铁路客运站综合控制系统.pdf

一种铁路客运站综合控制系统，该系统包括：一个客运站主控系统1，一个广播子系统2，一个导向子系统4，一个数据库服务器3，以及若干个可控制设备。本系统对列车实时数据信息进行收集、分析、传递和处理，自动控制各子系统及设备完成广播、导向、照明、上水、站台安全报警及工作提示等相关作业，并提供电话语音查询及消防报警服务，达到高效、经济、节能、协调运行的目的。

1、  一种铁路客运站计算机综合控制系统，其特征在于，它包括：
一个主控系统1，
一个广播控制子系统2，
一个导向控制子系统4，
一个数据库服务器3，
若干可控制设备，
所述主控系统及两个子系统均为计算机系统。各子系统及设备的操作，由主控系统控制，通过对主控系统操作，完成各项作业。

2、  根据权利要求1所述的铁路客运站计算机综合控制系统，其特征在于，铁路客运站计算机主控系统包括系统登陆、系统维护、数据采集、数据分析、广播控制、导向控制、照明控制、站台安全报警控制、上水控制、消防控制、工作提示及语音信息查询软件模块。

3、  根据权利要求1所述的铁路客运站计算机综合控制系统，其特征在于，该综合控制系统的控制方式为：
a、子系统通过通信网络与主控系统相连，主控系统和子系统通过网络、串口、并口、语音传输方式，按照相应的协议，将控制命令发往各个设备的控制器，对可控设备进行控制；
b、数据采集模块通过现场数据采集设备、从客运站数据中心提取及人工输入三种方式对综合控制系统所需的数据进行采集，并将采集到的数据放入到综合控制系统的系统数据库中；
c、自动工作方式下，主控系统通过数据分析模块实时对数据进行分析，根据分析结果，启动相应的处理模块，进行联动控制，处理模块根据设定的规则发送控制命令到子系统或设备控制器，子系统及设备控制器根据接收到的控制命令执行具体操作，操作完成后将状态信息返回给主控系统，把处理过程记录到日志中。人工操作方式下，操作人员进入主控系统的控制界面，通过手工操作主控系统，由系统根据用户的操作，发送控制命令到子系统或设备控制器，完成各项作业；
d、实时监听电话语音信号，根据输入信息，查询相应的数据，采用语音合成技术，将查询结果返回给查询信息的用户；
e、当出现火灾报警时，系统显示报警信息，并发出报警声音，得到确认后，进行联动处理，向相关子系统，及设备发送指定的操作命令；
f、出现设备故障时，系统显示报警信息，并给出有相关于该设备的资料，将故障记录到数据库当中。

4、  根据权利要求1所述的铁路客运站计算机综合控制系统，其特征在于，该主控系统的控制流程为：
a、系统含有系统管理员和不同级别的操作用户，经校验合法进入系统后，按照用户级别赋予不同操作权利；
b、进入系统后，管理员可以选择系统维护，包括建立用户，设定级别，模块划分，系统配置，数据备份/恢复，其它用户可通过操作各功能模块完成各项作业；
c、进入主控程序主界面，通过操作各个功能模块，实现对子系统及设备的控制；
d、登陆系统后，数据采集模块按照用户设定的规则，自动将数据采集回来放入到系统数据中；
e、进入主系统后，实时监听电话语音信号，自动根据输入信息，查询相应的数据，采用语音合成技术，将查询结果返回给查询信息的用户；
f、系统联动控制，常规情况下，系统自动完成播音、导向、照明控制、站台安全报警、工作提示、上水控制等操作。实现方式为系统实时分析数据中心数据，当发现有列车状态信息满足触发条件时，按照设定的规则，启动相应处理模块，按照预设的处理方法，组织控制命令，发送到子系统或设备控制器，完成相应的控制操作；
g、当发现火灾报警信号时，系统弹出对话框显示报警信息，并发出报警声音，得到确认后，停止广播系统的导向系统，发出火警报警声，播报火灾的地点，导向牌上显示安全通道的路线，方向指示。

铁路客运站综合控制系统
技术领域
本发明涉及铁路客运站的控制系统。特别是涉及一种集铁路客运站的广播、导向、照明控制、安全报警、消防报警、上水控制、电话语音信息查询、工作提示等功能于一体的综合控制系统。
背景技术
我国地域辽阔，人口众多，资源分布不均，地区经济发展不平衡。因此，铁路长期以来在中国交通运输体系中一直起着骨干作用，而且由于铁路的技术经济特性，铁路事业的发展对中国当前实施可持续发展具有重要意义。铁路第十个五年计划中明确提出，“十五”铁路发展的战略目标是：建立高效、便捷、安全、舒适的铁路运输服务体系，运输能力和服务质量基本适应国民经济和社会发展需要。坚持自主创新与引进国外先进技术相结合，高新技术与适用技术并重，走有中国铁路特点的技术跨越发展道路。
在实现科技化管理的过程当中，铁路运输系统先后出现过旅客导向系统、车站广播系统、列车信息采集系统。旅客导向系统用于将列车相关信息发送到导向牌上，引导旅客进出站。广播系统的作用主要是播放有关的列车到发信息、旅客注意事项及其它广播信息。列车信息采集系统用于采集当前的列车运行状态信息。目前列车信息采集系统、广播系统、导向系统是三个相互独立的系统，广播系统、导向系统所需的列车运行数据是操作列车信息采集系统的用户通过电话方式通知，难后由操作人员录入到数据库。列车运行信息的查询、上水控制、照明设备管理、消防报警、站台安全报警、工作提示等各项作业都是人工操作，作业之间相互独立，未能实现信息的共享。人为因素降低了准确率，易构成差错。在客流高峰期或接发列车比较频繁的时候，容易造成列车运行信息的错报或漏报，各项作业操作的不规范易给旅客和工作人员带来很大的不便，甚至威胁行车安全和旅客安全，同时还浪费了人力和电力。因此开发一套充分共享列车到发信息，自动实现广播、导向、照明、语音信息查询、站台安全报警、消防报警、工作提示及上水管理的综合控制系统就显得十分必要。
发明内容
本发明旨在解决上述问题，而提供一种铁路客运站综合控制系统，将分散的各项作业结合起来进行集中控制，达到高效、节能、准确、协调运行状态，充分实现资源共享。
为达到上述目的，本发明提供一种铁路客运站计算机综合控制系统，该系统包括：
一个主控系统1，
一个广播控制子系统2，
一个导向控制子系统4，
一个数据库服务器3，
若干可控制设备，
主控系统和两个子系统均为计算机系统，主控系统包括系统登陆、系统维护、数据采集、数据分析、导向控制、广播控制、照明控制、站台安全报警、语音信息查询、工作提示、消防报警及上水管理软件模块。
该综合控制系统的控制方式为：
a、子系统通过通信网络与主控系统相连，主控系统和子系统通过网络、串口、并口、语音传输方式，按照相应的协议，将控制命令发往各个设备的控制器，对可控设备进行控制；
b、数据采集模块通过现场数据采集设备、从客运站数据中心提取及人工输入三种方式对综合控制系统所需的数据进行采集，并将采集到的数据放入到综合控制系统的系统数据库中；
c、自动工作方式下，主控系统通过数据分析模块实时对数据进行分析，根据分析结果，启动相应的处理模块，进行联动控制，处理模块根据设定的规则发送控制命令到子系统或设备控制器，子系统及设备控制器根据接收到的控制命令执行具体操作，操作完成后将状态信息返回给主控系统，把处理过程记录到日志中。人工操作方式下，操作人员进入主控系统的控制界面，通过手工操作主控系统，由系统根据用户的操作，发送控制命令到子系统或设备控制器，完成各项作业；
d、实时监听电话语音信号，根据输入信息，查询相应的数据，采用语音合成技术，将查询结果返回给查询信息的用户；
e、当出现火灾报警时，系统显示报警信息，并发出报警声音，得到确认后，进行联动处理，向相关子系统，及设备发送指定的操作命令；
f、出现设备故障时，系统显示报警信息，并给出有相关于该设备的资料，将故障记录到数据库当中。
该主控系统的软件控制流程为：
a、系统含有系统管理员和不同级别的操作用户，经校验合法进入系统后，按照用户级别赋予不同操作权利；
b、进入系统后，管理员可以选择系统维护，包括建立用户，设定级别，模块划分，系统配置，数据备份/恢复，其它用户可通过操作各功能模块完成各项作业；
c、进入主控程序主界面，通过操作各个功能模块，实现对子系统及设备的控制；
d、登陆系统后，数据采集模块按照用户设定的规则，自动将数据采集回来放入到系统数据中；
e、进入主系统后，实时监听电话语音信号，自动根据输入信息，查询相应的数据，采用语音合成技术，将查询结果返回给查询信息的用户；
f、系统联动控制，常规情况下，系统自动完成播音、导向、照明控制、站台安全报警、工作提示、上水控制等操作。实现方式为系统实时分析数据中心数据，当发现有列车状态信息满足触发条件时，按照设定的规则，启动相应处理模块，按照预设的处理方法，组织控制命令，发送到子系统或设备控制器，完成相应的控制操作；
g、当发现火灾报警信号时，系统弹出对话框显示报警信息，并发出报警声音，得到确认后，停止广播系统和导向系统的正常作业，发出火警报警声，播报火灾的地点，导向牌上显示安全通道的路线，方向指示。
本发明的主要贡献在于，集广播控制、导向控制、照明控制、站台安全报警、工作提示、消防报警、语音查询、上水控制于一体。采用了统一规范模式的网络平台，应用平台和集成平台，为创新性开发、利用动态车次信息、实现信息共享提供了一个良好的环境。实现了铁路客运站大部分作业的智能化管理、集中自动控制，只需操作一个系统，就可以完成相关的各项作业，节约了人力资源，降低了运行成本，减少了人工操作而产生的误差，保证了先进性和经济性，开放性和可扩充性的有机统一，实现了更安全，更经济，更方便，可扩充的目标。
附图说明
图1是本发明的系统结构图，包括：1.主控系统  2.广播控制子系统  3.数据库服务器  4.导向控制子系统  5.语音卡  6.消防报警控制设备  7.上水控制设备  8.站台安全报警控制设备  9.工作提示信息发送器  10.照明控制设备  11.广播控制子设备  12.导向控制子设备  13.电话机  14.微波网络15.工作提示信息接收器
图2是本发明的软件模块示意图。
图3是本发明的控制流程图。
以下，将结合附图说明发明的一个实施例。
本发明的铁路客运站计算机综合控制系统结构如图1所示，该系统包括：
一个主控系统1，
一个广播控制子系统2，
一个导向控制子系统4，
一个数据库服务器3，
若干可控制设备，所述的主控系统和若干个子系统均为计算机系统。
所述的主控系统设于铁路客运站内某处，其主机采用高性能服务器，其主机提供友好总控界面，总控界面包括站场运行图、动态车次信息列表、作业模块选择区，通过总控界面可以方便的控制各个子系统及设备的运行，并监视各个子系统及设备的运行状况。主控系统包括系统登陆、系统维护、数据采集、数据分析、导向控制、广播控制、照明控制、站台安全报警、语音信息查询、工作提示、消防报警及上水管理软件模块。子系统包括广播控制子系统和导向控制子系统。主控系统通过发送控制命令控制子系统及设备。
数据采集模块将采集到的数据放入系统数据库中，数据分析模块对系统数据库中的数据进行分析，并根据分析结果启动相应的控制模块进行处理。主控系统通过通信网络与导向控制子系统、广播控制子系统相连。主控系统和所控子系统通过串口、并口、网络、语音传输与子系统相连，并根据相应协议对子系统进行控制，语音信息查询模块监听电话传来地输入信号，并根据输入信号查询到相应的数据，以语音形式，返回给查询信息的用户，接收到消防报警信息号，系统出现报警提示，经确认后，执行联动操作。
各模块的功能及结构分述如下：
1、数据采集
综合控制系统所含的数据库系统用于存放列车运行状态信息、设备信息及控制信息，综合控制系统所需的列车状态信息由数据采集模块采集而得，数据采集的方式有三种，一、通过硬件采集设备从现场采集而得，如通过轨道电路采集等；二、对客运站数据中心进行过滤和提取，如从列车调度数据库中取相关数据等；三、人工输入，将车次运行状态信息录入到系统数据中。
2、数据分析
数据分析模块通过以太网及TCP/IP协议对系统数据库中的列车运行状态信息进行分析，根据设定的联动控制规则，发送消息到相应控制模块进行处理。
3、广播控制
用于向指定的区域播放语音信息。自动工作方式下，广播控制模块接收到处理消息后，根据消息到系统数据库中找到所需播放的数据，如列车运行状态信息、输入输出通道，按照相应的协议，组织成控制命令发送到广播控制子系统。子系统接收到控制命令后，按照命令要求，初始化输入输出通道，组织语音数据，进行播音。手动控制方式下，选择广播控制功能按钮，进入广播控制界面，操作人员可以根据需要，选择相应的车次信息、输入输出通道，播放内容模块，然后发送控制命令到子系统，由子系统完成播音操作，子系统处理完后，将设备的状态信息返回给主控系统，主控系统将反馈回来的信息登记到日志中。在手动控制方式下，供选择输入通道有语音合成、话筒、收音机、CD机、录音机等，输出通道为站台、各候车室、广场、售票厅及其他各工作区，可以调节各个广播输出区的音量及音响效果。选择一个输出通道，点击“监听”按钮，可以监听该通道的播放内容。
4、导向控制
作用在于将信息发送到指定的导向牌上进行显示。自动工作方式下，导向控制模块接收到控制消息后，根据列车的运行状态、系统设定通道合成控制命令，发送到导向控制子系统。子系统根据控制命令，及预先设定的导向牌显示格式更新相应站台、过道、候车室及其他工作区导向牌上的内容。手动控制方式下，选中主界面的导向控制功能按钮，出现导向控制图，导向控制图显示当前各区域内导向牌的运行状况，选中其中一个导向牌，可以查出该导向牌当前显示的内容。需发送导向信息时，先选择车次及该车次的运行状态信息，根据选择的车次及该车次的运行状态信息系统会给出预先设定的输出通道，操作人员可以手动进行修改，经操作人员确定所做的操作后，系统根据操作人员所做的操作，发送控制命令到导向控制子系统，由子系统完成控制导向牌操作。允许发送自定义消息，如需在指定的导向牌上发送欢迎词，在自定义消息栏中输入待发送的消息，选择将要发送到的导向牌，经确定后，主控系统发送命令到子系统，子系统将内容发送到指定的导向牌上进行显示。
5、照明控制
用于控制站台、过道、天桥等工作区域的照明设备。自动工作方式下，照明控制模块接收到控制消息后，会根据列车的运行状态、所停靠的股道信息及照明设备允许启动时间段，开启或关闭相应区域的照明设备，如果当前工作时间处于照明设备允许开启的时间段内照明控制模块才会自动开启或关闭照明设备，不处于照明设备允许开启的时间段内，照明控制模块不做处理。手动控制时，选中主界面的照明控制按钮，在客运站平面图中选择相应的照明设备及所需开启的照明设备数量，默认为全部开启，确定后，系统根据协议发送控制命令到照明设备控制器，完成照明设备的开启或关闭操作。手动控制方式下，照明设备的开启和关闭与照明设备允许启动时间段无关。
6、站台安全报警控制
作用在于列车进站、出站、快速通过时提醒工作人员及旅客注意安全。联动工作方式下，站台安全报警控制模块接到控制消息后，根据与该列车停靠、通过相关的股道信息，发送控制命令到站台安全报警控制器上，指定的报警设备会发出闪烁的灯光信号及报警声音提醒工作人员及旅客注意安全。人工控制方式下，在站场运行图中选择股道信息，经确定后，启动或关闭相应的报警设备。
7、电话语音信息查询控制
电话语音查询主要使用的硬件为语音卡，包括内线通道和外线通道，内线通道查询信息摘机即可，外线通道如果需要查询，则需要拔打电话号码。
电话语音信息查询控制模块实时监听线路上的语音信号，即时根据输入信号，查询相关的信息，并以语音方式返回给查询信息的用户。
8、工作提示
主控系统连接无线信息发送装置，各工作场所的工作人员配备信息接收器，每个信息接收器都有一个显示屏用于显示接收到的文字信息和一个唯一地址，当信息接收器收到文字信息会震动或发出蜂鸣声，提示工作人员，有信息需要查看。在主控系统中保存了信息接收器所在的工作区域、工作岗位及地址信息，预先设置好触发的条件，当条件满足后，主控系统的数据分析模块会发送消息到工作提示处理模块，工作提示处理模块会根据触发源，自动选择相应的信息及发送地址，发送出去。手动控制方式下，选择主控系统主界面的工作提示控制按钮，在出现的界面中，选择所需发送的消息及接收此消息的接收器的地址，需要发送的消息也可以从自定义信息输入框输入，经确定后，包含的信息会通过发送器发送到指定的信息接收器上。
9、消防报警控制
主控系统与客运站内的消防主机相连，系统接收到消防报警信号后，显示报警信息，发出报警声，提示值班人员出现火灾情况，经确认后，终止正在进行的广播及导向系统，通过广播控制模块播放注意事项，根据火灾发生的地点通过导向控制模块在导向牌上显示安全出口的方向，将火灾发生的报警信息记录到数据库当中，方便查询。
10、上水控制
上水控制，用于管理股道水管的开关及自动远程抄表，减少不必要的浪费。自动工作方式下，列车进站后，上水管理模块接收到控制消息后，发送控制命令到控制器，打开水管总阀，采集当前用水量数据，保存到系统数据库中，方便以后对用水量的查询，并可根据用水量对上水作业员进行考核。列车出站后，上水管理模块发送控制命令到控制器，关闭水管总阀。手动控制方式下，选择上水控制功能按钮，进入上水控制界面，选择相应的水管标识，可以查询到该水管到目前为止的用水量，每次用水的时间，用水量，并可开启或关闭水阀。
11、系统维护
进入主控系统，不同的用户根据该用户的权限，维护系统相应的各项参数及数据信息。
该综合控制系统的控制方式为：
a、子系统通过通信网络与主控系统相连，主控系统和子系统通过网络、串口、并口、语音传输方式，按照相应的协议，将控制命令发往各个设备的控制器，对可控设备进行控制；
b、数据采集模块通过现场数据采集设备、从客运站数据中心提取及人工输入三种方式对综合控制系统所需的数据进行采集，并将采集到的数据放入到综合控制系统的系统数据库中；
c、自动工作方式下，主控系统通过数据分析模块实时对数据进行分析，根据分析结果，启动相应的处理模块，进行联动控制，处理模块根据设定的规则发送控制命令到子系统或设备控制器，子系统及设备控制器根据接收到的控制命令执行具体操作，操作完成后将状态信息返回给主控系统，把处理过程记录到日志中。人工操作方式下，操作人员进入主控系统的控制界面，通过手工操作主控系统，由系统根据用户的操作，发送控制命令到子系统或设备控制器，完成各项作业；
d、实时监听电话语音信号，根据输入信息，查询相应的数据，采用语音合成技术，将查询结果返回给查询信息的用户；
e、当出现火灾报警时，系统显示报警信息，并发出报警声音，得到确认后，进行联动处理，向相关子系统及设备发送指定的操作命令；
f、出现设备故障时，系统显示报警信息，并给出有关于该设备的资料，将故障记录到数据库当中。
该主控系统的软件控制流程为：
a、系统含有系统管理员和不同级别的操作用户，经校验合法进入系统后，按照用户级别赋予不同操作权利；
b、进入系统后，管理员可以选择系统维护，包括建立用户，设定级别，模块划分，系统配置，数据备份/恢复，其它用户可通过操作各功能模块完成各项作业；
c、进入主控程序主界面，通过操作各个功能模块，实现对子系统及设备的控制；
d、登陆系统后，数据采集模块按照用户设定的规则，自动将数据采集回来放入到系统数据中；
e、进入主系统后，实时监听电话语音信号，自动根据输入信息，查询相应的数据，采用语音合成技术，将查询结果返回给查询信息的用户；
f、系统联动控制，常规情况下，系统自动完成播音、导向、照明控制、站台安全报警、工作提示、上水控制等操作。实现方式为系统实时分析数据中心数据，当发现有列车状态信息满足触发条件时，按照设定的规则，启动相应处理模块，按照预设的处理方法，组织控制命令，发送到子系统或设备控制器，完成相应的控制操作；
g、当发现火灾报警信号时，系统弹出对话框显示报警信息，并发出报警声音，得到确认后，停止广播系统和导向系统，发出火警报警声，播报火灾的地点，导向牌上显示安全通道的路线，方向指示。