǎn)：王:極大的減小了車輛鐵路養(yǎng)護(hù)機(jī)械監(jiān)控系統(tǒng)布線難 度；'夏;可實(shí)現(xiàn)多位置同時(shí)觀測(cè)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)處的實(shí)時(shí)狀況；:蓮集成了多種功能，盡可能的減少 了車輛裝備的成本，提高了車輛工作的效率，加強(qiáng)了管理者對(duì)工作現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控力度。
[0017] 本發(fā)明所述視頻處理器包括電壓轉(zhuǎn)換模塊、外圍電路、視頻采集巧片和DSP視頻 編碼器，所述電壓轉(zhuǎn)換模塊為外圍電路供電，外圍電路輸出端與視頻采集巧片和DSP視頻 編碼器連接，所述視頻采集巧片與DSP視頻編碼器連接，視頻編碼器直接與PLC交換機(jī)信號(hào) 輸入端連接，視頻采集巧片與攝像頭連接；所述電壓轉(zhuǎn)換模塊輸入端連接Effl濾波器；網(wǎng)絡(luò) 視頻處理器是鐵路養(yǎng)護(hù)機(jī)械監(jiān)控系統(tǒng)的核屯、部分，直接影響到視頻畫面的質(zhì)量，其主要負(fù) 責(zé)多路(最多8路）視頻信號(hào)的采集和壓縮、網(wǎng)絡(luò)傳輸方式的設(shè)定、壓縮碼流、傳輸碼率、帖 率、視頻圖像質(zhì)量設(shè)定，視頻硬盤錄像分辨率設(shè)定和顯示設(shè)定等；本發(fā)明硬件平臺(tái)的核屯、選 用美國(guó)德州儀器（TI)的高速多媒體處理巧片TMS6000系列DSP作為視頻信號(hào)處理器，主要 包括對(duì)攝像頭輸入信號(hào)的模/數(shù)轉(zhuǎn)換、DM642的數(shù)據(jù)處理及分析決策編碼、數(shù)/模轉(zhuǎn)換視頻 輸出等部分。系統(tǒng)通過控制視頻編解碼器來完成視頻的采集（輸入）和顯示（輸出），經(jīng) 編碼處理后的碼流經(jīng)千兆W太網(wǎng)傳送給視頻顯示控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行準(zhǔn)實(shí)時(shí)顯示和存儲(chǔ)。電源 采用車載電源專用模塊，+6~+36V輸入，+12V輸出，不受機(jī)車啟動(dòng)時(shí)蓄電池電壓被拉低的影 響，本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)視頻處理器硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示。其工作流程為；系統(tǒng)上電或重啟后，DSP 首先從程序存儲(chǔ)器加載程序，完成對(duì)視頻采集巧片的初始化和外圍硬件的配置，然后DSP 便開始進(jìn)行圖像采集并控制系統(tǒng)中的視頻解碼巧片，將攝像機(jī)采集到的模擬視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換 為數(shù)字視頻信號(hào)，再將數(shù)字視頻信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，生成H. 264視頻流，同時(shí)通過DSP自有 的網(wǎng)絡(luò)功能傳送至駕駛室內(nèi)的局域網(wǎng)上，供駕駛員查看。
[0018]由于大型鐵路養(yǎng)護(hù)機(jī)械作業(yè)過程中振動(dòng)頻繁，為了確保系統(tǒng)穩(wěn)定性，本發(fā)明采用 如下抗振措施： 1、網(wǎng)絡(luò)視頻處理器的PCB板上安裝有大量電子元件，PCB板又與機(jī)箱裝配在一起，因而 它們構(gòu)成了復(fù)雜的振動(dòng)系統(tǒng)。當(dāng)鐵路養(yǎng)護(hù)機(jī)械工作時(shí)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)視頻處理器產(chǎn)生較強(qiáng)的激振 力，振動(dòng)可能導(dǎo)致視頻處理器性能下降，甚至停止工作。因此，設(shè)計(jì)PCB板時(shí)按照車載要求 采取W下減振措施： (1) 增加電路板厚度，減小電路板的振動(dòng)變形； (2) 在電路板上附加加強(qiáng)筋，提高其剛度； (3) 在電源模塊