專利名稱：用于鐵路應急搶險和動態(tài)視頻監(jiān)控的調度監(jiān)控系統(tǒng)和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于鐵路應急搶險、動態(tài)視頻監(jiān)控的調度監(jiān)控系統(tǒng)和方法，具體地，其涉及一種利用2.4GHz無線寬帶數(shù)據(jù)傳輸方式進行鐵路數(shù)據(jù)、圖像、語音傳輸?shù)南到y(tǒng)和方法。
背景技術：
隨著我國鐵路5次提速和城際直達列車的開行都標志著鐵路運輸裝備、技術水平的不斷提高，但是在鐵路旅客服務、應急搶險通信及保障行車安全的動態(tài)視頻監(jiān)控等方面仍然存在不足。
在應急搶險通信方面目前的應急搶險通信設備龐大、結構繁雜，搬運、接續(xù)和維護困難，開通耗時長，不能滿足輕便、靈活、開通迅速、維修簡單等應急搶險通信的基本要求。
在動態(tài)視頻監(jiān)控方面道口、易落石點和防洪點等地點的狀況依靠以前的技術是無法讓接近事故點的列車上的司機實時掌握，從而錯過采取措施的最好時機；機車和車廂內的實際狀況無法讓控制中心實時掌握等。
在旅客服務方面車上旅客只能收聽列車廣播，無法收看電視(新聞和重大事件直播等)、無法接入互聯(lián)網、在山區(qū)無法撥打電話等。兩會代表曾多次呼吁鐵路旅客在列車上看不到電視、新聞節(jié)目。
為了克服上述問題，上海奧達光電子科技有限公司于2002年11月19日申請的公開號為CN1410307A的專利申請公開了一種運動列車網絡服務及遠程智能管理信息系統(tǒng)，該運動列車網絡服務及遠程智能管理信息系統(tǒng)是在鐵路二條鐵軌間地面上隔一定距離安裝用普通材料制作的地標，地標本身無源。由列車運用自掃描，通過地標信息讀取器讀取地理位置、車速、里程數(shù)、警示等信息，供行車人員參考，并通過天線傳送到衛(wèi)再轉送到列車運行調度中心對列車進行遠程智能管理，運動列車主計算機具有信息高速解碼、存儲、壓縮裝置，列車主機算機控制下的輸出接口接至各車廂，為旅客提供多媒體電視、電話、上網游戲、音樂及伊妹兒等服務，列車主機的裝備與功能還能避免在特殊地形或氣候下數(shù)據(jù)的丟失。但是，該技術無法解決應急搶險通信和動態(tài)視頻監(jiān)控方面的技術問題。
此外，1999年5月27日公布的WO9925598A中公開了一種鐵路裝置防碰撞和防脫軌的安全系統(tǒng)，它通過可從列車車頭遙控的自走式小車，探測列車前方適當距離處鐵路的異常、障礙，該自走式小車上裝有傳感裝置以用于揭示沿鐵路的異常和障礙物。但是，采用這種方式防撞將限制列車的速度，其成本和維護費用也大大增加。因此，迫切需要找到一種技術方案來解決上面的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的一方面，為了克服目前應急搶險通信設備龐大、結構繁雜，搬運、接續(xù)和維護困難，開通耗時長的問題，提供了一種用于鐵路應急搶險和動態(tài)視頻監(jiān)控的調度監(jiān)控系統(tǒng)，其包括終端設備、無線路由器、智能接入節(jié)點IAP、有線傳輸網和移動交換控制中心，其中終端設備包括攝像機和應急通信箱，該攝像機與該應急箱連接。該應急箱包括編解碼器、傳輸設備和電池，該攝像機將現(xiàn)場的視頻圖像通過應急箱中的編解碼器實時進行編碼，編碼后的視頻數(shù)據(jù)經由無線路由器轉發(fā)至臨近的智能接入節(jié)點IAP，該智能接入節(jié)點IAP通過有線傳輸網傳輸?shù)揭苿咏粨Q控制中心的電子屏幕墻上，移動交換控制中心通過區(qū)域控制中心將相關信息經由有線傳輸網、智能接入節(jié)點IAP、無線路由器傳送到駕駛室里的終端顯示器上。
所述指揮中心能通過該系統(tǒng)及時掌握搶險現(xiàn)場情況以及搶險進度，并且指揮中心能將該搶險情況提前顯示給司機，以防止事故的發(fā)生，同時，其中的緊急搶險通信系統(tǒng)輕便、靈活、開通迅速、維修簡單。
本發(fā)明的另一方面，為了監(jiān)控道口、易落石點和防洪點等地點的狀況并及時通知列車駕駛員，該系統(tǒng)進一步包括動態(tài)視頻監(jiān)控器，其包括監(jiān)控攝像機以及與之連接的無線路由器(WR或EWR).
本發(fā)明的另一方面，為了給列車上的旅客提供更優(yōu)質的服務，該系統(tǒng)進一步包括在列車上設置無線路由器和終端通訊設備。
本發(fā)明的另一方面，還提供了一種用于鐵路應急搶險和動態(tài)視頻監(jiān)控的調度監(jiān)控方法，該方法包括將終端設備布置在應急搶險地點；將該終端設備所包括的攝像機對準搶險現(xiàn)場，該終端設備還包括應急通信箱；該攝像機與該應急箱連接，該應急箱包括編解碼器、傳輸設備和電池；該攝像機將現(xiàn)場的視頻圖像通過應急箱中的編解碼器實時進行編碼，編碼后的視頻數(shù)據(jù)經由無線路由器轉發(fā)至臨近的智能接入節(jié)點IAP；該智能接入節(jié)點IAP通過有線傳輸網傳輸?shù)揭苿咏粨Q控制中心的電子屏幕墻上；移動交換控制中心通過區(qū)域控制中心將相關信息經由有線傳輸網、智能接入節(jié)點IAP、無線路由器傳送到駕駛室里的終端顯示器上。
所述的方法還包括在特定地點布置動態(tài)視頻監(jiān)控器，該動態(tài)視頻監(jiān)控器包括監(jiān)控攝像機以及與之連接的無線路由器(WR或EWR)所述的方法還包括在列車上設置無線路由器和終端通訊設備。
本發(fā)明可以達到以下技術效果1.應急通信完成現(xiàn)場動態(tài)圖像實時上傳、語音調度、現(xiàn)場移動通信等功能，設備簡單、攜帶方便(現(xiàn)場通信設備總重量不超過10公斤)、即開即用(系統(tǒng)開通時間不超過10分鐘)。
全面提高鐵路應急通信技術水平，實現(xiàn)應急通信的快速反應。
2.視頻監(jiān)控與安全預警將鐵路沿線特定區(qū)域(道口、防洪、落石等)、機車駕駛室、旅客車廂等監(jiān)控點的動態(tài)圖像實時上傳至指揮中心；將鐵路沿線特定區(qū)域的實時動態(tài)圖像自動提前顯示給機車司機；對監(jiān)控圖像進行移動監(jiān)測，遇有變化(移動、異物侵界等)即可發(fā)出報警。
為鐵路運輸安全提供更實際、更直觀、更全面的保障手段。
3.旅客服務在列車上為旅客提供電視節(jié)目直播、鐵路信息實時發(fā)布、VOD視頻點播、視頻會議服務、無線寬帶上網、高速網頁瀏覽、在線游戲、旅客間高速局域互聯(lián)、VPN接入、收發(fā)Email以及IP電話等服務。
全面提升鐵路旅客服務質量，樹立鐵路優(yōu)質服務品牌，提高鐵路客運的核心競爭力。
4.列車跟蹤定位結合GIS系統(tǒng)，在衛(wèi)星實拍地圖上直觀跟蹤顯示列車走行狀態(tài)(車次、位置、速度)；通過點選功能按鈕，可同步顯示機車和客車車廂內的實時動態(tài)圖像。
為調度員全面掌握列車運行狀態(tài)提供更直觀的顯示。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一種實施例的結構示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明另一種實施例的結構示意圖。
具體實施例方式
(實施方式1)參考圖1，該用于鐵路應急搶險和動態(tài)視頻監(jiān)控的調度監(jiān)控系統(tǒng)基本包括終端設備、無線路由器WR(EWR)、智能接入節(jié)點IAP、有線傳輸網和移動交換控制中心MiSC(即網管中心)5個基本網絡單元。其中終端設備包括攝像機和應急通信箱(應急箱)，該攝像機與該應急箱連接。應急箱包括編解碼器、傳輸設備和電池。其中的IAP和WR可采用符合以下技術條件的設備 IAP指標工作頻率2.4GHz調制方式DSSS(直接序列擴頻)發(fā)射功率25dBm(最大)功耗12W電源220V/50Hz尺寸15.9cm×15.9cm×10.2cm重量1.73Kg工作溫度-35℃～55℃ WR指標工作頻率2.4GHz調制方式DSSS(直接序列擴頻)發(fā)射功率25dBm(最大)功耗10W電源220V/50Hz
尺寸15.9cm×15.9cm×10.2cm重量1.59Kg工作溫度-35℃～55℃濕度0～100％該用于鐵路應急搶險和動態(tài)視頻監(jiān)控的調度監(jiān)控系統(tǒng)基于對等網絡(ad hoc)技術和QDMATM技術，可為移動速度達到400Km/h的移動體提供突發(fā)速率高達6Mb/s的寬帶接入，其工作頻段為2.4GHZ ISM頻段(2.4GHz-2.4835GHz)，由于其基于IP協(xié)議.所以該系統(tǒng)可實現(xiàn)基于IP協(xié)議的所有功能，此外，其內置定位功能，可實現(xiàn)非GPS定位，定位精度優(yōu)于10米，其定位數(shù)據(jù)采用工業(yè)標準格式.支持現(xiàn)有基于GPS數(shù)據(jù)的所有應用。
當鐵路現(xiàn)場出現(xiàn)事故時，由搶險人員把所需的應急通信設備帶入現(xiàn)場，攝像機將現(xiàn)場的情況記錄下來并通過應急箱中的編解碼器進行編碼，編碼后的視頻數(shù)據(jù)經由無線路由器(WR或EWR)轉發(fā)至臨近的IAP，最后通過有線通道傳輸?shù)街笓]中心(即移動交換控制中心，該移動交換控制中心也作為網管中心)的電子屏幕墻上，現(xiàn)場場景一目了然，該移動交換控制中心可通過區(qū)域控制中心將相關信息經由有線傳輸網、智能接入節(jié)點IAP、無線路由器傳送到列車駕駛室(比如鄰近事故點的列車)里的終端接收器上。此外，該系統(tǒng)還可同時實現(xiàn)對現(xiàn)場進行語音調度和現(xiàn)場移動通信等功能，該應急通信設備具有結構簡單、攜帶方便(現(xiàn)場通信設備總重量不超過10公斤)、即開即用(系統(tǒng)開通時間不超過10分鐘)等優(yōu)點。這有利于全面提高鐵路應急通信技術水平，實現(xiàn)應急通信的快速反應。
(實施方式2)與實施方式1中類似，該用于鐵路應急搶險和動態(tài)視頻監(jiān)控的調度監(jiān)控系統(tǒng)基本包括終端設備、無線路由器WR(EWR)、智能接入節(jié)點IAP、有線傳輸網和移動交換控制中心MiSC(即網管中心)5個基本網絡單元。該終端設備包括監(jiān)控攝像機和與之連接的無線路由器(WR或EWR)，其只需市電供電電源，不需其它有線通道，這有利于方便快捷地布置監(jiān)控點，該監(jiān)控點比如是道口、防洪點、易落石點、機車駕駛室、旅客車廂等地點。攝像機監(jiān)控的視頻數(shù)據(jù)通過EWR路由轉發(fā)至鄰近的IAP，然后通過有線通道傳輸?shù)秸{度中心(即指揮中心)的電子屏幕上，與此同時，調度中心將鐵路沿線特定區(qū)域的實時動態(tài)圖像經由區(qū)域控制中心、有線傳輸網、智能接入節(jié)點IAP、無線路由器自動提前顯示給鄰近的列車上的司機，并對監(jiān)控圖像進行移動監(jiān)測，遇有變化(移動、異物侵界等)即可發(fā)出報警。這樣就能夠及時了解并阻止可能發(fā)生的意外情況。此外，該系統(tǒng)還可實現(xiàn)閉路電視監(jiān)控、網絡視頻、電視電話會議、數(shù)字錄像及播放、無線圖像傳輸?shù)裙δ?。當然，本發(fā)明并不限于此，比如，對于整個系統(tǒng)來說，可以既包括應急搶險通信設備，還可同時包括動態(tài)視頻監(jiān)控設備。
此外，該系統(tǒng)還可包括在列車上設置的無線路由器(WR)和終端通訊設備等，為旅客提供電視節(jié)目直播、鐵路信息實時發(fā)布、VOD視頻點播、視頻會議服務、無線寬帶上網、高速網頁瀏覽、在線游戲、旅客間高速局域互聯(lián)、VPN接入、收發(fā)Email以及IP電話等服務。
結合GIS系統(tǒng)，在衛(wèi)星實拍地圖上直觀跟蹤顯示列車走行狀態(tài)(車次、位置、速度等)；通過點選功能按鈕，可同步顯示機車和客車車廂內的實時動態(tài)圖像。這有可能為調度員全面掌握列車運行狀態(tài)提供更直觀的顯示。
(實施方式3)與實施方式1和2相對應，本發(fā)明還提供了一種用于鐵路應急搶險和動態(tài)視頻監(jiān)控的調度監(jiān)控方法，該方法包括以下步驟1.將終端設備布置在應急搶險地點；2.將該終端設備所包括的攝像機對準搶險現(xiàn)場，該終端設備還包括應急通信箱；3.將該攝像機與該應急箱連接，該應急箱包括編解碼器、傳輸設備和電池；4.該攝像機將現(xiàn)場的視頻圖像通過應急箱中的編解碼器實時進行編碼，編碼后的視頻數(shù)據(jù)經由無線路由器轉發(fā)至臨近的智能接入節(jié)點IAP；5.該智能接入節(jié)點IAP通過有線傳輸網傳輸?shù)揭苿咏粨Q控制中心的電子屏幕墻上；6.移動交換控制中心通過區(qū)域控制中心將相關信息經由有線傳輸網、智能接入節(jié)點IAP、無線路由器傳送到駕駛室里的終端顯示器上。此外，還可以在特定地點布置動態(tài)視頻監(jiān)控器，通過該動態(tài)視頻監(jiān)控器可以將動態(tài)監(jiān)控的信息實時提供給調度中心和列車駕駛員。該動態(tài)視頻監(jiān)控器包括監(jiān)控攝像機以及與之連接的無線路由器(WR或EWR)。
與此同時，還可以在列車上設置無線路由器和終端通訊設備，以實現(xiàn)給旅客提供電視節(jié)目直播、鐵路信息實時發(fā)布、VOD視頻點播、視頻會議服務、無線寬帶上網、高速網頁瀏覽、在線游戲、旅客間高速局域互聯(lián)、VPN接入、收發(fā)Email以及IP電話等服務。
上面已經對本發(fā)明的具體實施方式
做了示例性而非限定性的描述，不脫離本發(fā)明的精神和范圍，本領域普通技術人員可以對其進行各種修改，比如，以上功能不僅能夠運用于鐵路，也可以適用于其它部門，如公安、消防、防暴、交通、海運等等。
權利要求
1.一種用于鐵路應急搶險和動態(tài)視頻監(jiān)控的調度監(jiān)控系統(tǒng)，其包括終端設備、無線路由器、智能接入節(jié)點IAP、有線傳輸網和移動交換控制中心，其中終端設備包括攝像機和應急通信箱，該攝像機與該應急箱連接，該應急箱包括編解碼器、傳輸設備和電池，該攝像機將現(xiàn)場的視頻圖像通過應急箱中的編解碼器實時進行編碼，編碼后的視頻數(shù)據(jù)經由無線路由器轉發(fā)至臨近的智能接入節(jié)點IAP，該智能接入節(jié)點IAP通過有線傳輸網傳輸?shù)揭苿咏粨Q控制中心的電子屏幕墻上，移動交換控制中心通過區(qū)域控制中心將相關信息經由有線傳輸網、智能接入節(jié)點IAP、無線路由器傳送到列車駕駛室里的終端顯示器上。
2.如權利要求1中所述的系統(tǒng)，還包括動態(tài)視頻監(jiān)控器，其包括監(jiān)控攝像機以及與之連接的無線路由器(WR或EWR)。
3.如權利要求1或2中所述的系統(tǒng)，還包括在列車上設置的無線路由器和終端通訊設備。
4.一種用于鐵路應急搶險和動態(tài)視頻監(jiān)控的調度監(jiān)控方法，該方法包括步驟將終端設備布置在應急搶險地點；將該終端設備所包括的攝像機對準搶險現(xiàn)場，該終端設備還包括應急通信箱；該攝像機與該應急箱連接，該應急箱包括編解碼器、傳輸設備和電池；該攝像機將現(xiàn)場的視頻圖像通過應急箱中的編解碼器實時進行編碼，編碼后的視頻數(shù)據(jù)經由無線路由器轉發(fā)至臨近的智能接入節(jié)點IAP；該智能接入節(jié)點IAP通過有線傳輸網傳輸?shù)揭苿咏粨Q控制中心的電子屏幕墻上；移動交換控制中心通過區(qū)域控制中心將相關信息經由有線傳輸網、智能接入節(jié)點IAP、無線路由器傳送到駕駛室里的終端顯示器上。
5.如權利要求4所述的方法，還包括在特定地點布置動態(tài)視頻監(jiān)控器，該動態(tài)視頻監(jiān)控器包括監(jiān)控攝像機以及與之連接的無線路由器(WR或EWR)。
6.如權利要求4或5所述的方法，該方法還包括在列車上設置無線路由器和終端通訊設備。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于鐵路應急搶險和動態(tài)視頻監(jiān)控的調度監(jiān)控系統(tǒng)，其包括終端設備、無線路由器、智能接入節(jié)點IAP、有線傳輸網和移動交換控制中心，其中終端設備包括攝像機和應急通信箱，該攝像機與該應急箱連接，該應急箱包括編解碼器、傳輸設備和電池，該攝像機將現(xiàn)場的視頻圖像通過應急箱中的編解碼器實時進行編碼，編碼后的視頻數(shù)據(jù)經由無線路由器轉發(fā)至臨近的智能接入節(jié)點IAP，該智能接入節(jié)點IAP通過有線傳輸網傳輸?shù)揭苿咏粨Q控制中心的電子屏幕墻上，移動交換控制中心通過區(qū)域控制中心將相關信息經由有線傳輸網、智能接入節(jié)點IAP、無線路由器傳送到列車駕駛室里的終端顯示器上。以及一種用于鐵路應急搶險和動態(tài)視頻監(jiān)控的調度監(jiān)控方法。
文檔編號B61L23/00GK1787396SQ200510123770
公開日2006年6月14日 申請日期2005年11月24日 優(yōu)先權日2005年11月24日
發(fā)明者田秀臣, 葛鷹龍, 冷盛翔, 熊道權 申請人:北京世紀東方國鐵電訊科技有限公司