СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ Российский патент 2018 года по МПК G08B13/12 

Техническое решение относится к системам сигнализации на железнодорожном транспорте и может быть использовано для обеспечения безопасности железнодорожных путей.

Из уровня техники известна охранная телевизионная система (RU 2461070 C1, МПК G08B 13/196, опубл. 10.09.2012), которая относится к охранным средствам открытых периметров объектов на железнодорожном транспорте, содержащая две телевизионные камеры, сеть передачи данных, видеоконтрольное устройство, детекторы движения и блок сигнализации [2].

Недостатком технического решения является низкая надежность работы системы в условиях воздействия различных оптических помех.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является система обеспечения безопасности на железной дороге (RU 110519U1, МПК G08B 13/12, опубл. 20.11.2011), содержащая подсистему сбора и обработки информации на базе компьютера, к которой подключены видеокамеры с прикрепленными к ним лазерами подсветки и тепловизоры, установленные в два ряда по обе стороны железнодорожного пути.

Недостатком известного технического решения является низкая надежность работы системы в условиях воздействия на нее различных оптических помех. Кроме того совмещение функций осуществления наблюдения и управления механическими подсистемами устройства в одном блоке управления, реализованном на основе персонального компьютера, снижает быстродействие системы, что также негативно сказывается на ее надежности.

Техническая задача, на решение которой направлена заявленное изобретение, - повышение надежности системы обеспечения безопасности на железнодорожном транспорте.

Указанная задача решена за счет того, что система обеспечения безопасности на железнодорожном транспорте содержит модуль видеонаблюдения, модуль тепловизионного видеонаблюдения, модуль охраны периметра, подсистемы громкого оповещения и экстренной связи.

Система дополнительно содержит блок управления, блок сбора и обработки видеоинформации, модуль индикации и модуль ввода данных, при этом модуль видеонаблюдения включает в себя, по крайней мере, четыре видеокамеры с установленными на них лазерами подстветки, подключенными к блоку управления, а модуль тепловизионного наблюдения - по крайней мере два тепловизора.

Упомянутые камеры и тепловизоры снабжены оптическими фильтрами с полосой пропускания, совпадающей с частотой излучения лазеров подсветки, а выходы камер и тепловизоров подключены к входу блока сбора и обработки видеоинформации, выход которого подключен к блоку управления. Модуль охраны периметра, подсистемы громкого оповещения и экстренной связи, модуль индикации и модуль ввода данных также подключены к блоку управления.

Описанные выше конструктивные элементы системы могут быть реализованы на основе известных из уровня техники устройств, описанных ниже.

Блок управления может быть выполнен на основе микропроцессорной системы, например персонального компьютера, с подключенными к нему модулем индикации в виде жидкокристаллического монитора и модулем ввода данных, представляющим собой кнопочную или сенсорную клавиатуру, содержащую не менее шестнадцати клавиш.

Блок сбора и обработки видеоинформации целесообразно создавать на основе современного тридцатидвухразрядного RISC-микроконтроллера, например, основанного на архитектуре ARM7, обладающего достаточной производительностью для обработки видеопотока, поступающего от видеокамер и тепловизоров. В качестве оптических фильтров, установленных на видеокамерах и тепловизорах, могут быть использованы узкополосные фильтры для ИК-диапазона, выпускаемые, например, компанией Изовак [3, 4].

Модуль охраны периметра представляет собой микропроцессорное устройство с подключенными к нему проводными или беспроводными датчиками вибрации [5].

Подсистема громкого оповещения может представлять несколько громкоговорителей, расположенных по периметру охраняемой территории, а подсистему экстренной связи целесообразно выполнить в виде устройства, содержащего GSM-модуль.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана структурная схема системы обеспечения безопасности, а на фиг. 2 - схема расположения камер по периметру охраняемой территории.

Система обеспечения безопасности на железнодорожном транспорте включает в себя модуль видеонаблюдения 1, модуль тепловизионного видеонаблюдения 2, модуль охраны периметра 3, подсистемы громкого оповещения 4 и экстренной связи 5. Устройство также содержит блок управления 6, блок сбора и обработки видеоинформации 7, модуль индикации 8 и модуль ввода данных 9, при этом модуль видеонаблюдения 1 включает в себя, по крайней мере, четыре видеокамеры 10 с установленными на них лазерами подстветки 11, подключенными к блоку управления 6, а модуль тепловизионного наблюдения - по крайней мере, два тепловизора 12. Камеры и тепловизоры снабжены оптическими фильтрами 13 с полосой пропускания, совпадающей с частотой излучения лазеров подсветки, а выходы камер и тепловизоров подключены к входу блока сбора и обработки видеоинформации 7, выход которого подключен к блоку управления 6. Модуль охраны периметра 3, подсистемы громкого оповещения 4 и экстренной связи 5, модуль индикации 8 и модуль ввода данных 9 также подключены к блоку управления.

Система обеспечения безопасности на железнодорожном транспорте работает следующим образом. Видеокамеры 10 и тепловизоры 12 попарно устанавливают вдоль железнодорожных путей 14 в соответствии со схемой, приведенной на фиг. 2, затем видеокамеры и тепловизоры посредством каналов связи 15 подключают к блоку сбора и обработки видеоинформации 7, а закрепленные на видеокамерах лазеры подстветки посредством каналов связи 16 подключают непосредственно к блоку управления 6. Затем подключают блок сбора и обработки видеоинформации 7 к блоку управления 6, а также подключают к упомянутому блоку остальные модули и подсистемы устройства.

После завершения монтажа системы безопасности подают питание на все блоки, модули и подсистемы устройства. В штатном режиме работы системы модули видеонаблюдения 1 и 2 с помощью видеокамер с лазерной подсветкой и тепловизоров позволяют устойчиво обнаруживать угрозы безопасности в дневное и ночное время в условиях слабого тумана, слабого снега, дождя. При этом блок сбора и обработки видеоинформации обеспечивает выполнение предварительной цифровой фильтрации видеоряда, полученного от модулей видеонаблюдения и тепловизионного видеонаблюдения, а также передачу обработанных данных в блок управления, что в целом снижает вычислительную нагрузку на упомянутый блок, обеспечивая тем самым выполнение им более эффективного и своевременного анализа текущей ситуации на железной дороге и принятием решений, связанных с определением возможного уровня угроз, их типе и требуемой реакции системы для их устранения.

При возникновении нештатной ситуации, например ослепляющем воздействии, в широком спектре излучения на оптические средства наблюдения, защитные фильтры в значительной степени ослабят это вредное излучение, так как они пропускают только очень узкий диапазон частот, совпадающий с частотой излучения лазеров подсветки. В результате вероятность выхода системы безопасности из строя будет значительно снижена.

Таким образом, применение в конструкции заявленного изобретения блока сбора и обработки видеоинформации, а также узкополосных оптических фильтров, позволяет повысить надежность работы системы, что и является положительным техническим результатом от применения устройства при охране железной дороги.

Список использованных источников

1. Пат. 2461070 Российская Федерация, МПК G08B 13/196. Охранная телевизионная система / Ададуров C.E. (RU), Гапанович В.A. (RU), Иконников Е.А. (RU), Миронов B.C. (RU), Раков В.В. (RU), Розенберг Е.Н. (RU), заявитель и патентообладатель ОАО «Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте» (ОАО "НИИАС") (RU). - №2011109316/08, заявл. 14.03.2011, опубл. 10.09.2012, Бюл. №25. - 13 с.: 7 ил.

2. Пат. 110519 Российская Федерация, МПК G08B 13/12. Система обеспечения безопасности на железной дороге / Куделькин В.А. (RU), заявитель и патентообладатель Закрытое акционерное общество «ИНТЕГРА-С» (RU). - №2011119333/08, заявл. 13.05.2011, опубл. 20.11.2011. - 2 с.: 1 ил.

3. Редькин П.П. 32/16-битные микроконтроллеры ARM7 семейства AT91SAM7 фирмы Atmel. Руководство пользователя (+CD). - М.: Издательский дом «Додэ-ка-ХХ1», 2008. - 704 с.: ил. (Серия «Программируемые системы»).

4. Узкополосные фильтры // IZOVAC URL: http://www.izovac-coatings.com/products/narrowband/ (дата обращения: 11.11.2015).

5. Беспроводной датчик вибраций // «Просто-охрана». Оборудование для охраны. URL: http://www.prosto-ohrana.ru/index.php?productID=7 (дата обращения: 24.11.2015).

Техническая задача изобретения - повышение надежности системы обеспечения безопасности на железнодорожном транспорте. Задача решена тем, что система обеспечения безопасности содержит модуль видеонаблюдения, содержащий по крайней мере четыре видеокамеры с установленными на них лазерами подстветки, модуль тепловизионного видеонаблюдения, содержащий по крайней мере два тепловизора, модуль охраны периметра, подсистемы громкого оповещения и экстренной связи; система дополнительно содержит блок управления, блок сбора и обработки видеоинформации, модуль индикации и модуль ввода данных. Камеры и тепловизоры снабжены оптическими фильтрами с полосой пропускания, совпадающей с частотой излучения лазеров подсветки, а выходы камер и тепловизоров подключены к входу блока сбора и обработки видеоинформации, выход которого подключен к блоку управления. Модуль охраны периметра, подсистемы громкого оповещения и экстренной связи, модуль индикации и модуль ввода данных также подключены к блоку управления. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Система обеспечения безопасности на железнодорожном транспорте, содержащая модуль видеонаблюдения, модуль тепловизионного видеонаблюдения, модуль охраны периметра, подсистемы громкого оповещения и экстренной связи, отличающаяся тем, система обеспечения безопасности дополнительно содержит блок управления, блок сбора и обработки видеоинформации, модуль индикации и модуль ввода данных, при этом модуль видеонаблюдения включает в себя по крайней мере четыре видеокамеры с установленными на них лазерами подстветки, подключенными к блоку управления, а модуль тепловизионного наблюдения - по крайней мере два тепловизора; упомянутые камеры и тепловизоры снабжены оптическими фильтрами с полосой пропускания, совпадающей с частотой излучения лазеров подсветки, а выходы камер и тепловизоров подключены к входу блока сбора и обработки видеоинформации, выход которого подключен к блоку управления; модуль охраны периметра, подсистемы громкого оповещения и экстренной связи, модуль индикации и модуль ввода данных также подключены к упомянутому блоку управления.

2. Система обеспечения безопасности на железнодорожном транспорте по п. 1, отличающаяся тем, что блок сбора и обработки видеоинформации выполнен на основе тридцатидвухразрядного микроконтроллера.

3. Система обеспечения безопасности на железнодорожном транспорте по п. 1, отличающаяся тем, что модуль индикации выполнен в виде жидкокристаллического монитора.

4. Система обеспечения безопасности на железнодорожном транспорте по п. 1, отличающаяся тем, что модуль ввода данных выполнен в виде клавиатуры, содержащей по крайней мере шестнадцать клавиш.