[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

说明书

本发明公开了一种基于三维成像的线路障碍物监测报警系统及方法，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。通过三维激光雷达的三维成像技术对障碍物进行整体扫描，形成三维点云图像，能够对障碍物的性质以及停留时间进行精准的判断。

技术领域

本发明涉及一种障碍物监测系统及方法，尤其涉及一种基于三维成像的线路障碍物监测报警系统及方法。

背景技术

铁道线路的安全是铁路运输永恒的主题，为加强铁道线路的防护管理确保铁路行车安全和人身安全，减少铁路内外人身伤亡事故，通过一定的监测设备来对铁道线路上障碍物的监测是铁路运营安全中必不可少的手段。

现中国专利申请号为201710269081.9公开了“铁道线路障碍物自动监测识别方法”，其包括沿铁道线路上方一平面按设定角度范围发出激光，进行扫动搜索；接收返回的激光信号，自动判断是否存在有害障碍物。该方法能够在各种天气和气候条件下，对铁路线路上可能威胁到列车正常行驶的有害障碍物进行快速，准确地判别，并对告警目标进行定位。但是这种方法存在着以下缺陷：

(1)该方法采用激光对一平面进行扫描得到的只是障碍物的二维平面图形图像数据，而二维数据不能够真实反映出障碍物的实际性质，不能对障碍物进行准确的识别；

(2)其激光器安装方式为高于铁轨一定距离且沿水平于两轨道延长线进行安装，只能对高于铁轨指定区域障碍物的截面进行检查，很容易受到杂草、道砟等外部条件的干扰，造成误报。

(3)不能对报警数据信息进行优先级传输以及对报警等级进行区分，在网络情况不好时将会影响对报警真实情况的判断。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于三维成像的线路障碍物监测报警系统及方法，解决了现有监测方法中存在的缺陷。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于三维成像的线路障碍物监测报警系统，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前端设备通信连接，实现接收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前端设备中；

铁路控制中心：与前端主控机柜通信连接，接收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。

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；三维数据采集装置与前端主控机柜连接，实现数据的交互。

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；摄像装置将采集到的视频图像数据发送到前端主控机柜，前端主控机柜发送报警控制信号到报警装置实现现场报警，以及发送控制信号到摄像装置实现控制。

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；前端设备通过接口模块将采集的障碍物数据传输到前端主控机柜，再通过网络通信模块将数据上传到铁路控制中心；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；工控机内嵌入有前端程序，并与铁路控制中心进行相互通信，通过接口模块向前端设备发送控制指令；电源模块实现为前端主控机柜提供电源。

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，与硬盘录像机缓存的数据同步的实现网络通信模块上传数据存储的中心数据库，以及向客户端推送报警信息的服务器，服务器内嵌入有服务端程序。