ТЕЛЕВИЗИОННАЯ СИСТЕМА КОНТРОЛЯ СОХРАННОСТИ ГРУЗА ПРИ ЕГО ТРАНСПОРТИРОВКЕ Российский патент 1994 года по МПК H04N7/18 

Телевизионная система контроля сохранности груза при его транспортировке относится к телевизионно-электронной аппаратуре и может быть использовано при транспортировке народно-хозяйственных грузов в крытых вагонах.

Известно следящее устройство, включающее прием изображения отметки, преобразование светового сигнала в видеосигнал, синхрогенератор, преобразователь "аналог-код".

Недостатком данного устройства является недостаточная помехоустойчивость. Наиболее близким по своей технической сущности и взятое за прототип является устройство маскировки и демаскировки телевизионного сигнала, содержащее на передающей части источник видеосигнала, синхрогенератор, вход которого через переключатель подключен к передатчику, второй вход переключателя полярности подключен к выходу кодового генератора, первый вход которого соединен с выходом синхрогенератора, а на приемной стороне синхрогенератор, выход которого соединен со входом телевизионной камеры и входом кодового генератора, формирователь импульсов установки, выход кодового генератора подключен ко второму входу переключателя полярности. Недостатком известного технического решения является малая информативность (за счет только одного датчика сигнала) определения дефекта объекта (вскрытие вагона).

Целью предложенного технического решения является более точное и универсальное определение дефекта-вскрытия вагона.

Данная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее в приемной части первую телевизионную камеру, оптически связанную с первым источником излучения светового сигнала, выход первой телевизионной камеры соединен с первым входом блока пороговой селекции, вход синхронизации первой телевизионной камеры соединен с первым выходом пульта управления, блок шифрации изображения, первый выход которого подключен к преобразователю "код-аналог", а вход - к блоку пороговой селекции, блок оперативной памяти, первый вход и выход которого подключены к пульту внешней связи, блок задержки, выход которого подключен к третьему входу блока цифропечати, первый вход которого соединен со вторым выходом пульта управления, а второй вход - с блоком считывания, седьмой выход пульта управления подключен к третьему входу блока пороговой селекции, а третий выход его к второму входу блока оперативной памяти, второй и третий выход которого соединен соответственно с первым и вторым входами блока считывания кодовой информации, выходы которого соединены со входами блока инвертирования, а третий вход - с пятым выходом пульта управления, блок питания, вход которого подключен к шестому выходу пульта управления, а первый выход соединен со входом первого источника излучения, а передающей части генератор кодового сигнала, выход которого подключен ко входу первого передатчика, дополнительно введены первая и вторая приемные антенны, выходы которых подключены ко входам преобразователя высокочастотных сигналов, выход которого подключен к первому входу блока сравнения аналогового сигнала, второй вход которого соединен с выходом преобразователя "код-аналог", а третий с блоком инвертирования, выход блока сравнения аналогового сигнала подключен ко входу блока задержки, вторые выходы первой и второй приемных антенн подключены к первому и второму входам формирователя-кадра записи, четвертый и третий входы которого соединены со вторым выходом блока шифрации изображения и первым выходом блока пороговой селекции, выход формирователя кадра записи подключен к третьему входу блока оперативной памяти, вход синхронизации второй телевизионной камеры соединен с четвертым выходом пульта управления, а ее выход - со вторым входом блока пороговой селекции, второй выход которого подключен к четвертому входу блока считывания кодовой информации, вторая телевизионная камера оптически связана со вторым источником излучения светового сигнала, вход которого соединен со вторым выходом блока питания, в передающей части введены блок запуска, выход которого подключен к первому входу генератора кодового сигнала, второй выход которого связан с входом второго передатчика, последовательно соединенные источник питания, первый и второй блоки прерывания сигнала, выход второго блока прерывания сигнала подключен ко второму входу генератора кодового сигнала.

На фиг. 1 приведена блок-схема в пункте контроля перемещения предлагаемого устройства, в которую входят: первый источник излучения светового сигнала 1, блок питания 2, второй источник излучения светового сигнала 3, вторая приемная антенна 4, вторая телевизионная камера 5, пульт управления 6, блок пороговой селекции 7, первая телевизионная камера 8, первая приемная антенна 9, преобразователь в. ч. сигнала 10, блок шифрации изображения 11, преобразователь "код-аналог" 12, блок сравнения аналогового сигнала 13, блок инвертирования аналогового сигнала 14, блок считывания кодовой информации 15, блок оперативной памяти 16, формирователь кадра записи 17, блок задержки 18, блок цифропечати 19, пульт внешней связи 20. На фиг. 2 - блок-схема в перемещаемом объекте устройства: блок запуска 21, первый передатчик 22, генератор кодового сигнала 23, второй передатчик 24, первый блок прерывания сигнала 25, источник питания 26, второй блок прерывания сигнала 27.

Устройство содержит следующую аппаратуру. Первый источник светового сигнала 1 представляет собой типовой малогабаритный путевой прожектор. Аналогичен по конструкции второй источник излучения светового сигнала 3. Входы данных источников соединены с блоком питания излучателей 2, который содержит высоковольтный источник питания с двумя выходами, а вход через дистанционный выключатель соединен с выходом пульта управления 6. Вторая приемная антенна 4 представляет собой высокочастотный вибратор, установленный на диэлектрической основе, и ориентирована на максимальный прием сигнала со стороны железнодорожного полотна. На выходе антенны стоит преобразователь в/ч кодового сигнала в низкочастотный, который, поступает на вход формирователя записи кадра 17. Конструктивно первая приемная антенна 9 аналогична второй приемной антенне 4. Выходы данных антенн соединены с преобразователем высокочастотного сигнала 10 и с блоком формирования кадра записи 17. Вторая телевизионная камера 5 представляет типовой преобразователь светового сигнала в видеосигнала. Первая телевизионная камера 8 по конструкции аналогична второй телевизионной камере 5. Выходы данных телевизионных камер соединены с блоком пороговой селекции 7. Пульт управления 6 представляет собой клавиатурную и индикаторную панели, служащие для включения аппаратуры и получения информации о ее функционировании. Одна из клавиатур и ламп индикации отражает информацию о работе синхронизатора кадровой развертки, который входит в состав пульта и последовательно синхронизирует развертку первой либо второй телевизионной камеры. Выходы пульта управления 6 соединены с синхронизирующими входами первой телевизионной камеры 8 и второй телевизионной камеры 5, а также, для включения, с блоком питания излучателей 2, блоком считывания кодовой информации 15, блоком пороговой селекции 7, блоком оперативной памяти 16 и блоком цифропечати 19. Блок амплитудной пороговой селекции (7) представляет аппаратуру выделения видеосигнала с амплитудой выше заданного порогового напряжения. Входы данного блока соединены с пультом управления 6, первой 8 и второй 5 телевизионными камерами, а выходы - с блоком шифрации высокочастотами сигнала изображения 11, блоком считывания кодовой информации 15, и блоком формирования кадра записи 17. Преобразователь высокочастотного сигнала 10 представляет собой аппаратуру преобразования высокочастотного сигнала в аналоговый, вход которого соединен с первой и второй приемными антеннами 4,9, а выход - с блоком сравнения аналогового сигнала 13. Сигналы с первой и второй антенн поступают последовательно. Блок информации изображения 11 содержит на входе счетчик импульсов, расположенный параллельно триггерной схеме управления, выход которой через аппаратуру кодирования изображения соединен с выходом блока. Выход счетчика импульсов соединен с управляющим входом триггерной схемы. Преобразователь "код-аналог", содержит типовую аппаратуру преобразования кодового сигнала в аналоговый сигнал. Блок сравнения аналогового сигнала 13 содержит аппаратуру разнополярных аналоговых сигналов. Данный блок содержит двухканальную систему, первый канал которой соединен первым входом через преобразователь высокочастотного сигнала 10 с первой и второй приемными антеннами 4,9, и третьим входом с блоком инвертирования аналогового сигнала 14, а второй канал соединен вторым входом через преобразователь "код-аналог" 12 с первой и второй телевизионными камерами 3,8 и четвертым входом с блоком инвертирования аналогового сигнала 14. Выходы каждого канала данного блока соединены с блоком задержки 18. Блок инвертирования аналогового сигнала 14 содержит двухканальную систему, каждый канал которой состоит из инвертора аналогового сигнала, на входе которого установлена ячейка преобразования "код-аналог". Блок считывания кодовой информации 15 содержит аппаратуру считывания кодовой информации, аппаратуру вызова необходимого номера программ, на выходе которой установлена ячейка адресации информации.

По типу адресной части кода ячейка направляет кодовую информацию в один из двух каналов, соединяющих данную ячейку с выходами блока. Второй выход аппаратуры считывания информации соединен с блоком цифропечати 19. Блок оперативной памяти 16 содержит аппаратуру запоминания кодовой информации, которая поступает с внешних средств связи 20 и с блока формирования кадра записи 17, с пульта управления 6 поступает сигнал переключения на режим выдачи информации на пульт внешней связи 20. Формирователь кадра записи 17 содержит четырехканальный вход и одноканальный выход. Каждый вход состоит из двухадресного ответвителя, один выход которого присоединен к ретрансляционной линии, а другой через счетчик импульсов соединен с запускающим входом генератора кодового сигнала. Выход данного генератора соединен с объединителем коаксиального канала, который через линию задержки с аналогичным объединителем всех коаксиальных линий формирователя кадра записи 17. Блок задержки 18 представляет собой двухканальную систему, каждый канал которой содержит линию задержки, выход которой через объединитель коаксиального канала соединен с выходом блока. Необходимо отметить, что номиналы линий задержек в двух каналах должны отличаться друг от друга. Блок цифропечати 19 содержит аппаратуру фиксации информации на бумажную перфорированную ленту. Входы блока цифропечати 19 соединены с блоком задержки 18, с которого поступает информация на вход 3 о наличии вагонов, пультом управления 6, который включает данный блок, и блоком считывания кодированной информации 15, с выхода которого поступает информация о вагонах по внешней связи. Пульт внешней связи 20 представляет собой источники кодовой информации с соседних станций. Источник высоковольтной энергии 21 - это стационарный источник, находящийся на станции загрузки вагонов. Блок запуска генератора 21 состоит из диодного мостика выпрямителя высоковольтного напряжения, вход которого соединен с источником высоковольтной энергии, а выход через ограничитель энергии сверху и снизу соединен со входом генератора кодового сигнала 23. Первый и второй передатчики 22, 24 аналогичны по своей конструкции первой и второй приемным антеннам 4,9. Генератор кодового сигнала 23 содержит внутренний синхронизатор, запуск которого осуществляется с блока запуска генератора 21. Выход синхронизатора соединен со входом генератора кодового сигнала. Источник питания 26 представляет собой автономный источник низковольтного питания необходимого номинала и через 25,27 соединен с генератором кодового сигнала 23. Первый блок прерывания 25 представляет собой аппаратуру концевого выключателя, который при открытых дверях разрывает электрическую цепочку связи. По конструкции второй блок прерывания сигнала 27 аналогичен первому блоку прерывания сигнала 25. Данные прерыватели устанавливаются на дверях крытых вагонов. Работа телевизионного устройства контроля сохранности грузов при транспортировке заключается в следующем. С соседней станции поступает кодовое сообщение о номерах вагонов и кодовом сигнале каждого вагона. Данная информации поступает в блок оперативной памяти 16 через внешнюю связь 21. При необходимости оператор может получить данную информацию в напечатанном виде. Для этого ему необходимо включить с пульта управления 6 блок оперативной памяти 16, блок цифропечати 19 и блок считывания кодовой информации 15, набрав номер программы и разрешение на цифропечать. В этом случае полученная информация в виде кода считывается с блока оперативной памяти 16 и пройдя блок считывания кодовой информации (15) поступает на блок цифропечати 19, где фиксируется на бумажную перфоленту. Затем проводят подготовительные мероприятия на приемку подходящего эшелона. Для этого оператор с пульта управления 6 дает команду на включение первого источника излучения светового сигнала 1 и первой телевизионной камеры 8. Необходимо отметить, что в зависимости от направления подходящего эшелона можно включить второй источник излучения светового сигнала 3 и вторую телевизионную камеру 5. При включении источников излучения светового сигнала 1,3 соответствующий аналоговый сигнал поступает с пульта управления 6 на блок питания излучателей 2, который в зависимости от аналогового сигнала включает необходимый источник излучения светового сигнала. Световой сигнал с первого источника излучения светового сигнала 1 поступает на первую телевизионную камеру 8, где преобразуется в видеосигнал, который поступает на блок пороговой селекции 7, где селектируются случайные блики. А затем поступает на блок информации изображения 11. Но так как происходит равномерная засветка всей приемной телевизионной камеры, то оцифровка изображения будет иметь один код, который поступает на преобразователь "код-аналог". В данном блоке кодовый сигнал растровой засветки преобразуется в аналоговый сигнал, который направляется в блок сравнения аналогового сигнала 13. В данном блоке в связи с отсутствием альтернативного аналогового сигнала не происходит операции сравнения, а формируется сигнал метки, которая пройдя блок задержки 18 поступает на блок цифропечати 19 после печати номера вагона, полученной с внешней связи. Блок цифропечати 19 зафиксирует изображение данной метки, которая говорит о том, что прошла калибровка телевизионного канала и аппаратура устройства готова к проведению контроля сохранности груза, т. е. определения факта вскрытия вагонов с грузом. Для осуществления данного контроля крытые вагона снабжаются аппаратурой, состоящей из блока запуска генератора 21, который запускается от внешнего источника высоковольтной энергии. В этом случае в данном блоке формируются синхроимпульсы, при этом после запуска блок переходит на внутреннюю синхронизацию, которая позволяет генератору кодовых сигналов 23 вырабатывать высокочастотную кодовую информацию. Данная информация поступает на первый и второй передатчики 22,24 и передается во внешнее пространство. Питание генератора кодовых сигналов 23 осуществляется от напряжения, поступающего с источника питания 26 через первый и второй блоки прерывания сигнала (25,27) последовательно. Таким образом, высокочастотный кодовый сигнал будет излучаться только при закрытых дверях вагона. Запуск всей системы от внешнего источника высоковольтной энергии (21) возможен только после загрузки вагона и установки его дверей в закрытом состоянии, т. к. при открытии дверей питание генератора кодовых сигналов 23 нарушается и излучения высокочастотного кодового сигнала не происходит. При совмещении первого или второго передатчиков 22,24 с первой приемной антенной 9 происходит прием высокочастотного кодового сигнала от генератора кодового сигнала 24, установленного в вагоне. Данный кодовый сигнал поступает в преобразователь высокочастотного сигнала 10, где преобразуется в аналоговый сигнал, который направляется в первый канал блока сравнения аналогового сигнала 13. При совмещении поля зрения первой телевизионной камеры 8 с номером вагона, нанесенного на стенку вагона, происходит его считывание и преобразование в видеосигнал. В блоке пороговой селекции 7 этот полезный сигнал селектируется от случайных бликов и поступает в блок шифрации изображения 11, а также в блоки считывания кодовой информации 15 и формирования кадра записи 17. В блоке шифрации изображения 11 видеосигнал от номера вагона шифруется в кодовый сигнал, который поступает в преобразователь "код-аналог", для формирования аналогового сигнала. Сформированный аналоговый сигнал поступает во второй канал блока сравнения аналоговых сигналов 13. Для создания условий сравнения проводят считывание с блока оперативной памяти 16 информации о прибывающем эшелоне, т. е. высокочастотный сигнал от закрытых дверей и видеосигнал от номера вагона. На выходе блока считывания кодовой информации 15 она преобразуется в кодовый сигнал, который в блоке инвертирования аналогового сигнала 14 преобразуется из кода в аналог и изменяет свою полярность. Таким образом, на каждый вход соответствующего канала блока сравнения 13 должны поступить идентичные аналоговые сигналы, но с противоположной полярностью. В результате сравнения данные аналоговые сигналы взаимно исключают друг друга и на блок цифропечати 19 информация не выдается. Если вагон на перегоне был вскрыт, то высокочастотное излучение отсутствует, отсутствует в блоке сравнения 13 в первом канале и аналоговый сигнал, операции сравнения не происходит, что ведет к формированию особой метки в виде звездочки. Таким образом, можно установить какой вагон вскрыт и принять соответствующие меры. При невозможности провести сравнения аналоговых сигналов изображений номеров вагона также формируется определенная метка, которая говорит об отсутствии вагона. При убытии данного эшелона со станции информацию о наличии высокочастотного сигнала от вагона и изображение его номера считывается второй приемной антенной 4 и второй телевизионной камерой 5. Преобразования данной информации аналогично преобразованию идентичных сигналов, поступающих с первой приемной антенны 9 и первой телевизионной камеры 8. Сравнение преобразованной информации происходит с информацией, полученной при входе данного эшелона на станцию. При отцепке вагона на станции оператор проводит корректировку перечня номеров вагонов в блоке оперативной записи 16. Информацию о выходящем со станции эшелоне из блока оперативной памяти 16 передается через пульт внешней связи 20 на следующую станцию по сигналу от пульта управления 6.
Предлагаемое телевизионное устройство контроля сохранности при транспоpтировке грузов имеет следующие преимущества:
- отсутствие ручных работ при контроле сохранности грузов в процессе их транспортировки, информация о вскрытии дверей вагонов регистрируется автоматически;
- наличие оперативной информации о хищении груза позволяет принять экстренные меры по его розыску;
- наличие оперативной информации о составе эшелона, что позволяет оперативно провести маневровые работы.

(56) Патент США N 4222068, кл. Н 04 N 7/16, 1985.

Использование: в телевизионной технике контроля сохранности груза при его транспортировки. Сущность изобретения: телевизионная система контроля сохранности груза при его транспортировке содержит в пункте контроля сохранности груза два источника светового сигнала 1,3, блок питания 2, две приемные антенны 4,9, две телевизионные камеры 5,8, пульт управления 6, блок пороговой селекции 7, преобразователь высокочастотного сигнала 10, блок шифрации изображения 11, преобразователь код - аналог 12, блок сравнения аналогового сигнала 13, блок инвертирования аналогового сигнала 14, блок считывания кодовой информации 15, блок оперативной памяти 16, формирователь кадра записи 18, блок цифропечати 19, пульт внешней связи 20. Перемещаемый объект содержит блок запуска, первый, второй передатчики , генератор кодового сигнала, первый, второй блоки прерывания сигнала, источник питания . 2 ил.

ТЕЛЕВИЗИОННАЯ СИСТЕМА КОНТРОЛЯ СОХРАННОСТИ ГРУЗА ПРИ ЕГО ТРАНСПОРТИРОВКЕ, содержащая блок контроля сохранности груза, состоящий из первой телевизионной камеры, оптически связанной с первым источником излучения светового сигнала, при этом контролируемый блок сохранности груза расположен перед оптическим входом ТВ-камеры, выход первой ТВ-камеры соединен с первым входом блока пороговой селекции, вход синхронизации первой ТВ-камеры соединен с первым выходом пульта управления, блок шифрации изображения, первый выход которого подключен к преобразователю код - аналог, а вход блока шифрации - к первому выходу блока пороговой селекции, блок оперативной памяти, первый вход и выход которого подключены к первому выходу и входу пульта внешней связи, блок задержки, выход которого подключен к первому входу блока цифропечати, второй вход которого соединен с вторым выходом пульта управления, а третий вход - к выходу блока считывания, третий выход пульта управления подключен к второму входу блока пороговой селекции, а четвертый выход пульта управления подключен к второму входу блока оперативной памяти, второй и третий выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами блока считывания кодовой информации, второй выход которого соединен с входом блока инвертирования, а третий вход блока считывания - с пятым выходом пульта управления, блок питания, вход которого подключен к шестому выходу пульта управления, а первый выход блока питания соединен с входом первого источника излучения, а контролируемый блок сохранности груза содержит генератор кодового сигнала, первый выход которого подключен к входу первого передатчика, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности контроля и сохранности груза, в блок контроля сохранности груза введены первая и вторая приемные антенны, первые выходы каждой из которых подключены к соответствующим входам введенного преобразователя высокочастотных сигналов, выход которого подключен к первому входу введенного блока сравнения аналогового сигнала, второй вход которого соединен с выходом преобразователя код - аналог, а третий вход блока сравнения аналогового сигнала соединен с выходом блока инвертирования, выход блока сравнения аналогового сигнала подключен к входу блока задержки, вторые сигнальные выходы первой и второй приемных антенн подключены соответственно к первому и второму входам введенного формирователя кадра записи, третий и четвертый входы которого соединены с вторым выходом введенного блока шифрации изображения и первым выходом блока пороговой селекции, выход формирователя кадра записи подключен к третьему входу блока оперативной памяти, вход синхронизации введенной второй ТВ-камеры соединен с седьмым выходом пульта управления, а ее выход соединен с вторым входом блока пороговой селекции, второй выход которого подключен к четвертому входу блока считывания кодовой информации, а вторая ТВ-камера оптически связана с вторым источником излучения светового сигнала, при этом контролируемый блок сохранности груза расположен перед оптическим входом второй ТВ-камеры, а вход второго источника излучения соединен с вторым входом блока питания, в контролируемый блок сохранности груза введен блок запуска, выход которого подключен к первому входу генератора кодового сигнала, второй выход которого соединен с входом введенного второго передатчика, последовательно соединенные введенные источник питания, первый блок прерывания сигнала и второй блок прерывания сигнала, выход второго блока прерывания сигнала подключен к второму входу генератора кодового сигнала.