[发明专利]一种基于物联网技术的轨道异物入侵自动检测与预警方法

摘要

一种基于物联网技术的轨道异物入侵自动检测与预警方法，具体实施步骤如下A.搭建路面视频监控系统及车载视频监控系统；B.路网实时监控、视频信号无线传输及自适应反馈；C.云端数据、车载数据处理及异物入侵检测、识别与预警；D.全路网信息共享、异物入侵行车控制及相关路网行车调度。

主权项

一种基于物联网技术的轨道异物入侵自动检测与预警方法，具体实施步骤如下：A.搭建路面视频监控系统及车载视频监控系统；A1.在轨道旁边每隔一定距离架设立柱，立柱上安装摄像机、热成像相机以及无线热点收发器；列车上安装智能红外夜视一体化云台相机、车载数据处理中心及无线收发器；A2.视频监控系统背景学习及训练，自适应摄像训练，调整曝光时间、增益值以及补光系统，直到视频监控系统能够拍到清晰的图像；A3.保存初始状态下没有异物入侵时的轨道背景图像，路面监控系统要包括轨道有列车和无列车两种情况，并上传云端；B.路网实时监控、视频信号无线传输及自适应反馈；B1.路面视频监控系统和车载视频监控系统对路网进行实时在线监控；B2.路面视频监控系统和车载视频监控系统均通过无线热点发送控制器将视频信号上传到云端服务器，同时车载视频监控系统将视频信号传到所在列车的车载数据处理中心；B3.云端服务器及车载数据处理中心进行预处理，车载数据处理中心会根据路况、天气以及光照发出摄像参数反馈信号，为A中的背景学习、自适应背景拍摄训练及硬件调整提供帮助；C.云端数据、车载数据处理及异物入侵检测与预警；C1.在云端服务器和数据处理平台及车载数据处理中心，采用无监督学习算法对由路面实时监控系统和车载实时监控系统传输过来的图像序列进行逐帧对比与分类分析，通过聚类分析和降维分析进行模式识别；C2.图像序列帧间，持续采用时空上下文方法，通过贝叶斯框架对轨道异物及其上下文区域的时空关系进行建模，这里时空上下文是指此帧的前后帧，帧间背景差分对比，得到轨道异物及其周围区域低级特征的统计相关性，异物入侵监测区域的异物出现位置的置信图，置信度及帧间差距最大时确认异物出现；C3.如果出现异物，进行识别并预警；D.全路网信息共享、异物入侵行车控制及相关路网行车调度；D1.云端异物入侵信息传输，实现全路网信息共享；D2.有异物入侵轨道路段进行行车控制；D3.全路网相关行车调度，提出轨道异物入侵应急策略；D4.判断是否收到终止监测的命令，如果收到终止监测任务，则任务停止。