《河西运输段大柳塔至府谷八站区列车运行红外监控系统技术》由会员分享，可在线阅读，更多相关《河西运输段大柳塔至府谷八站区列车运行红外监控系统技术（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、河西运输段朱盖塔至燕家塔区间、新城川河西运输段朱盖塔至燕家塔区间、新城川至孤山川区间列车运行货物装载状态至孤山川区间列车运行货物装载状态安全红外监控视频系统安全红外监控视频系统技技术术方方案案2017 年年 6 月月“河西运输段朱盖塔至燕家塔区间、新城川至孤山川区间列车运行货物装载状态安全红外监控视频系统”是火车站信息化建设非常重要的系统工程，该项目涉及技术领域广泛，由多个不同性质和多功能的分系统组成，系统之间既保持独立又紧密相关，所以该系统是一个比较复杂、牵涉面较广的一门综合性视频系统管理工程。该系统工程实施其专业化的工程管理是很重要的，为达到设计和应用指标，结合我们公司在火车站监控建设项目
2、的实际情况和经验，我们建议该项目采用技术合作形式,铁路局参与的方式进行实施。组建由专业化技术工程管理人员和管理人员为核心的项目管理机构，进行规范化操作，科学化实施，军事化管理，保证工程质量，保证工程进度，完成这次重要的任务。 列车运行货物装载状态红外监控视频系统列车运行货物装载状态红外监控视频系统1.系统功能及要求系统功能及要求该系统的主要是用于铁路货车装载情况的动态监控和装载状态的人工监控，在大柳塔至府谷八站区区间外安装货车装载视频监控系统对下行列车进行货物装载监控，并将检测数据通过光缆实时传输到车站调度楼的监控中心进行检测和处理，自动将图像信息保存在数据库中，以便随时查询。1.1 功能功能
3、采集功能：实时采集现场列车装载视频信息以供系统处理。传输功能：将采集的视频信息通过光缆实时传输到车站调度楼的监控中心进行监测和处理。货检作业的预检功能：多画面实时监控货车顶部图像、货车两侧图像及车辆信息，能根据监控视频或者回放的录像对列车进行预检，通过两侧的视频和录像可以观察到货车的上沿装载状态、安全门状态；超偏载等情况。报警功能：如果出现车辆安全门未正常关闭、货物严重超偏载等情况，系统会自动提取，并且语音报警。计轴判辆功能：可实现自动计轴判辆、自动识别车辆行驶方向和行驶速度，判别车辆的到来和离去，从而自动录象和停止。车号识别功能：能自动识别车种、车型、车号、制造厂、制造月等车辆信息。录像回放
4、功能：可实现四画面同步回放，单画面回放、慢放、快放、倒放、暂停、分节播放、单帧播放及回退、按车号指定车节播放、任意缩放预览和回放画面。控制功能：使操作人员足不出户便可实现对系统的全局控制。1.2 要求要求工作条件室外设备：温度：-40 60室内设备：温度：-10 50顶部状态检测检测误差小于25mm；列车通过最大速度：120 公里/小时 图像分辨率：2mmx2mm（对于 12 米长的车辆，成像尺寸为 2048*6000） ；线阵相机像素数：2048。成像稳定性：不同运行速度、不同光照下图像灰度值差异小于 10%。车辆节数识别准确率：99%自动识别准确率：90% 图像保存时间：20 天（根据需要
5、可扩充） 车辆状态视频三路高清视频 单帧分辨率 2048*6000列车通过时，系统实时进行精确计轴计辆、图像存储，具备“实时预检”功能；图像采集时能够根据外部环境自动调整曝光时间及增益，确保在任何天气情况下，都可以获得较好的图像；系统电气部分采用模块化设计，安装及拆卸简单，方便检修；轨边设备全部被密封在防护盒内，镜头前端采用纳米玻璃，具有防水、防尘功能，确保图像清晰。监控中心支持对 3 个监测点高清图像的实时存储、大屏慢放、工作机回放和局域网内访问。系统实现高清设备的自检功能，自动上报设备状态。2.系统组成系统组成货车装载状态高清视频监控系统利用高分辨率线扫描、面扫描视频采集技术、高性能存储技
6、术、基于静止图像的视频智能分析技术、智能报警技术、磁钢测速和计算机网络技术，对铁路货运车辆状态、货车装载状态、货车行走状态和车尾标志实时监控；对触发报警规则的可疑情况做出反应，并通过声光报警等手段通知值班人员及时处理；同时给操作人员提供高清事故车厢图像进行确认，通过自动分析和人工分析结合的模式进 行分析，极大提高了货运检查工作效率，降低了劳动强度，实现铁路货运安全高速发展。货车装载状态高清视频监控系统基于光机电一体化技术、自动化控制、视频智能分析等技术，通过阵列扫描方式获取高清晰的货车左、右、斜顶 3 侧扫描图像。前端摄像机采集视频信号后，通过光纤传输到远程监控中心，货检员能看到货车通过检测设
7、备时高清扫描图像，并通过专用的智能图像分析软件对铁路货车装载状态违章图像进行自动比对及报警提示，实现货检由人工化向自动化过渡。货车装载状态高清视频监控系统由高清线阵摄像机、高清面阵摄像机、磁钢、同步控制器、车号自动识别系统、电气控制子系统、交换机、光纤收发器、存储服务器、工作站等子系统构成。当列车车轮经过车轮传感器（开机磁钢）时，车号自动识别系统启动，可实现自动计轴判辆、自动识别车辆行驶方向和行驶速度，判别车辆的到来和离去，根据车轮压过车轮探测器的波形获取车速车位信息，再通过光纤传递给终端服务器。车号接收读取装置发出射频信号由地面天线发射给车厢下部的无源 RFID 标签，地面天线同时接受标签信
8、号通过射频电缆传递给车号接收读取装置，车号接收读取装置将标签信号转成串口信号通过光纤终端服务器。车号识别系统给上位机同步控制器一个启动信号，同步控制器同时把这个启动信号龙门架上的线阵相机和面阵相机，启动摄像抓拍图片功能，线阵相机把视频信号给图像识别模块，自动识别货车装载问题并及时语音报警，面阵相机通过光缆直接把视频信号传给终端服务器。录像系统预览监视功能一直开启，再得到启动信号以后，开启录像功能，并接受车号信息给车位车速信息，通过自动分析计算，建立查询索引，供回放时搜索。本项监控系统由前端图像采集、图像及控制信号传输和图像显示控制存储三个部分组成。2.1 前端数据采集部分前端数据采集部分本次货
9、车装载状态高清视频监控系统采用高清面阵相机和线阵相机，面阵相机用于抓拍车辆顶部、两侧的高清状态，抓拍图像清晰度高，效果好。高清线阵扫描模块完成车辆顶部状态自动识别功能，如果车辆顶部状态或者敞车内货物装载位置存在异常，系统会自动提取，标准问题点，并且语音报警。2.2 图像和控制信号传输图像和控制信号传输信号传输部分，由视频信号传输和控制信号传输两部分构成。由于站区外接触网限制不宜采用无线传输方式，视频信号传输采用原有光纤的传输方式。控制信号传输采用 485 方式进行控制，具有良好的可扩展性。2.3 图像控制存储部分图像控制存储部分 本次货车装载状态高清视频监控系统监控中心机房设计在车站原监控中心
10、，分控采取网络模式，利用铁路现有的办公网络设置分控终端。存储系统采用 3 台存储工控机进行数据的存储（每台内置 1T 硬盘 4 块） 。设计整个系统可以连续保存录像资料 20 天，并且可根据需要扩展。显示及控制系统中主控部分采用监视器，监控中心设置各站区控制中心。2.4 系统供电部分系统供电部分 本次货车装载状态高清视频监控系统中所有设备采用光伏发电直接供电，光伏板放置在上下行股道之间。2.5 系统关键技术系统关键技术2.5.1. 图像高清扫描技术图像高清扫描技术为满足后端智能分析特征提取和比对要求，对高速运行货车每节车厢视频采集成像达 2048 像素，才能全面呈现每节车厢的细节特征。系统采用
11、工业级线速扫描高清摄像机。与普通视频监控系统中用到的面状摄像机不同，线速扫描高清摄像机每次曝光后只输出 1 行图像，即 1N 像素。对应到系统的应用时，曝光行是货车车厢高度方向的 1 列。2.5.2.2.5.2. 综合处理技术综合处理技术本系统综合采用高效大功率 LED 白光灯、大尺寸图像传感器、摄像机外控技术及视频图像处理技术，彻底解决了夜间视频图像拖尾模糊的现象。以下是未作技术处理的视频图像和处理后的视频图像对比。由此可看出本系统获取的是目前监控领域中针对运动物体的最佳夜间视频图像。普通监控系统的夜间视频效果指标参数节货车图像最高分辨率20487信噪比/dB64焦距镜头/mm1420最大光
12、圈f2.8支持自动曝光采集速度（次/S)36000本系统的采用综合处理技术后的夜间视频效果本系统的采用综合处理技术后的夜间视频效果2.6 主要设备性能及参数主要设备性能及参数2.6.12.6.1 线阵相机线阵相机 线阵相机，是采用线阵图像传感器的相机。线阵相机，机顾名思义是呈“线”状的，它的虽然也是二维图象，但极长，几 K 的长度，而宽度却只有几个象素的而已。线阵相机的传感器只有一行感光元素每次只采集一行图像，图像采集速度快，分辨率高。 Dalsa SG-14-02K80（黑白相机）性能参数性能参数: :型号SG-14-02K80黑白/彩色黑白分辨率2048行频36KHz像元尺寸14m输出接口
13、GigE相机 Tap 数1镜头接口M42 1 / C / F mount数据格式8/12bit尺寸/重量726050mm / 200M。3. 震动噪声：小于 50 毫伏峰峰值。 4. 静态噪声：小于 20mV 峰峰值。5. 最大输出幅值：141V 峰峰值。 6. 表面剩磁磁场强度：3300 高斯。7. 磁极性：磁钢顶部极性为 N 极。 8. 运用退磁特性：大于 2 年。磁钢的输出信号如下图所示：车速为 5km/h,其输出信号波形 车速为 60km/h,其输出信号波形 车速为 150km/h,其输出信号波形 车速为 400km/h,其输出信号波形 1.6.4工作站工作站主要参数：主要参数：主要特
14、性：主要特性：1. 4U 高上架式机箱可支持到 14 个板卡。2. 防震式驱动器托架设计可安装到 3 个 5.25“和 1 个 3.5“磁盘驱动器。3. 特殊的附带橡胶垫的紧固夹具可以更好的防止板卡在恶劣环境下受到意外的震动。4. 可视化的电源状况和硬盘状况显示能更好改善系统的有效性。5. 友好用户界面的前置过滤装置已于系统维护。6. 可锁式前舱门防止未授权的使用。7. 灵活的机构设计可支持 300WPS/2 电源和 ATX 冗余电源。铁路车号识别系统府谷-控制中心K98+200各站区系统示意图各站区系统示意图K96|938K95+160K82+187K80+134大柳塔方向朔西方向大柳塔方向朔西方向大柳塔方向朔西方向K34|006K32+550.2K35+270.7神木北-控制中心大柳塔方向朔西方向大柳塔方向朔西方向大柳塔-控制中心包头方向朔西方向大柳塔方向朔西方向大柳塔方向朔西方向K3|078K1+829K4+202.7太阳能信号机数字相机车号识别模块交换机光收发模块
