[发明专利]一种基于三维成像的线路障碍物监测报警系统及方法

权利要求书

1.一种基于三维成像的线路障碍物监测报警系统，其特征在于：它包括：

多个前端设备：安装在铁道线路上用于采集铁道线路上障碍物的三维数据信息信号以及接收控制信号进行控制及报警；

多个前端主控机柜：安装在铁道线路上并与所述前端设备通信连接，实现接收所述前端设备发送的障碍物的数据信息信号以及发送控制信号到所述前端设备中；

铁路控制中心：与所述前端主控机柜通信连接，接收所述前端主控机柜传输的数据信息，对所有前端主控机柜进行整体控制。

2.根据权利要求1所述的一种基于三维成像的线路障碍物监测报警系统，其特征在于：所述的前端设备包括面向铁路轨道吊装在铁路轨道一侧的，实现采集障碍物三维图像数据的三维数据采集装置；所述的三维数据采集装置与所述前端主控机柜连接，实现数据的交互。

3.根据权利要求1所述的一种基于三维成像的线路障碍物监测报警系统，其特征在于：所述的前端设备还包括安装在铁道线路上的摄像装置和报警装置；所述的摄像装置将采集到的视频图像数据发送到所述前端主控机柜，所述的前端主控机柜发送报警控制信号到所述报警装置实现现场报警，以及发送控制信号到所述摄像装置实现控制。

4.根据权利要求1所述的一种基于三维成像的线路障碍物监测报警系统，其特征在于：所述的前端主控机柜包括工控机、硬盘录像机、网络通信模块、接口模块和电源模块；所述的前端设备通过所述接口模块将采集的障碍物数据传输到前端主控机柜，再通过所述网络通信模块将数据上传到所述铁路控制中心；硬盘录像机实现在网络中断时将采集的障碍物数据进行缓存；所述工控机内嵌入有前端程序，并与所述铁路控制中心进行相互通信，通过所述接口模块向所述前端设备发送控制指令；所述的电源模块实现为前端主控机柜提供电源。

5.根据权利要求4所述的一种基于三维成像的线路障碍物监测报警系统，其特征在于：所述的铁路控制中心包括用于根据报警信息确定报警等级的客户端，客户端安装有客户端软件，与所述硬盘录像机缓存的数据同步的实现所述网络通信模块上传数据存储的中心数据库，以及向所述客户端推送报警信息的服务器，所述的服务器内嵌入有服务端程序。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种基于三维成像的线路障碍物监测报警方法，其特征在于：所述的方法包括以下步骤：

前端设备将采集到的障碍物数据信息，通过计算转换为报警数据，并推送到服务器；

服务器根据计算分析的结果判断是否需要向客户端推送报警数据；

客户端根据报警等级进行相应处理。

7.根据权利要求6所述的一种基于三维成像的线路障碍物监测报警方法，其特征在于：服务器还需要对障碍物数据信息进行分析判断，具体步骤如下：

根据前端设备采集的三维点云图像中障碍物的体积、形状和移动轨迹数据判断障碍物的类型；

根据障碍物在三维点云图像的空间范围内的位置变化判断障碍物的实时停留时间。

8.根据权利要求6所述的一种基于三维成像的线路障碍物监测报警方法，其特征在于：报警数据的推送根据网络情况进行优先级报警数据传输，数据传输优先级等级包括第一优先级传输数据、第二优先级传输数据和第三优先级传输。

9.根据权利要求8所述的一种基于三维成像的线路障碍物监测报警方法，其特征在于：所述的根据推送的报警数据和多次对障碍物数据信息的扫描分析结果判断报警等级的步骤为：

如果前端设备采集的三维点云图像内障碍物超过第一阈值条件，则判定为一级报警；

如果前端设备采集的三维点云图像内障碍物超过第二阈值条件，则判定为二级报警；

客户端根据判定的一级报警或者二级报警与接收到的三个优先级报警数据的结合判断是否判定为三级报警。