Система и способ дистанционного контроля и регистрации технологических операций на транспорте
SYSTEM AND METHOD FOR REMOTE CONTROL AND REGISTRATION OF TECHNOLOGICAL OPERATIONS IN TRANSPORT

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области транспорта, в частности для железнодорожного транспорта. Более конкретно изобретение относится к системе и способу дистанционного контроля и регистрации технологических операций на транспорте.
Уровень техники
Известно (патент РФ №43521 на полезную модель) устройство телеконтроля состояния объектов железнодорожной автоматики, содержащее на линейном пункте две камеры на опоре, осуществляющие обзор путевого развития первой и второй горловины станции, преобразователь видеосигналов, формирования и передачи по каналам телесигнализации (ТС) с линейного пункта (ЛП) на центральный пункт (ЦП) преобразованных сигналов о фактической свободности от подвижного состава, изолированных секций задаваемого поездным диспетчером (ДНЦ) маршрута, а также содержащее на ЦП элементы приема упомянутых сигналов для возможности их использования при формировании ответных команд телеуправления (ТУ).
Основным недостатком устройства является то, что оно направлено на обеспечение безопасности движения поездного состава только с точки зрения повышения достоверности сообщения, поступающего с ЛП на ЦП, о состоянии стрелочных и бесстрелочных изолированных секций, путем введения видеонаблюдения за этими секциями и передаче с ЛП на ЦП объективной информации, и никак не рассматривает повышение безопасности работников и движения поездного состава с точки зрения повышения контроля за качеством проводимых технологических операций на станции, направленных на контроль состояния поездного состава.
Известна (патент РФ №2313465 на изобретение) система дистанционного контроля состояния железнодорожного пути, содержащая видеокамеру, установленную на опоре вблизи железнодорожного пути в зоне повышенной опасности, подключенную к беспроводному передатчику видеосигнала, а также установленными на локомотиве приемником видеосигнала, системой спутниковой навигации и монитором, подключенными к электронному блоку контроля и управления. Зона передачи видеосигнала от видеокамеры составляет не менее 3 тормозных путей грузового состава, а электронный блок управления выполнен с возможностью анализа получаемого изображения области зоны повышенной опасности и при наличии предмета между рельсами, или в случае нарушения целостности железнодорожного пути - вывода изображения на монитор и передачи изображения в память электронного блока, одновременно с указанием координат нарушения железнодорожного пути или постороннего предмета, а также выработки автоматического сигнала на торможение поезда.
Основным недостатком системы является то, что она никак не рассматривает повышение безопасности движения поездного состава с точки зрения повышения контроля за качеством проводимых технологических операций на станции, направленных на контроль состояния поездного состава.
Известна (патент РФ №2578639 на изобретение) система для контроля работ составителя поездов по радиоканалу на железнодорожной станции, содержащая размещенные на маневровых локомотивах бортовые радиостанции и носимую радиостанцию составителя поездов, установленные на станции радиосервер и репитеры, которые подключены к сети IP, к которой подключены также аппаратно-программные устройства автоматизированных рабочих мест дежурного по станции и электромеханика радиосвязи, а также блок обработки и датчик расстояния, установленные в отдельном корпусе, который прикреплен к корпусу носимой радиостанции составителя. Измерительный элемент датчика расстояния размещен на внешней стороне корпуса с возможностью перемещения в горизонтальной и вертикальной плоскостях, датчик расстояния через блок обработки соединен с приемопередатчиком носимой радиостанции составителя поездов, приемопередающее устройство бортовой радиостанции каждого маневрового локомотива подключено к переговорно-вызывному пульту машиниста, а радиосервер, репитеры, приемо-передающее устройство локомотивной радиостанции и приемопередатчик носимой радиостанции выполнены с возможностью организации системы радиосвязи на основе стандарта DMR.
Сущность системы для контроля работ составителя поездов по радиоканалу на железнодорожной станции заключается в обеспечении условий безопасной работы составителя поездов на сортировочной станции. Эта работа требует постоянного контроля машиниста маневрового локомотива за ходом выполнения работ составителя поезда, работающего с ним в паре, точное знание его положения относительно вагонов подвижного состава. Особенно важно контролировать работу и состояние составителя в условиях его работы с вагонами с опасными грузами, когда осуществляется надвиг и отцеп вагона составителем. Контроль маневровых работ на станции достигается за счет высокого качества передачи данных и голосовой связи между работниками, обеспечивающими выполнение технологического процесса. Для этого в предлагаемой системе прием и передачу информации по каналу цифровой радиосвязи организуют по стандарту DMR, который позволяет обеспечить высокое качество передачи речевой информации и данных при выполнении технологических процессов.
Основным недостатком данной системы является то, что полноценный контроль за безопасностью проводимых работ в ней не достигается из-за отсутствия визуального наблюдения за ходом проводимых технологических операций, ввиду отсутствия системы видеонаблюдения.
Известна (патентная заявка US 20150070503 А1) видеосистема и способ передачи данных. Система захватывает изображение с помощью камеры, устройства хранения данных, подключенного к камере и сконфигурированного для хранения видеоданных, и/или устройства связи, подключенного к камере и сконфигурированного для передачи данных изображения в системный приемник, расположенный удаленно от камеры. Приемник системы может быть расположен на борту транспортного средства таким образом, что оператор может снять камеру с транспортного средства и передать данные изображения обратно на транспортное средство при выполнении, например, работы на транспортном средстве или осмотре транспортного средства или окрестностей около транспортного средства. В некоторых вариантах реализации системы в ее конфигурацию можно внести дополнительные элементы системы (приемники, датчики и т.д.), что повышает спектр решаемых ею задач. Система может быть трансформируемой (статической, подвижной и мобильной) в зависимости от способа применения видеокамеры. Камера может быть установлена, как на опорное статическое приспособление, на борту подвижного объекта, и вовсе применяться, как носимое устройство. За счет сверхтрансформируемости системы в патенте рассказывается о множестве возможностей применения данной системы в разных службах для выполнения разнообразных задач. Например, в полицейской службе, на борту автомобильного транспорта, на борту поезда, самолета, с камерой, установленной на статическое опорное приспособление, или использование ее, как носимое средство, для осмотра окрестностей вокруг транспортного средства при выполнении работником того или иного вида работ, или выполнения охранной функции, и т.д. Система может передавать данные изображения на несколько устройств приема сигнала, тем самым увеличивая количество пользователей системы.
Основным недостатком данной видеосистемы в отличие от заявленной системы является то, что параметры и конфигурация системы не удовлетворяют требованиям к функциональным возможностям применения видеосистемы для ведения контроля и регистрации конкретных технологических операций в пределах конкретного участка железнодорожной станции. Не совсем понятно из известного патента, каким образом с помощью функционально разрозненной системы можно было бы решить те задачи, которые решает заявленная система, конкретно сконфигурированная для выполнения весьма специфичных технологических операций, выполняемых работниками на конкретном участке работ с участием только железнодорожного транспортного средства.
Раскрытие изобретения
Техническим результатом, на достижение которого направлено данное изобретение, является ведение дистанционного контроля качества выполнения технологических операций работниками транспорта, повышение эффективности и безопасности труда и видеорегистрация результатов их выполнения, путем введения систем видеонаблюдения у работников, средств передачи изображений диспетчеру и/или машинисту (водителю транспортного средства) и видеорегистрации (записи изображений).
Для достижения вышеуказанного технического результата предложена система дистанционного контроля и регистрации технологических операций на транспорте, включающая персональную камеру видеонаблюдения, закрепленную на головном уборе работника, персональный абонентский терминал работника с монитором наблюдения, приемником спутниковых навигационных сигналов GPS/ГЛОНАСС с вычислителем координат местоположения, времени и даты, пультом управления и средствами беспроводной связи с диспетчером и/или машинистом, диспетчерский терминал с монитором, пультом, видео- и аудио-регистратором, средствами беспроводной связи, дополнительный терминал на подвижном объекте, например, локомотиве, с монитором, пультом, видео- и аудио-регистратором, средствами беспроводной связи.
Пульт управления может быть снабжен клавиатурой для ввода личных идентификационных данных пользователя и ввода информации, кратко описывающей поставленные задачи перед работником, с кнопкой для записи кадра. Средствами беспроводной связи могут являться например, LTE, Wi-Fi, WiMAX, GSM-R. Дополнительный терминал может быть установлен, например, на локомотиве.
Также предложен способ дистанционного контроля и регистрации технологических операций на транспорте, включающий использование вышеуказанной системы, в котором передают с камеры видеонаблюдения изображение рабочей зоны на абонентский терминал, а по радиоканалу беспроводной связи передают информацию о изображении, координатах, даты, времени и личных данных пользователя с абонентского терминала на диспетчерский терминал и/или на дополнительный терминал подвижного объекта, а при завершении технологической операции работник, удостоверившись посредством монитора персонального абонентского терминала в соответствии контрольного кадра предъявляемым к нему требованиям по ракурсу и параметрам качества, с помощью пульта выдает команду на сохранение изображения на регистраторе.
Краткое описание чертежей
На Фиг. 1 представлена схема взаимодействия между работником и машинистом во время проведения технологической операции, с применением системы видеонаблюдения и регистрации. На Фиг. 2 представлена схема взаимодействия между работником и машинистом во время проведения технологической операции, с применением системы видеонаблюдения и регистрации, но уже с участием диспетчера. На Фиг. 3 представлена схема взаимодействия между работником и диспетчером.
Осуществление изобретения
Сущность изобретения состоит в том, что за счет внедрения системы и способа видеоконтроля будет решаться несколько важных задач:
1. повышение оперативности принимаемых решений диспетчером и/или машинистом за счет передачи работником видеоизображения внештатной ситуации, дефекта в оборудовании или инфраструктуре в момент его обнаружения в технологической зоне, с последующей видеорегистрацией по команде работника контрольного кадра в регистраторе диспетчерского центра и/или в кабине машиниста;
2. дистанционный видеоконтроль диспетчером и/или машинистом за ходом выполнения работ в режиме реального времени и последующая видеорегистрация работником результата выполненных технологических операций, и регистрация контрольного кадра в диспетчерском центре и/или в кабине машиниста по команде самого работника;
3. повышение безопасности труда работников железнодорожного транспорта за счет постоянного видеоконтроля диспетчером и/или машинистом процесса выполнения технологических операций, включая процесс перемещения подвижных объектов (например, поезда) и работника.
Существенное отличие изобретения заключается в том, что камеры видеонаблюдения с параметрами, необходимыми для получения качественного изображения, закрепляются на головных уборах работников транспорта, выполняющих ответственные технологические операции. Изображение зоны работ передается по каналу радиосвязи диспетчеру и/или машинисту. Работник фиксирует кадры съемки, которые считаются контрольными и свидетельствуют:
1. о наличии дефекта в технологической зоне;
2. о завершении работником необходимых технологических операций;
3. о свободности зоны перемещения подвижных объектов.
В дальнейшем эти кадры по команде работника путем нажатия кнопки передаются в диспетчерский центр и/или на локомотив, где они будут сохранены в устройствах регистрации.
Так как ответственность за выполнение работ лежит на диспетчере, то предлагается установить основной пункт видеонаблюдения и регистрации в диспетчерской. На экране монитора диспетчера будут отражаться в режиме реального времени контролируемые объекты, процессы выполнения операций и контрольные кадры завершения операций от каждого работника. У диспетчера появляется возможность дистанционного контроля хода и качества выполнения работ, более оперативного реагирования на процесс выполнения технологических операций. Это повысит контроль за техническим состоянием подвижного состава и напольного оборудования и даст возможность предупреждать брак в работе. Персональные камеры видеонаблюдения, снабженные средствами беспроводной связи, предполагается выдавать работникам, которые непосредственно выполняют ответственные технологические операции (сцепщики, башмачники, осмотрщики и т.п.).
Сущность изобретения заключается в следующем. Система дистанционного контроля и регистрации технологических операций на транспорте включает персональную камеру видеонаблюдения (видеокамеру 2) закрепленную на головном уборе работника 1, персональный абонентский терминал (абонентский терминал 3) работника 1 с монитором 4 наблюдения, приемник сигналов спутниковой навигации GPS/ГЛОНАСС 5, вычислитель координат местоположения, даты и времени 6, пультом управления (пультом 7) (с клавиатурой для ввода личных идентификационных данных пользователя и ввода информации, кратко описывающей поставленные задачи перед работником, с кнопкой для записи кадра), и средствами беспроводной связи (средствами радиосвязи 8), например, LTE, Wi-Fi, WIMAX, GSM-R, с диспетчером 13 и/или машинистом локомотива 11, диспетчерский терминал 12 с монитором 4, пультом 7, видео- и аудио-регистратором (регистратором 9) и средствами беспроводной связи (средствами радиосвязи 8); дополнительный терминал 10 на подвижном объекте, например, локомотиве 11, с монитором 4, пультом 7, видео- и аудио-регистратором (регистратором 9) и средствами беспроводной связи (средствами радиосвязи 8).
Способ дистанционного контроля и регистрации технологических операций на транспорте включает использование вышеуказанной системы, в рамках использования которой при ее включении в первую очередь срабатывает приемник сигналов спутниковой навигации GPS/ГЛОНАСС 5, который принимает навигационные сигналы со спутника, которые поступают на обработку в вычислитель 6, где преобразуются в информацию о текущих координатах местоположения работника, времени начала работ и даты включения системы, что, в свою очередь, придаст юридическую силу данным, которые передаются с камеры видеонаблюдения (видеокамеры 2), а также с этой же целью сам работник через абонентский терминал 3 работника 1 вносит в систему свои личные идентификационные данные (Ф.И.О., табельный номер и др.) и информацию, кратко описывающую поставленные задачи перед работником. Видеокамера 2 передает изображение рабочей зоны на персональный абонентский терминал 3 работника 1, а по радиоканалу беспроводной связи - на диспетчерский терминал 12 и/или на дополнительный терминал 10 подвижного объекта, где во всей этой цепочке приоритетной будет задача выдачи изображения с видеокамеры 2 на монитор 4 работника 1, так как именно за работником, исполняющим технологические операции, закрепляется обязанность в правильной фиксации контрольного кадра. Для этого работник 1 при обнаружении дефекта, брака или прочего несоответствия в подотчетном ему предмете осмотра (вагона, тележки, прочих крупных и мелких деталей и узлов) обязан сразу после уведомления об этом диспетчера или иного должностного контролирующего лица дать в системе команду на сохранение изображения найденного им несоответствия, чтобы в последующем оно могло служить в качестве доказательства о выполненной работе и иметь юридическую силу. Значимость персонального абонентского терминала работника с монитором наблюдения состоит в том, чтобы работник, исполняющий технологическую операцию, в момент обнаружения дефекта или после завершения работ смог правильно зафиксировать результат своей работы или обнаруженный дефект в зоне наблюдения камеры, так как это играет важную роль в использовании всей системы. На железнодорожном транспорте работникам приходится выполнять разного рода технологические операции, в том числе и ремонтные работы мелких деталей и узлов. Работник в случае обнаружения брака или дефекта на мелкой детали или в узле, должен будет правильно зафиксировать на изображении наличие дефекта, и, так как в настоящей заявке указывается, что камера закреплена на головном уборе, то работнику будет не просто это сделать без индивидуального монитора, так как он знает лишь приблизительную область обзора камеры. Когда речь идет о передаче изображений с мелкими деталями и выявлении дефектов, то требуется наличие у работника монитора, позволяющего контролировать и корректировать формат и качество изображения до его документального сохранения. В качестве элемента контроля и коррекции ракурса, масштаба и качества изображения выступает персональный абонентский терминал работника с монитором наблюдения. Изображение с персональной камеры видеонаблюдения работника, поступающее на персональный монитор работника, позволяет ему эффективнее фиксировать интересующую область съемки. Только удостоверившись, что на изображении в мониторе хорошо виден дефект или результат работы, работник сможет дать команду на фиксацию кадра и отправки его на последующее хранение. Та же самая процедура осуществляется и при фиксации результата работы. В этой связи к контрольным кадрам предъявляются особые требования по качеству их изображения, где основным фактором является различимость в изображении того или иного интересующего нас несоответствия на детали или объекте вне зависимости от их величины. Поэтому, работник 1 должен быть в подробности осведомлен о зоне обзора его персональной камеры 2 посредством передачи с нее изображения на монитор 4 его персонального абонентского терминала 3, где помимо самого изображения будут отображаться дополнительные данные о параметрах съемки и параметрах самого изображения, для возможности последующей регулировки работником ракурса и параметров финального контрольного кадра с целью доведения его показателей до приемлемых значений качества. Получив нужные ракурс и качество изображения, работник 1 с помощью пульта 7 выдает команду на сохранение изображения, которое сохраняется на регистраторе 9. При завершении технологической операции работник 1 выполняет весь цикл процедурных операций обеспечения качества изображения идентично описанному выше.