一种重载铁路线路环境机车远程监视车载终端装置及应用的制作方法

本发明涉及重载铁路运营安全。具体涉及一种重载铁路线路环境远程监视机车车载装置。本车载终端装置可安装于重载列车机车司机室，通过网络接收列车行进线路前方，视距外的实时视频及报警信息，为司机驾驶列车提供前方路况及提前告警。

背景技术：

1、重载铁路网多为典型山区铁路，自然灾害、地质灾害风险极大，随着长大编组重载列车的规模化开行，列车运行安全的风险与压力也急剧的增大，为保障重载铁路列车运行安全，重载铁路部分线路先后建设了视频监控系统，视频采集点主要覆盖隧道、作业区域、边坡、平交道口、供电设施、行车室、通信机房等重点区域，监控终端主要设置在相关专业值班室内，司机目视范围以外的前方线路上如发生险情，专业值班人员通过监控终端发现险情后，需要报告行车调度，再由行车调度通知司机实施紧急处置。司机没有技术手段及时掌握目视范围以外的线路环境情况和报警信息，一旦突发险情只能被动等待调度指令，对于突发风险防控的及时性和有效性有待进一步提升。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的缺陷，本发明公开一种重载铁路线路环境机车远程监视车载终端装置，其技术方案如下：

2、（1）所述车载终端装置安装于重载列车机车司机室，在列车行进时，实时播放视距外视频图像及报警信息；

3、（2）车载终端通过车载列车运行监控装置lkj获取机车定位数据，同时实时上传到地面数据处理系统；

4、（3）地面数据处理系统根据机车定位数据进行当前机车前进方向指定距离的视频图像及报警信息匹配，生成并更新数据队列，车载终端提取数据队列最新匹配的视频图像进行播放，同时完成报警信息的提示。

5、本发明还公开一种载铁路线路环境机车远程监视车载终端装置运行方法，该方法基于上述的车载终端装置，其特征为：

6、（1）所述车载终端装置随机车启动而上电，根据当前机车所处的“本务机/非本务机、a端/b端”状态，进行是否开始执行程序流程的判断，只有当前机车处于执行机车状态下，才正常执行程序流程，其他情况时程序均停止执行，只提示机车所处状态。

7、（2）车载终端装置在上电后首先要进行设备自检，检查各数据通道状态，然后拉取地面处理系统的最新台账数据，进行本地更新，随后采用异步的方式，同时启动具体工作流程来实现程序的全部功能，流程如下：

8、网络状态监视：通过定时与地面系统互发心跳信号的方式建立移动公网监视流程，实时显示网络通信状态；

9、定时上传定位信息：车载终端获取lkj数据后定时打包发送给地面系统，用于列车前方视频及报警信息的匹配；

10、实时视频预览：地面系统分析车载终端实时发送的定位数据匹配当前列车前方的摄像头设备，车载终端拉取对应的实时视频流url进行预览；

11、报警信息：地面系统分析车载终端实时发送的定位数据匹配当前列车前方的报警信息，车载终端拉取对应的报警信息，同步进行弹窗及语音方式提示；

12、视频点播流程：列表显示本次行车路径所有摄像头，人为手动操作可点播本次行车路径的任意摄像头，以查看实时视频；

13、视频回放流程：列表显示时段、车次等条件，人为手动操作可点播指定条件下任意摄像头，以查看回放视频；

14、（3）外设通过以太网与 tsc 进行鉴权通信，待鉴权成功后，tsc 通过以太网向外设发送 lkj 业务数据；鉴权加密解密采用rsa-1024bit 非对称算法，具体步骤如下：

15、步骤1：外设向tsc发鉴权申请信息；

16、步骤2：tsc接收到申请信息后，将64字节随机数作为应答内容发送给外设；

17、步骤3：外设接收到申请应答信息后，通过公钥对64字节进行rsa加密处理，并将处理结果发送至tsc；

18、步骤4：tsc对鉴权内容信息进行rsa解密，并将解密结果与步骤2发送的64字节随机数进行比较生成鉴权结果，并将鉴权结果发送给外设，鉴权成功后进行业务数据交互。

19、有益效果

20、重载列车司机没有技术手段及时、直接掌握目视范围以外的线路环境情况和报警信息，一旦突发险情只能被动等待调度指令，对于突发风险防控的及时性和有效性难以保证；本装置基于移动公网将重点线路区段实时视频和报警信息传送至重载列车司机室，延伸司机目视范围，辅助司机提前发现险情，提升危情处置效率。

技术特征：

1.重载铁路线路环境机车远程监视车载终端装置，其特征为：

2.根据权利要求1所述的重载铁路线路环境机车远程监视车载终端装置，其特征为：所述车载终端装置上电后自动从地面数据处理系统提取最新的沿线监视视频台账数据，同步获取lkj数据，实时播放视距外视频；程序启停过程不需要人为干预，程序在无报警状态下，无需人员主动进行任何操作；当有报警提示时，机车人员通过忽视按钮，停止报警提示，或不进行忽视动作，以减少机车人员参与程序交互；机车人员可主动操作视频点播和回放功能。

3.根据权利要求1所述的重载铁路线路环境机车远程监视车载终端装置，其特征为：所述车载终端装置与地面应用系统的网络通讯接口依赖移动公网，通过网络接收列车行进线路前方，视距外的实时视频及报警信息，为司机驾驶列车提供前方路况及提前告警；为了实时反映网络状态，建立两者之间的心跳数据收发模式，以握手信号的时延信息反映网络质量及通断状态。

4.根据权利要求1所述的重载铁路线路环境机车远程监视车载终端装置，其特征为：所述车载终端装置为一体机设备，集成了计算机主板、cpu、内存、硬盘、显示器硬件模块，安装操作系统，部署软件程序，完成里程、经纬度、视频数据及报警信息的获取、展示及交互操作；集成移动公网模块，其天线为近终端固定安装。

5.根据权利要求4所述的重载铁路线路环境机车远程监视车载终端装置，其特征为：所述车载终端装置与机车既有设备的电气接口仅仅包括电源获取装置和lkj通信线缆，其中，

6.根据权利要求5所述的重载铁路线路环境机车远程监视车载终端装置，其特征为：tsc 装置与外设采用以太网连接方式，采用 tcp/ip 协议通信，具体使用 udp 协议；tsc作为服务端，车载终端作为客户端；lkj接口插件采用周期广播对外相关数据，发送周期为200ms，延迟≤400ms。

7.重载铁路线路环境机车远程监视车载终端装置运行方法，该方法基于权利要求6所述的车载终端装置，其特征为：

8.一种非易失性存储介质，其特征在于，所述非易失性存储介质包括存储的程序，其中，所述程序运行时控制非易失性存储介质所在的设备执行权利要求7所述的方法。

9.一种电子装置，其特征在于，包含处理器和存储器；所述存储器中存储有计算机可读指令，所述处理器用于运行所述计算机可读指令，其中，所述计算机可读指令运行时执行权利要求7所述的方法。

技术总结重载铁路线路环境机车远程监视车载终端装置，该装置在列车行进时实时播放视距外视频图像及报警信息；车载终端通过车载列车运行监控装置LKJ获取机车定位数据，同时实时上传到地面数据处理系统；根据机车定位数据进行当前机车前进方向指定距离的视频图像及报警信息匹配，生成并更新数据队列，车载终端提取数据队列最新匹配的视频图像进行播放，同时完成报警信息的提示。当列车司机没有技术手段及时、直接掌握目视范围以外的线路环境情况和报警信息时，本发明基于移动公网将重点线路区段实时视频和报警信息传送至重载列车司机室，延伸司机目视范围，辅助司机提前发现险情，提升危情处置效率。技术研发人员：宋宗莹,王文斌,张海山,肖致明,张格明,柴雪松,凌烈鹏,李健超,王宁,段培勇,赵颖,薛超受保护的技术使用者：中国神华能源股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/4