[发明专利]机车车载铁道障碍物智能探测报警系统及其预警方法

权利要求书

1.机车车载铁道障碍物智能探测报警系统，其特征在于，由视频采集系统、测距系统、伺服控制系统、显示屏、信息处理系统和警报系统组成；

所述视频采集系统，由热像仪构成，用于收集外部红外及可见光信号并处理为视频信息，将视频信息实时传输给信息处理系统；

所述测距系统，由激光测距仪构成，激光测距仪发送和接收激光测距信号，用于将激光测距仪和被测物体之间的距离信息实时传输给信息处理系统；

所述信息处理系统，由随动控制算法模块、安全限界判断模块组成；用于对视频采集系统发送来的红外及可见光信号及测距系统发来的距离信息进行处理、识别、数据存储、上传并传输至显示屏以及根据处理结果对伺服控制系统和报警系统发送命令；

所述显示屏，用于显示由信息处理系统传输过来的信号；

所述伺服控制系统，用于使测距系统准确地跟踪激光测距仪和被测物体之间的距离以及使视频采集系统准确地跟踪机车随轨道的转角；

所述警报系统，用于发出声光报警信息；

所述随动控制算法模块，用于向伺服控制系统发送伺服控制信号并融合GPS数据预调方法和铁轨弯道细调方法；

所述安全限界判断模块，用于将视频采集系统输出视频信息转换为轨道坐标信息，并将轨道坐标信息添加安全限界，并判断障碍物是否处于安全限界，若障碍物处于安全限界内，向警报系统发送警报控制信号；

所述GPS数据预调方法是先将视频采集系统和测距系统预先调整至与铁轨同方向，当目标点的弯曲度大于轨道切线转角的限定值时，再利用弯道细调方法进行准确调节；

所述铁轨弯道细调方法是随机控制算法模块根据视频采集系统的输入的视频信息即轨道图像，通过对轨道图像作切线，并计算切线的转角来实时计算出轨道的弯曲程度即对机车实际运行转弯曲率进行运算，当转角大于轨道切线转角的限定值时，计算伺服控制系统相关联的姿态控制数据，向伺服控制系统发送姿态控制数据，实现对视频采集系统探测角度的实时控制。

2.根据权利要求1所述的机车车载铁道障碍物智能探测报警系统，其特征在于，所述随动控制算法模块向伺服控制系统发送伺服控制信号，伺服控制系统根据伺服控制信号的电压大小与相位变化或根据伺服控制信号的电流大小与相位变化，来调整测距系统和视频采集系统的转速和转动方向。