CN110717477A - 轨道智能预警分析装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种轨道智能预警分析装置，属于轨道装备技术领域，其技术方案的要点是包括：图像采集模块，通过摄像头对机车前方的图像信息进行连续采集，并且将采集的图像信息发送给特征采集模块；特征采集模块，根据摄像头发送的图像信息对行驶路线的障碍特征进行采集，并且将障碍特征信息发送给图像识别模块；图像识别模块，对障碍物进行识别，生成识别信息，并且识别信息发送给中央处理模块；中央处理模块，对识别信息进行判断，当障碍物为危险障碍物时，中央处理模块向报警模块发出报警指令，报警模块向外界发出警报信息。本发明能够对机车前方轨道附近的障碍物进行监测和预警，有效的提高了机车运行过程中车辆行驶安全和人员安全。

Description

轨道智能预警分析装置
技术领域
本发明涉及轨道装备技术领域，尤其是涉及一种轨道智能预警分析装置。
背景技术
轨道交通是日常生活中常用的一种交通出行方式，包括地铁、火车等。由于轨道交通的机车在轨道上进行次序行驶，因此需要各个机车在驾驶过程中需要严格的依照设置的行驶方案进行驾驶。
机车在轨道上进行行驶时，当轨道附近存在障碍物时，如人和他物体时，机车的运行会对危险区域的行人造成生命威胁，并且当障碍物的体积较大时，会对机车的行驶安全造成影响。特别是当机车在进站行驶时，由于轨道附近的环境复杂，极易发生安全事故。
现有的机车在轨道行驶并且不能对机车前方轨道附近的障碍物进行监测，主要通过驾驶者进行人工观测预警，安全系数低。
发明内容
本发明的目的是提供一种轨道智能预警分析装置，能够对机车前方轨道附近的障碍物进行监测和预警，有效的提高了机车运行过程中车辆行驶安全和人员安全。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：一种轨道智能预警分析装置，包括图像采集模块、特征采集模块、图像识别模块、中央处理模块以及报警模块；所述图像采集模块包括若干个设置在机车头部的摄像头，所述摄像头对机车前方的图像信息进行连续采集，并且将采集的图像信息发送给特征采集模块，所述特征采集模块根据摄像头发送的图像信息对行驶路线的障碍特征进行采集，并且将障碍特征信息发送给图像识别模块；所述图像识别模块对障碍物进行识别，生成识别信息，并且识别信息发送给中央处理模块；所述中央处理模块对识别信息进行判断，当障碍物为危险障碍物时，所述中央处理模块向报警模块发出报警指令，所述报警模块向外界发出警报信息。
通过采用上述技术方案，通过摄像头对机车前方的图像信息进行连续采集，进而通过特征采集以及图像识别技术对前方是否存在障碍物以及障碍物的类别进行识别，进而通过中央处理模块对障碍物是否为危险障碍物进行判断，进而当机车前方出现危险障碍物时，向周围的发出报警信息，进而提示周围的人物和驾驶者进行处理。
本发明进一步设置为：所述中央处理模块与机车驾驶***相连，所述中央处理模块对机车的行驶速度信息进行此采集；所述中央处理模块根据机车速度以及摄像头发送的连续图像对障碍物的位置以及障碍物大小进行判断，当障碍物位于危险区域且障碍物大小超过设置时，所述障碍物判定为危险障碍物。
通过采用上述技术方案，通过中央处理模块对机车驾驶***行驶速度信息进行此采集，通过对障碍物大小进行判断以及障碍物是否位于危险区域对障碍物是否为危险障碍物进行判断，从而进一步对图像识别进行补充，使轨道智能预警分析装置对危险障碍物的检测更加准确。
本发明进一步设置为：还包括设置在机车驾驶室内的显示模块，所述显示模块用于对特征采集模块采集的障碍物特征的图像信息进行显示输出。
通过采用上述技术方案，通过显示模块的设置，对特征采集模块采集的障碍物特征的图像信息进行显示输出，从方便工作人员对危险障碍物进行插查看，从而更加准确的进行应对和处理。
本发明进一步设置为：还包括图像处理模块，所述特征采集模块将采集的障碍物特征图像发送给图像处理模块，所述图像处理模块对障碍物特征图像进行放大，并且对放大图像进行图像修复；所述图像处理模块将修复后的放大图像发送给显示模块，所述显示模块对放大图像进行显示输出。
通过采用上述技术方案，通过图像处理模块对障碍物特征图像进行放大和修复，进而通过显示模块进行显示，从而使显示模块的显示的图像更加清晰，从而方便驾驶者进行查看。
本发明进一步设置为：所述报警模块包括设置在机车外部的外部提示单元以及设置机车驾驶室内部的内部提示单元；所述外部提示单元响应于中央处理模块发送的报警指令，向外界发出声音报警信息；所述内部提示单元包括蜂鸣器以及警报指示灯，所述内部提示单元响应于中央处理模块发送的报警指令，所述蜂鸣器发出蜂鸣提示，所述警报指示点亮。
通过采用上述技术方案，通过障碍物特征外部提示单元向机车外部环境发出声音报警信息，通过设置在机车驾驶室内部的蜂鸣器和警报指示灯对驾驶员进行提示，从而在出现危险障碍物时，能够良好对机车外部环境以及驾驶员进行提示。
本发明进一步设置为：还包括监测模块，所述监测模块在驾驶过程中对驾驶员的面部特征进行图像采集，并且将采集的面部特征图像发送给中央处理模块；所述中央处理模块根据接收的面部特征图像对驾驶者的驾驶状态进行判断，当驾驶员处于危险驾驶状态时，所述中央处理模块向内部提示单元发送提示指令，所述蜂鸣器向外界发送蜂鸣提示。
通过采用上述技术方案，通过监测模块的设置，在机车驾驶员驾驶过程中对驾驶员的面部特征进行图像采集，从而通过中央处理模块的识别判断，当驾驶员出现瞌睡、东张西望等危险驾驶行为时，通过蜂鸣器对驾驶员进行提示，从而使驾驶员及时回复正常的驾驶状态。
本发明进一步设置为：还包括无线收发模块，所述无线收发模块用于接收其他设备发出的无线故障信息并且将故障信息发送给中央处理处理模块，所述中央处理模块根据故障信息生成驾驶调整信息，并且将驾驶调整信息发送给机车驾驶***。
通过采用上述技术方案，通过无线收发模块的设置，当接收到其他机车或者其他交通站点发送的无线故障信息时，中央处理模块根据故障信息生成驾驶调整信息，进而将驶调整信息发送给机车驾驶***，对当前机车的行驶方案进行调整，从而轨道***保持有序状态。
本发明进一步设置为：还包括故障检测模块，所述故障检测模块包括速度检测单元以及GPS定位单元，所述速度检测单元对机车的行驶速度进行检测，并且将机车的速度信息发送给中央处理模块；所述GPS定位单元对机车进行位置定位，并且将定位信息发送给中央处理模块；所述中央处理模块根据定位信息以及行驶速度对机车进行故障判断，当机车发生故障时，所述中央处理模块将当前机车的故障信息通过无线收发模块发送给其它机车。
通过采用上述技术方案，通过对机车的速度和位置进行检测，进而能够对机车是否偏移预设驾驶方案进行判断，当机车偏离预设驾驶方案时，则可能造成轨道事故；当机车发生故障时，所述中央处理模块将当前机车的故障信息通过无线收发模块发送给其它机车，进而能够及时的使整个轨道***的机车保持联动，从而保障轨道交通安全。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
1.通过摄像头对机车前方的图像信息进行连续采集，进而通过特征采集以及图像识别技术对前方是否存在障碍物以及障碍物的类别进行识别，进而通过中央处理模块对障碍物是否为危险障碍物进行判断，进而当机车前方出现危险障碍物时，向周围的发出报警信息，进而提示周围的人物和驾驶者进行处理；
2.通过图像处理模块对障碍物特征图像进行放大和修复，进而通过显示模块进行显示，从而使显示模块的显示的图像更加清晰，从而方便驾驶者进行查看；
3.通过故障检测模块和无线收发模块的设置，通过故障检测模块对机车的速度和位置进行检测，进而能够对机车是否偏移预设驾驶方案进行判断，当机车偏离预设驾驶方案时，则可能造成轨道事故；当机车发生故障时，所述中央处理模块将当前机车的故障信息通过无线收发模块发送给其它机车，进而能够及时的使整个轨道***的机车保持联动，从而保障轨道交通安全。
附图说明
图1为轨道智能预警分析装置的功能框图。
图中，1、图像采集模块；2、特征采集模块；3、图像识别模块；4、中央处理模块；5、报警模块；51、外部提示单元；52、内部提示单元；6、显示模块；7、图像处理模块；8、监测模块；9、故障检测模块；91、速度检测单元；92、GPS定位单元；10、无线收发模块。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
一种轨道智能预警分析装置，参照图1，包括图像采集模块1、特征采集模块2、图像识别模块3、中央处理模块4以及报警模块5。轨道智能预警分析装置设置在机车的车头上，在行驶过程对对机车前方的环境进行监测，进而判断环境是否存在危险障碍物。危险障碍物主要分为两种，一种是行人，机车的行驶会对处于危险区域的行人造成生命危险。另一种是处于危险区域的、体积较大的物体，这类物体静会对机车行驶造成影响，进而可能造成机车行驶安全。
图像采集模块1包括若干个设置在机车头部的摄像头，摄像头对机车前方的图像信息进行连续采集，并且将采集的图像信息发送给特征采集模块2。特征采集模块2根据摄像头发送的图像信息对行驶路线的障碍特征进行采集，并且将障碍特征信息发送给图像识别模块3；图像识别模块3对障碍物进行识别，生成识别信息，并且识别信息发送给中央处理模块4；中央处理模块4对识别信息进行判断，当障碍物为危险障碍物时，中央处理模块4向报警模块5发出报警指令，报警模块5向外界发出警报信息。报警模块5包括设置在机车外部的外部提示单元51以及设置机车驾驶室内部的内部提示单元52。外部提示单元51采用大功率的声音功放。外部提示单元51响应于中央处理模块4发送的报警指令，向外界发出声音报警信息。内部提示单元52包括蜂鸣器以及警报指示灯，内部提示单元52响应于中央处理模块4发送的报警指令，蜂鸣器发出蜂鸣提示，警报指示点亮。
中央处理模块4与机车驾驶***相连，中央处理模块4对机车的行驶速度信息进行此采集；中央处理模块4根据机车速度以及摄像头发送的连续图像对障碍物的位置以及障碍物大小进行判断，当障碍物位于危险区域且障碍物大小超过设置时，障碍物判定为危险障碍物。通过图像识别对障碍物进行识别时，可能出现识别错误。通过中央处理模对连续图像对障碍物的位置以及障碍物大小进行判断，进而对障碍物是否为危险物进行补充监测。
轨道智能分析装置还包括显示模块6、图像处理模块7以及监测模块8。显示模块6设置在机车驾驶室内。显示模块6用于对特征采集模块2采集的障碍物特征的图像信息进行显示输出。特征采集模块2将采集的障碍物特征图像发送给图像处理模块7，图像处理模块7对障碍物特征图像进行放大，并且对放大图像进行图像修复；图像处理模块7将修复后的放大图像发送给显示模块6，显示模块6对放大图像进行显示输出。通过显示模块6对图像处理模块7处理过后的障碍物图像信息进行显示，从而方便驾驶者对机车前方出现的障碍物进行查看。
监测模块8在驾驶过程中对驾驶员的面部特征进行图像采集，并且将采集的面部特征图像发送给中央处理模块4；中央处理模块4根据接收的面部特征图像对驾驶者的驾驶状态进行判断，当驾驶员处于危险驾驶状态时，中央处理模块4向内部提示单元52发送提示指令，蜂鸣器向外界发送蜂鸣提示。
轨道智能预警分析装置还包括故障检测模块9以及无线收发模块10。无线收发模块10主要安装在各个机车车头，用于各个机车之间以及机车与交通占站点之间进行无线通讯。故障检测模块9包括速度检测单元91以及GPS定位单元92，速度检测单元91对机车的行驶速度进行检测，并且将机车的速度信息发送给中央处理模块4；GPS定位单元92对机车进行位置定位，并且将定位信息发送给中央处理模块4；中央处理模块4根据定位信息以及行驶速度对机车进行故障判断。当机车发生故障时，中央处理模块4将当前机车的故障信息通过无线收发模块10发送给其它机车。各个机车在轨道上进行行驶时，需要按照既定的驾驶方案进行行驶，当机车实时行驶的位置以及形行驶的速度设置不一致时，则说明当前的机车行驶出现了故障，需要及时通知交通站点以及各个机车，使各个机车相互协调，对各自的驾驶方案进行调整，从而使轨道交通***能够平稳的运行。无线收发模块10能够接收其他设备发出的无线故障信息并且将故障信息发送给中央处理处理模块，中央处理模块4根据故障信息生成驾驶调整信息，并且将驾驶调整信息发送给机车驾驶***。
本实施例的实施原理为：
摄像头对机车前方的图像信息进行连续采集，在通过特征采集模块2进行障碍物特征采集后，通过图像识别技术进行图像识别以及对障碍物的大小进行分析，进而确定障碍物是否为危险障碍物。图像处理模块7对障碍物特征图像进行放大，并且对放大图像进行图像修复；图像处理模块7将修复后的放大图像发送给显示模块6，显示模块6对放大图像进行显示输出。当出现危险障碍物时，通过外部提示单元51和内部提示单元52向外界发出提示警报。在机车行驶过程中，通过速度检测单元91对机车的行驶速度进行检测，GPS定位单元92对机车进行位置定位，进而在发生故障时，通过无线收发模块10，向其他的机车进行通讯。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种轨道智能预警分析装置，其特征在于：包括图像采集模块(1)、特征采集模块(2)、图像识别模块(3)、中央处理模块(4)以及报警模块(5)；所述图像采集模块(1)包括若干个设置在机车头部的摄像头，所述摄像头对机车前方的图像信息进行连续采集，并且将采集的图像信息发送给特征采集模块(2)，所述特征采集模块(2)根据摄像头发送的图像信息对行驶路线的障碍特征进行采集，并且将障碍特征信息发送给图像识别模块(3)；所述图像识别模块(3)对障碍物进行识别，生成识别信息，并且识别信息发送给中央处理模块(4)；所述中央处理模块(4)对识别信息进行判断，当障碍物为危险障碍物时，所述中央处理模块(4)向报警模块(5)发出报警指令，所述报警模块(5)向外界发出警报信息。
2.根据权利要求1所述的轨道智能预警分析装置，其特征在于：所述中央处理模块(4)与机车驾驶***相连，所述中央处理模块(4)对机车的行驶速度信息进行此采集；所述中央处理模块(4)根据机车速度以及摄像头发送的连续图像对障碍物的位置以及障碍物大小进行判断，当障碍物位于危险区域且障碍物大小超过设置时，所述障碍物判定为危险障碍物。
3.根据权利要求1所述的轨道智能预警分析装置，其特征在于：还包括设置在机车驾驶室内的显示模块(6)，所述显示模块(6)用于对特征采集模块(2)采集的障碍物特征的图像信息进行显示输出。
4.根据权利要求2所述的轨道智能预警分析装置，其特征在于：还包括图像处理模块，所述特征采集模块(2)将采集的障碍物特征图像发送给图像处理模块(7)，所述图像处理模块对障碍物特征图像进行放大，并且对放大图像进行图像修复；所述图像处理模块(7)将修复后的放大图像发送给显示模块(6)，所述显示模块(6)对放大图像进行显示输出。
5.根据权利要求1所述的轨道智能预警分析装置，其特征在于：所述报警模块(5)包括设置在机车外部的外部提示单元(51)以及设置机车驾驶室内部的内部提示单元(52)；所述外部提示单元(51)响应于中央处理模块(4)发送的报警指令，向外界发出声音报警信息；所述内部提示单元(52)包括蜂鸣器以及警报指示灯，所述内部提示单元(52)响应于中央处理模块(4)发送的报警指令，所述蜂鸣器发出蜂鸣提示，所述警报指示点亮。
6.根据权利要求5所述的轨道智能预警分析装置，其特征在于：还包括监测模块(8)，所述监测模块(8)在驾驶过程中对驾驶员的面部特征进行图像采集，并且将采集的面部特征图像发送给中央处理模块(4)；所述中央处理模块(4)根据接收的面部特征图像对驾驶者的驾驶状态进行判断，当驾驶员处于危险驾驶状态时，所述中央处理模块(4)向内部提示单元(52)发送提示指令，所述蜂鸣器向外界发送蜂鸣提示。
7.根据权利要求1所述的轨道智能预警分析装置，其特征在于：还包括无线收发模块(10)，所述无线收发模块(10)用于接收其他设备发出的无线故障信息并且将故障信息发送给中央处理处理模块，所述中央处理模块(4)根据故障信息生成驾驶调整信息，并且将驾驶调整信息发送给机车驾驶***。
8.根据权利要求7所述的轨道智能预警分析装置，其特征在于：还包括故障检测模块(9)，所述故障检测模块(9)包括速度检测单元(91)以及GPS定位单元(92)，所述速度检测单元(91)对机车的行驶速度进行检测，并且将机车的速度信息发送给中央处理模块(4)；所述GPS定位单元(92)对机车进行位置定位，并且将定位信息发送给中央处理模块(4)；所述中央处理模块(4)根据定位信息以及行驶速度对机车进行故障判断，当机车发生故障时，所述中央处理模块(4)将当前机车的故障信息通过无线收发模块(10)发送给其它机车。
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