Система мониторинга и контроля на железнодорожном транспорте

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, в частности к системе мониторинга и контроля подвижного транспортного средства и железнодорожной инфраструктуры.

Для расширения функциональных возможностей системы и повышения безопасности транспортных и пассажирских перевозок система мониторинга на железнодорожном транспорте содержит центр (1) мониторинга, взаимосвязанный с центром (4) управления на подвижном транспортном средстве, расположенным в кабине машиниста, который взаимосвязан с подсистемой (5) мониторинга головного вагона и/или подсистемой (6) мониторинга моторного вагона, и/или подсистемой (7) мониторинга прицепного вагона, и/или подсистемой (8) мониторинга верхнего строения пути и подсистемой (9) мониторинга кабины машиниста, причем центр (4) управления на подвижном транспортном средстве содержит центральный процессор (10-1), взаимосвязанный с блоком (10-2) управления видеокамерами, блоком (10-3) обработки аудио и видео изображения, монитором (11), блоком (12) архивации видео и аудио информации, приемопередатчиком (13) цифрового сигнала и блоком (14) ввода-вывода, причем приемо-передатчик (13) цифрового сигнала взаимосвязан с входом-выходом радиоканала связи с центром мониторинга (1), с подсистемой (2) мониторинга железнодорожных переездов и с подсистемой (3) мониторинга для станций, блок (14) ввода-вывода взаимосвязан с входом-выходом связи с подсистемой (5) мониторинга головного вагона, с подсистемой (6) мониторинга моторного вагона, с подсистемой (7) мониторинга прицепного вагона и с подсистемой (8) мониторинга верхнего строения пути. Ил. 9 л.

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, в частности к системе мониторинга и контроля подвижного транспортного средства и железнодорожной инфраструктуры.

Известна система мониторинга на железнодорожном транспорте содержащая центр мониторинга, взаимосвязанный с центром управления на подвижном транспортном средстве, расположенным в кабине машиниста, который взаимосвязан с подсистемой мониторинга головного вагона и/или подсистемой мониторинга моторного вагона, и/или подсистемой мониторинга прицепного вагона, и/или подсистемой мониторинга верхнего строения пути, причем центр управления на подвижном транспортном средстве содержит центральный процессор, взаимосвязанный с блоком управления видеокамерами, монитором, блоком архивации видео и аудио информации, приемо-передатчиком цифрового сигнала и блоком ввода-вывода (см. например, патент на ПМ 61235, от 09.11.2006 г.)

Однако известная система имеет ограниченные функциональные возможности, так как не обеспечивает мониторинг кабины машиниста для контроля соблюдения регламента переговоров и действий при поездной маневровой работе машиниста и помощника машиниста, что снижает безопасность транспортных и пассажирских перевозок.

Техническим результатом является расширение функциональных возможностей системы для повышения безопасности транспортных и пассажирских перевозок путем обеспечения видео и аудио регистрации для контроля соблюдения регламента переговоров и действий в кабине машиниста подвижного транспортного средства.

Достигается это тем, что система мониторинга на железнодорожном транспорте содержит центр (1) мониторинга, взаимосвязанный с центром (4) управления на подвижном транспортном средстве, расположенным в кабине машиниста, который взаимосвязан с подсистемой (5) мониторинга головного вагона и/или подсистемой (6) мониторинга моторного вагона, и/или подсистемой (7) мониторинга прицепного вагона, и/или подсистемой (8) мониторинга верхнего строения пути и подсистемой (9) мониторинга кабины машиниста, причем центр (4) управления на подвижном транспортном средстве содержит центральный процессор (10-1), взаимосвязанный с блоком (10-2) управления видеокамерами, блоком (10-3) обработки аудио и видео изображения, монитором (11), блоком (12) архивации видео и аудио информации, приемо-передатчиком (13) цифрового сигнала и блоком (14) ввода-вывода, причем приемо-передатчик (13) цифрового сигнала взаимосвязан с входом-выходом радиоканала связи с центром мониторинга (1), с подсистемой (2) мониторинга железнодорожных переездов и с подсистемой (3) мониторинга для станций, блок (14) ввода-вывода взаимосвязан с входом-выходом связи с подсистемой (5) мониторинга головного вагона, с подсистемой (6) мониторинга моторного вагона, с подсистемой (7) мониторинга прицепного вагона и с подсистемой (8) мониторинга верхнего строения пути, а блок (10-3) обработки аудио и видео изображения взаимосвязан с входом-выходом центра (4) управления для взаимосвязи с подсистемой (9) мониторинга кабины машиниста, при этом подсистема (5) мониторинга головного вагона содержит взаимосвязанные с входом-выходом связи подсистемы с центром (4) управления на подвижном транспортном средстве блок (15) обработки видеоизображения, взаимосвязанный с блоком (16) видеокамер, блок (17) пожарной сигнализации и пожаротушения, блок (18) диагностики колесных пар, блок (19) диагностики буксового узла, блок (20) контроля за климатическими параметрами внутри вагона, блок (21) диагностики компрессора, блок (22) диагностики автотормозного оборудования, взаимосвязанные с входом-выходом связи с центром (4) управления на подвижном транспортном средстве, а подсистема (6) мониторинга моторного вагона содержит взаимосвязанные с входом-выходом связи подсистемы с центром (4) управления на подвижном транспортном средстве блок (23) обработки видеоизображения, взаимосвязанный с блоком (24) видеокамер, блок (25) пожарной сигнализации и пожаротушения, блок (26) диагностики колесных пар редуктора и тягового электродвигателя, блок (27) диагностики буксового узла, блок (28) контроля климатических параметров внутри вагона, блок (29) диагностики компрессора, блок (30) диагностики автотормозного оборудования, а подсистема (7) мониторинга прицепного вагона, содержит взаимосвязанные с входом связи подсистемы с центром (4) управления на подвижном транспортном средстве блок (31) обработки видеоизображения, взаимосвязанный с блоком (32) видеокамер, блок (33) пожарной сигнализации и пожаротушения, блок (34) диагностики колесных пар, (35) блок диагностики буксового узла, блок (36) контроля за климатическими параметрами внутри вагона, блок (37) диагностики компрессора, блок (38) диагностики автотормозного оборудования, а подсистема (8) мониторинга верхнего строения пути содержит взаимосвязанный с входом-выходом связи с центром (4) управления на подвижном транспортном средстве блок (39) обработки видеоизображения, с которым взаимосвязаны видеокамера (40) контроля контактного провода и/или видеокамера (41) контроля железнодорожного полотна. Кроме того, подсистема (3) мониторинга железнодорожных станций при посадке и высадке пассажиров содержит взаимосвязанный с входом-выходом связи с центром (1) мониторинга и центром (4) управления на подвижном транспортном средстве блок (42) обработки видеоизображения, с которым взаимосвязаны видеокамера (43) контроля за ситуацией на железнодорожных станциях и/или видеокамера (44) контроля за посадкой и высадкой пассажиров, а подсистема (2) мониторинга железнодорожных переездов содержит взаимосвязанный с входом-выходом связи с центром (1) мониторинга и центром (4) управления на подвижном транспортном средстве блок (45) обработки видеоизображения, с которым взаимосвязана видеокамера (46) контроля за железнодорожным переездом, при этом подсистема (9) мониторинга кабины машиниста содержит взаимосвязанные с входом-выходом связи с центром (4) управления на подвижном транспортном средстве видеокамеру (47), микрофон (48), блок (49) хранения данных и шины (50) и (51) связи с радиостанцией штатной и приборами безопасности.

Сущность технического решения заключается в том, что выполнение предлагаемой системы мониторинга вышеописанным образом позволяет расширить ее функциональные возможности путем обеспечения видеонаблюдения и аудио-видео регистрации на железнодорожном транспортном средстве в кабине машиниста.

На Фиг.1 представлена структурная блок-схема предлагаемой системы мониторинга, на Фиг.2 - блок-схема подсистемы мониторинга центра управления, на Фиг.3, 4 и 5 - блок-схемы подсистем мониторинга головного, моторного и прицепного вагонов электропоезда, на Фиг.6 - блок-схема мониторинга верхнего строения пути, на Фиг.7 и 8 - блок-схемы подсистем мониторинга железнодорожных переездов и железнодорожных станций, соответственно, а на фиг.9 - блок-схема подсистемы мониторинга кабины машиниста.

Система мониторинга и контроля на железнодорожном транспорте содержит центр (1) мониторинга, взаимосвязанный с центром (4) управления на подвижном транспортном средстве, расположенным в кабине машиниста, который взаимосвязан с подсистемой (5) мониторинга головного вагона и/или подсистемой (6) мониторинга моторного вагона, и/или подсистемой (7) мониторинга прицепного вагона, и/или подсистемой (8) мониторинга верхнего строения пути и подсистемой (9) мониторинга кабины машиниста.

Центр (4) управления на подвижном транспортном средстве содержит центральный процессор (10-1), взаимосвязанный с блоком (10-2) управления видеокамерами, блоком (10-3) обработки аудио и видео изображения, монитором (11), блоком (12) архивации, приемо-передатчиком (13) цифрового сигнала и блоком (14) ввода-вывода. Приемо-передатчик (13) цифрового сигнала взаимосвязан с входом-выходом радиоканала связи с центром (1) мониторинга, с подсистемой (2) мониторинга железнодорожных переездов и с подсистемой (3) мониторинга для станций. Блок (14) ввода-вывода взаимосвязан с входом-выходом связи с подсистемой (5) мониторинга головного вагона, с подсистемой (6) мониторинга моторного вагона, с подсистемой (7) мониторинга прицепного вагона и с подсистемой (8) мониторинга верхнего строения пути. Блок 10-3 обработки аудио и видео изображения взаимосвязан с входом-выходом центра (4) управления для взаимосвязи с подсистемой (9) мониторинга кабины машиниста.

Подсистема (5) мониторинга головного вагона содержит взаимосвязанные с входом-выходом связи подсистемы с центром (4) управления на подвижном транспортном средстве блок (15) обработки видеоизображения, взаимосвязанный с блоком (16) видеокамер, блок (17) пожарной сигнализации и пожаротушения, блок (18) диагностики колесных пар, блок (19) диагностики буксового узла, блок (20) контроля за климатическими параметрами внутри вагона, блок (21) диагностики компрессора, блок (22) диагностики автотормозного оборудования, взаимосвязанные с входом-выходом связи с центром (4) управления на подвижном транспортном средстве.

Подсистема (6) мониторинга моторного вагона содержит взаимосвязанные с входом-выходом связи подсистемы с центром (4) управления на подвижном транспортном средстве блок (23) обработки видеоизображения, взаимосвязанный с блоком (24) видеокамер, блок (25) пожарной сигнализации и пожаротушения, блок (26) диагностики колесных пар редуктора и тягового электродвигателя, блок (27) диагностики буксового узла, блок (28) контроля климатических параметров внутри вагона, блок (29) диагностики компрессора, блок (30) диагностики автотормозного оборудования.

Подсистема (7) мониторинга прицепного вагона, содержит взаимосвязанные с входом связи подсистемы с центром (4) управления на подвижном транспортном средстве блок (31) обработки видеоизображения, взаимосвязанный с блоком (32) видеокамер, блок (33) пожарной сигнализации и пожаротушения, блок (34) диагностики колесных пар, (35) блок диагностики буксового узла, блок (36) контроля за климатическими параметрами внутри вагона, блок (37) диагностики компрессора, блок (38) диагностики автотормозного оборудования.

Подсистема (8) мониторинга верхнего строения пути содержит взаимосвязанный с входом-выходом связи с центром (4) управления на подвижном транспортном средстве блок (39) обработки видеоизображения, с которым взаимосвязаны видеокамера (40) контроля контактного провода и/или видеокамера (41) контроля железнодорожного полотна.

Подсистема (3) мониторинга железнодорожных станций содержит взаимосвязанный с входом-выходом связи с центром (1) мониторинга и центром (4) управления на подвижном транспортном средстве блок (42) обработки видеоизображения, с которым взаимосвязаны видеокамера (43) контроля за ситуацией на станциях и/или видеокамера (44) контроля за посадкой и высадкой пассажиров.

Подсистема (2) мониторинга железнодорожных переездов содержит взаимосвязанный с входом-выходом связи с центром (1) мониторинга и центром (4) управления на подвижном транспортном средстве блок (45) обработки видеоизображения, с которым взаимосвязана видеокамера (46) контроля за железнодорожным переездом.

Подсистема (9) мониторинга кабины машиниста содержит взаимосвязанные с входом-выходом связи с центром (4) управления на подвижном транспортном средстве видеокамеру (47), микрофон (48), блок (49) хранения данных и шины (50) и (51) связи с радиостанцией штатной и приборами безопасности.

Система работает следующим образом.

В центре (4) управления подвижного транспортного средства в кабине машиниста на экране монитора (11) в режиме реального времени отображается текущая ситуация в вагонах, на железнодорожных путях и ближайших переездах.

При этом осуществляется непрерывная регистрация и хранение видео и аудио информации, поступающей от каждой видеокамеры в отдельности и сохранение полученной информации на двух независимых друг от друга регистраторах в течение 3-х суток.

Кроме того, осуществляется удаленный визуальный контроль на мониторе (11) в кабине машиниста с регистрацией за несколько километров за приближающимся железнодорожным переездом, оборудованным видеокамерой (46) направленного действия, блоком (45) обработки видеоизображения и передатчиком (например, радиомодемом) информации по радиоканалу.

Кроме того, система осуществляет непрерывный контроль состояния железнодорожного полотна и контактного провода с передачей информации в блок (12) архивации. Обработку полученной информации осуществляет центральный процессор (10-1), установленный в центре (4) управления.

Блок (10-2) управления видеокамерами позволяет просматривать видеоизображение в ручном режиме нажатием кнопки, соответствующей номеру вагона, либо в автоматическом, при котором видеоизображение со всех вагонов показывается на мониторе (11) по очереди без вмешательства машиниста. При этом на экране монитора (11) непрерывно выводится изображение с нескольких видеокамер вагона с указанием его номера.

Блоки (17), (25) и (33) пожарной сигнализации и пожаротушения контролируют отсутствие открытого очага пламени и задымленность в вагонах и передают информацию об их значениях на центральный процессор 9, который анализирует полученную информацию и в случае возникновения критической ситуации выдает информацию в виде звукового сигнала оповещения в кабине машиниста и на монитор (11) с указанием номера вагона. Машинист с помощью блока (10-2) управления видеокамерами выводит на монитор видеоинформацию о состоянии вагона, визуально оценивает ситуацию и принимает решение о включении систем пожаротушения.

Блоки (18), (26) и (34) диагностики колесных пар снимают информацию с вибродатчиков, датчиков температуры, датчиков осевых зазоров и т.д., установленных в подшипниковых узлах редукторных блоков и тяговых электродвигателей и посылают полученную информацию на центральный процессор (10-1), который по специальному алгоритму анализирует полученную информацию и в случае возникновения неисправности выдает диагностическое сообщение на монитор (11). В случае возникновения неисправности тяговый электродвигатель неисправной колесной пары отключается и машинистом принимается решение об остановке поезда или уменьшения скорости его движения. Вся информация, полученная в процессе диагностики состояния колесных пар, записывается в блок (12) архивации, периодически анализируется в локомотивных депо для принятия обоснованных решений о необходимости проведения текущего обслуживания и ремонта колесных пар.

Блоки (19), (27) и (35) диагностики буксового узла снимают информацию с вибродатчиков, датчиков температуры, осевых зазоров и т.д. в подшипниковых узлах букс и передают полученную информацию на центральный процессор (10-1), который анализирует полученную информацию и в случае возникновения неисправности выдает диагностическое сообщение на монитор (11). В случае возникновения неисправности буксового узла машинистом принимается решение об остановке поезда или уменьшения скорости его движения. Вся информация, полученная в процессе диагностики состояния буксовых узлов, записывается в блок (12) архивации, которая периодически анализируется в локомотивных депо для принятия обоснованных решений о необходимости проведения текущего обслуживания и ремонта буксовых узлов.

Блоки (20), (28) и (36) контроля за климатическими параметрами внутри вагона снимают информацию с датчиков температуры, влажности и загрязненности воздуха в салоне вагона и выдают полученную информацию на центральный процессор (10-1), который анализирует полученную информацию и в случае возникновения критической ситуации выдает диагностическое сообщение на монитор (11). Машинист принимает решение об отключении системы кондиционирования, или перемещения пассажиров в другие вагоны. Вся информация, полученная в процессе регистрации климатических параметров в вагоне, записывается в блок (12) архивации, которая периодически анализируется в локомотивных депо для принятия обоснованных решений о сроках проведения текущего обслуживания и ремонта климатических установок.

Блоки (21), (29) и (36) диагностики компрессора контролируют параметры сжатого воздуха на выходе из компрессора и в пневматической системе и выдают полученную информацию на центральный процессор (10-1), который анализирует состояние пневматической системы и в случае возникновения критической ситуации выдает диагностическое сообщение на монитор (11) для принятия машинистом решения. Вся информация, полученная в процессе регистрации параметров компрессора и пневматической системы в вагоне, записывается в блок (12) архивации, которая периодически анализируется в локомотивных депо для принятия обоснованных решений о сроках проведения текущего обслуживания и ремонта компрессоров.

Блоки (22), (30) и (37) диагностики контролируют работу тормозного цилиндра и автотормозов и выдают полученную информацию на центральный процессор (10-1), который анализирует состояние автотормозного оборудования и в случае возникновения критической ситуации выдает диагностическое сообщение на монитор (11) для принятия машинистом решения об остановке поезда или снижения скорости его движения. Вся информация, полученная в процессе регистрации параметров автотормозного оборудования, записывается в блок (12) архивации, которая периодически анализируется в локомотивных депо для принятия обоснованных решений о сроках проведения текущего обслуживания и ремонта автотормозного оборудования.

В центр (4) управления подвижного транспортного средства в кабине машиниста поступает информация с шины связи (50) радиостанции штатной и (51) приборов безопасности, в блок (10-3) обработки аудио и видео изображения в режиме реального времени поступает информация с видеокамеры (47) и микрофона (48) о текущей ситуации в кабине машиниста.

При этом осуществляется регистрация и хранение обработанной информации в блоке (49) хранения данных.

Следует отметить, что вся ситуация на подвижном транспортном средстве непрерывно передается по радиоканалу от приемо-передатчика (13) видеосигнала в центр (1) мониторинга, где осуществляется контроль и архивация полученной информации с железнодорожной транспортной системы.

Таким образом, в предлагаемой системе мониторинга обеспечивается достижение поставленного технического результата-расширение функциональных возможностей для повышения безопасности грузовых и пассажирских перевозок путем обеспечения видеонаблюдения, контроля за ситуацией в вагонах подвижного транспортного средства, контроля соблюдения регламента служебных переговоров и действий при поездной маневровой работе машиниста и помощника машиниста.

1. Система мониторинга и контроля на железнодорожном транспорте, содержащая центр (1) мониторинга, взаимосвязанный с центром (4) управления на подвижном транспортном средстве, расположенным в кабине машиниста, который взаимосвязан с подсистемой (5) мониторинга головного вагона и/или подсистемой (6) мониторинга моторного вагона, и/или подсистемой (7) мониторинга прицепного вагона и подсистемой (8) мониторинга верхнего строения пути, отличающаяся тем, что центр (4) управления на подвижном транспортном средстве взаимосвязан с подсистемой (9) мониторинга кабины машиниста.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что центр (4) управления на подвижном транспортном средстве содержит центральный процессор (10-1), взаимосвязанный с блоком (10-2) управления видеокамерами, блоком (10-3) обработки аудио- и видеоизображения, монитором (11), блоком (12) архивации видео- и аудиоинформации, приемопередатчиком (13) цифрового сигнала и блоком (14) ввода-вывода, причем приемопередатчик (13) цифрового сигнала взаимосвязан с входом-выходом радиоканала связи с центром мониторинга (1), с подсистемой (2) мониторинга железнодорожных переездов и с подсистемой (3) мониторинга для станций, блок (14) ввода-вывода взаимосвязан с входом-выходом связи с подсистемой (5) мониторинга головного вагона, с подсистемой (6) мониторинга моторного вагона, с подсистемой (7) мониторинга прицепного вагона и с подсистемой (8) мониторинга верхнего строения пути, а блок (10-3) обработки аудио- и видеоизображения взаимосвязан с входом-выходом центра (4) управления для взаимосвязи с подсистемой (9) мониторинга кабины машиниста.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что подсистема (5) мониторинга головного вагона содержит взаимосвязанные с входом-выходом связи подсистемы с центром (4) управления на подвижном транспортном средстве блок (15) обработки видеоизображения, взаимосвязанный с блоком (16) видеокамер, блок (17) пожарной сигнализации и пожаротушения, блок (18) диагностики колесных пар, блок (19) диагностики буксового узла, блок (20) контроля за климатическими параметрами внутри вагона, блок (21) диагностики компрессора, блок (22) диагностики автотормозного оборудования, взаимосвязанные с входом-выходом связи с центром (4) управления на подвижном транспортном средстве.

4. Система по п.1, отличающаяся тем, что подсистема (6) мониторинга моторного вагона содержит взаимосвязанные с входом-выходом связи подсистемы с центром (4) управления на подвижном транспортном средстве блок (23) обработки видеоизображения, взаимосвязанный с блоком (24) видеокамер, блок (25) пожарной сигнализации и пожаротушения, блок (26) диагностики колесных пар редуктора и тягового электродвигателя, блок (27) диагностики буксового узла, блок (28) контроля климатических параметров внутри вагона, блок (29) диагностики компрессора, блок (30) диагностики автотормозного оборудования.

5. Система по п.1, отличающаяся тем, что подсистема (7) мониторинга прицепного вагона содержит взаимосвязанные с входом связи подсистемы с центром (4) управления на подвижном транспортном средстве блок (31) обработки видеоизображения, взаимосвязанный с блоком (32) видеокамер, блок (33) пожарной сигнализации и пожаротушения, блок (34) диагностики колесных пар, (35) блок диагностики буксового узла, блок (36) контроля за климатическими параметрами внутри вагона, блок (37) диагностики компрессора, блок (38) диагностики автотормозного оборудования.

6. Система по п.1, отличающаяся тем, что подсистема (8) мониторинга верхнего строения пути содержит взаимосвязанный с входом-выходом связи с центром (4) управления на подвижном транспортном средстве блок (39) обработки видеоизображения, с которым взаимосвязаны видеокамера (40) контроля контактного провода и/или видеокамера (41) контроля железнодорожного полотна.

7. Система по п.1, отличающаяся тем, что подсистема (3) мониторинга железнодорожных станций при посадке и высадке пассажиров содержит взаимосвязанный с входом-выходом связи с центром (1) мониторинга и центром (4) управления на подвижном транспортном средстве блок (42) обработки видеоизображения, с которым взаимосвязаны видеокамера (43) контроля за ситуацией на железнодорожных станциях и/или видеокамера (44) контроля за посадкой и высадкой пассажиров.

8. Система по п.1, отличающаяся тем, что подсистема (2) мониторинга железнодорожных переездов содержит взаимосвязанный с входом-выходом связи с центром (1) мониторинга и центром (4) управления на подвижном транспортном средстве блок (45) обработки видеоизображения, с которым взаимосвязана видеокамера (46) контроля за железнодорожным переездом.

9. Система по п.1, отличающаяся тем, что подсистема (9) мониторинга кабины машиниста содержит взаимосвязанные с входом-выходом связи с центром (4) управления на подвижном транспортном средстве видеокамеру (47), микрофон (48), блок (49) хранения данных и шины (50) и (51) связи с радиостанцией штатной и приборами безопасности.