[发明专利]一种铁路强降雨量无人机实时智能测量方法及系统

摘要

本发明公开了一种铁路强降雨量无人机实时智能测量方法及系统，该方法通过引入无人机降雨量测量装置对受控列车局部移动环境实现主动降雨量测量，利用无人机降雨量测量装置携带微波式雨量计、列车测速装置、温度计、湿度计对列车所处的温湿度、降雨量、速度测量，实时计算当前降雨条件下列车安全行车速度限值，从技术方案上避免铁路沿线降雨量的“监控盲区”；根据采集的降雨量、列车速度和线路坡度信息，实时计算列车的视距，利用无人机装置的机动性，采用无人机图像传输装置实时将列车视距外的线路图像传回列车车载显示装置，扩大列车驾驶员在强降雨条件下的视距，提高高速列车在强降雨环境下的运营安全性。

主权项

一种铁路强降雨量无人机实时智能测量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：收集铁路沿线的雨量观测信息，选出超过历史年降雨量的铁路轨道暴雨危险区间，对铁路轨道暴雨危险区间进行等间距划分，每个铁路轨道暴雨危险区间单元配置两组无人机装置，分别为无人机降雨量测量装置和无人机图像采集装置；所述无人机降雨量测量装置包括飞行装置及装载在飞行装置上的微波式雨量计、Kinect传感器、温度计、湿度计、无线通信模块和列车测速装置，所述无人机图像传输装置包括飞行装置及装载在飞行装置上的Kinect传感器、图像增强模块和无线通信模块；步骤2：将各个暴雨危险区域编号、开始里程、结束里程以及不同暴雨危险区域辖内的2组无人机装置编号事先保存到地面列车控制中心中；建立不同列车车型‑粘着系数‑降雨量下列车的安全行车速度限值模型；建立不同列车车型‑坡度‑降雨量‑车速下列车的视距模型；步骤3：当待测量列车进入暴雨危险轨道区间，列车所在的轨道区间单元上的无人机降雨量测量装置接收到测量指令和待测量列车编号，无人机降雨量测量装置起飞，并同步跟踪待测量列车；步骤4：若通过无人机降雨量测量装置上的Kinect传感器获取跟踪列车的编号，与待测量列车编号一致，则令上述无人机降雨量测量装置停靠于列车受电弓的上方，实时测量待测量列车的时速、降雨量、温度、湿度信息并发送给地面列车控制中心，否则，令无人机降雨量测量装置停止返回起飞位置，返回步骤3，等待测量列车；步骤5：地面列车控制中心基于建立的列车的视距模型，计算出当前列车的视距Sn，利用列车视距信息获得无人机图像传输装置的传输点，并发送至无人机图像传输装置，无人机图像传输装置起飞到传输点，并实时保持在传输点；无人机图像传输装置在传输点通过携带的Kinect传感器采集沿列车前进方向上的传输点前方的轨道线路的图像信息，并通过图像增强模块处理后发送给列车车载显示器；步骤6：地面列车控制中心基于建立的列车的安全行车速度限值模型，计算当前列车安全速度，若当前降雨量下的列车速度高于列车安全速度，则发出预警信号。