鐵路道口安全監(jiān)控系統(tǒng)

翟志偉

（鄭煤集團(tuán) 鐵運(yùn)處技術(shù)科，河南 新密 452371）

1 道口潛在安全隱患

1.1 道口設(shè)置隨意性。 企業(yè)鐵路道口位置的設(shè)置沒有國(guó)有鐵路道口規(guī)范嚴(yán)格，基本是受制于當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件和人文環(huán)境，所以，企業(yè)道口多且不易管理。 另外，企業(yè)鐵路的彎道多，曲線半徑大，個(gè)別道口建筑物侵界嚴(yán)重，司機(jī)瞭望困難，無法準(zhǔn)確確認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)道口情況和工作人員的信號(hào)， 錯(cuò)過最佳制動(dòng)停車時(shí)機(jī)，構(gòu)成直接安全隱患。

1.2 行人的輕視性。因?yàn)槠髽I(yè)鐵路列車班次少，通過時(shí)間沒有規(guī)律性，道口空閑時(shí)間長(zhǎng)，造成通過道口處車輛和行人防范性降低，不看道口信號(hào)搶越道口頻繁，甚至直接占用道口和行人坐臥道口現(xiàn)象。

2 問題分析

企業(yè)鐵路道口防護(hù)一直沿用早起的被動(dòng)防護(hù)模式， 地面工種都為鐵路行車服務(wù)，特別是道口防護(hù)目的就是保證列車安全順暢通過，道口安全以地面道口工防護(hù)為主，火車司機(jī)不能夠提前確定道口的行人、車輛情況，無法預(yù)知道口是否能夠順暢通過，往往是看到險(xiǎn)情為時(shí)已晚，造成事故無法避免。

3 方案解決

為了消除道口行車安全隱患，保證來往車輛及行人安全，必須通過技術(shù)手段加大對(duì)道口情況的監(jiān)控力度，加強(qiáng)機(jī)車司機(jī)通過道口時(shí)的瞭望，由道口工被動(dòng)防護(hù)行車變?yōu)榛疖囁緳C(jī)主動(dòng)防護(hù)行車。 上海亨鈞科技有限公司采用創(chuàng)新理念將視頻監(jiān)控、自動(dòng)控制和無線通信三種技術(shù)的有機(jī)結(jié)合開發(fā)出了“鐵路道口安全監(jiān)控系統(tǒng)”， 該系統(tǒng)的運(yùn)用實(shí)施可有效彌補(bǔ)當(dāng)前道口防護(hù)的缺陷。

系統(tǒng)概述該系統(tǒng)主要由兩大部分組成：1）車載接收設(shè)備，2）地面接收發(fā)射設(shè)備，以無線傳輸為手段，結(jié)合國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的圖傳技術(shù)和圖像偵測(cè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)三大主要功能：1）道口視頻圖像的遠(yuǎn)程傳輸和車載顯示；2） 道口視頻圖像的記錄和識(shí)別；3）過道口安全預(yù)警。

4 系統(tǒng)原理

系統(tǒng)設(shè)計(jì)在通過道口作業(yè)的所有機(jī)車駕駛室內(nèi)安裝一套視頻接收處理系統(tǒng)，同時(shí)在各道口處安裝道口視頻監(jiān)控?zé)o線傳輸系統(tǒng)和硬盤錄像處理系統(tǒng)。 當(dāng)機(jī)車行駛接近道口時(shí)，啟動(dòng)道口視頻監(jiān)控?zé)o線傳輸系統(tǒng)和硬盤錄像處理系統(tǒng)，并自動(dòng)接收由該系統(tǒng)送出的視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)， 同時(shí)顯示在車載液晶顯示器上；當(dāng)發(fā)現(xiàn)有行人車輛經(jīng)過時(shí)， 硬盤錄像機(jī)可通過圖像偵測(cè)技術(shù)，自動(dòng)予以識(shí)別并將報(bào)警信號(hào)發(fā)送至機(jī)車上予以安全預(yù)警。 監(jiān)控的道口畫面將被保存至硬盤錄像機(jī)中， 通過外接存儲(chǔ)設(shè)備，可錄像拷貝至地面進(jìn)行查閱。

5 系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)

鐵路道口安全監(jiān)控系統(tǒng)主要由視頻發(fā)射機(jī)、視頻接收機(jī)、球形攝像機(jī)、工控顯示器、應(yīng)答器、硬盤錄像機(jī)6 大部分組成。分別安裝在道口旁和機(jī)車駕駛室內(nèi)，并通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)合無線通訊的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。

（1）視頻發(fā)射機(jī)。 視頻發(fā)射機(jī)由視頻圖像采集、MPEG2 圖像編碼、COFDM 編碼、加密控制、控制電路、信號(hào)放大器、混頻、高放、濾波、發(fā)射天線及電源等組成。 發(fā)射機(jī)端將AV 信號(hào)經(jīng)過視頻采集編碼，COFDM 編碼及DA 轉(zhuǎn)換后再上變頻調(diào)制到選擇指定的頻點(diǎn)上，經(jīng)過高頻功率放大后由天線發(fā)射出去。

（2）視頻接收機(jī)。 視頻接收機(jī)系統(tǒng)由控制電路、信號(hào)放大器、接收天線及電源等組成，通過高增益的接收天線將接收到的信號(hào)送到接收機(jī)進(jìn)行下變頻、COFDM 解調(diào)、MPEG2 解碼輸出AV 信號(hào)。

（3）攝像機(jī)。 采用工業(yè)級(jí)室外攝像機(jī)，全鋁合金球型外殼設(shè)計(jì)，部件結(jié)構(gòu)緊湊，外殼防護(hù)強(qiáng)度高，散熱性能優(yōu)良，防水性能好，可靠性高，紅外照射距離遠(yuǎn)，光場(chǎng)分布均勻，最遠(yuǎn)夜視距離可達(dá)到150 米。

（4）硬盤錄像機(jī)。硬盤錄像機(jī)通過TCP/IP 與視頻接收機(jī)相連，接收道口視頻圖像數(shù)據(jù)。 可接入分辨率為1080p、720p、D1等分辨率的視頻源，同時(shí)配備USB 端口、3.5mm 音頻輸出接口，實(shí)現(xiàn)集監(jiān)控圖像本地瀏覽、錄像、回放、移動(dòng)偵測(cè)錄像、報(bào)警功能于一體的全網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控解決方案。 可支持多路（4 路）同時(shí)回放，對(duì)于鐵路道口的雙攝像頭設(shè)計(jì)，硬盤錄像機(jī)可采用雙畫面輪詢的方式輸出進(jìn)行顯示。

（5）系統(tǒng)特點(diǎn)。1）傳輸距離遠(yuǎn)可調(diào)，抗干擾能力強(qiáng)?？梢愿鶕?jù)道口的實(shí)際情況確定應(yīng)答器安裝位置， 做到機(jī)車快走快報(bào)，慢走慢報(bào)。 視頻傳輸采用微波傳輸，避開現(xiàn)用的公共傳輸頻段，減少傳輸?shù)目垢蓴_性。 2）低功耗，運(yùn)行穩(wěn)定，使用壽命長(zhǎng)。 系統(tǒng)接近道口經(jīng)過觸發(fā)才啟動(dòng)，在不使用時(shí)處于休眠狀態(tài)減少功能消耗。 另外，本系統(tǒng)采用車載主機(jī)硬盤錄像機(jī)和攝像機(jī)采用工業(yè)級(jí)保證設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)和長(zhǎng)期使用。3）對(duì)道口視頻畫面進(jìn)行移動(dòng)偵測(cè)及安全預(yù)警。 當(dāng)?shù)揽谙到y(tǒng)啟動(dòng)后，會(huì)實(shí)時(shí)監(jiān)控道口情況，并進(jìn)行移動(dòng)偵測(cè)， 當(dāng)出現(xiàn)搶道口通過時(shí)會(huì)及時(shí)進(jìn)行安全報(bào)警。同時(shí)，機(jī)車上提醒機(jī)車司機(jī)加強(qiáng)瞭望，并按壓解鎖方結(jié)束安全預(yù)警。 4）對(duì)道口攔木機(jī)狀態(tài)進(jìn)行采集和安全預(yù)警。 在有人和配備有攔木機(jī)和報(bào)警裝置道口， 可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行功能的擴(kuò)展，在攔木機(jī)放到位道口安全的情況機(jī)車會(huì)接到道口已安全的語音報(bào)警，司機(jī)提前預(yù)知道口欄桿已放好可以正常通行。

6 技術(shù)認(rèn)定

本系統(tǒng)通過實(shí)踐運(yùn)用和鐵道部專家組的技術(shù)鑒定， 認(rèn)為技術(shù)先進(jìn)，滿足當(dāng)前鐵路道口的安全監(jiān)控需求，彌補(bǔ)現(xiàn)有道口的不足，值得在企業(yè)和地方鐵路推廣。

7 結(jié)論

本套可視頻道口安全系統(tǒng)改變了道口被動(dòng)防護(hù)局面，使道口防護(hù)關(guān)口前移，彌補(bǔ)了因地理?xiàng)l件限制、人為因素造成的道口安全防護(hù)缺陷漏洞。 同時(shí)，能夠解放了道口防護(hù)人員，節(jié)約公司成本費(fèi)用。 視頻材料可以作為權(quán)責(zé)認(rèn)定的佐證，減少道口糾紛不必要的麻煩，為企業(yè)鐵路的安全生產(chǎn)提供可靠保障。 該系統(tǒng)可以在機(jī)車臺(tái)數(shù)少，道口多的企業(yè)、廠礦鐵路推廣使用。