一種鐵路異物侵限監(jiān)測的方法及系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種鐵路異物侵限監(jiān)測的方法及系統(tǒng)，包括：在鐵路沿線上設(shè)有多個基站，每個基站的覆蓋區(qū)域內(nèi)均部署有多個采集裝置；當采集裝置檢測到有異物侵限時，則向?qū)?yīng)的基站發(fā)送該采集裝置的節(jié)點信息；每個基站根據(jù)預設(shè)時間段內(nèi)接收到的節(jié)點信息的數(shù)量確定該基站覆蓋區(qū)域內(nèi)的鐵路是否有異物侵限。本發(fā)明專利技術(shù)通過布置冗余的采集裝置，實現(xiàn)對整條鐵路線路的監(jiān)測，采集裝置并將監(jiān)測信息發(fā)送至基站，及時確定鐵路是否有異物侵限；具有結(jié)構(gòu)簡單、實時性高和響應(yīng)快的優(yōu)點。

Method and system for monitoring foreign body invasion of Railway

The invention provides a railway foreign invasion and monitoring system, the method comprises: a plurality of base stations along the railway, there are a number of acquisition devices are deployed within the coverage area of each base station; when the acquisition device detects a foreign invasion is limited to the base station sends the corresponding node information acquisition device; each base station is determined according to the number of node information in a preset period of time received the base station within the coverage area of the railway or foreign invasion. The present invention through the collection arrangement redundant, monitor the whole railway line, collection device and the monitoring information is transmitted to the base station, to determine whether there is a railway foreign invasion; has the advantages of simple structure, high real-time performance and fast response.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種鐵路異物侵限監(jiān)測的方法及系統(tǒng)
本專利技術(shù)涉及鐵路異物侵限監(jiān)測技術(shù)，具體涉及一種鐵路異物侵限監(jiān)測的方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
鐵路是國民經(jīng)濟大動脈，鐵路安全運輸十分重要。每年由于落石等異物侵入鐵路線路的事故經(jīng)常發(fā)生，嚴重危及到機車運行安全，每年由此造成很大經(jīng)濟損失，嚴重影響了社會和諧和經(jīng)濟發(fā)展。因此，對于鐵路線路的異物侵限監(jiān)測和預防非常必要，意義重大。鐵路上目前存在的異物侵限監(jiān)測技術(shù)主要是以人員巡視和視頻監(jiān)控為主要監(jiān)測手段，但以上所采用的方式存在監(jiān)測的范圍比較小，同時對于突發(fā)情況的反應(yīng)不及時的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本專利技術(shù)提供一種鐵路異物侵限監(jiān)測的方法及系統(tǒng)，實現(xiàn)了對整個鐵路線路的監(jiān)測并及時確定鐵路是否有異物侵限。為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供以下技術(shù)方案：一方面，本專利技術(shù)提供了一種鐵路異物侵限監(jiān)測的方法，包括：在鐵路沿線上設(shè)有多個基站，每個基站的覆蓋區(qū)域內(nèi)均部署有多個采集裝置；當采集裝置檢測到有異物侵限時，則向?qū)?yīng)的基站發(fā)送該采集裝置的節(jié)點信息；每個基站根據(jù)預設(shè)時間段內(nèi)接收到的節(jié)點信息的數(shù)量確定該基站覆蓋區(qū)域內(nèi)的鐵路是否有異物侵限。進一步的，若基站覆蓋區(qū)域內(nèi)超過半數(shù)的采集裝置向該基站發(fā)送節(jié)點信息，則確定該基站覆蓋區(qū)域內(nèi)發(fā)生異物侵限；節(jié)點信息包括：節(jié)點標識、節(jié)點經(jīng)緯度值和節(jié)點海拔值。進一步的，當采集裝置檢測到有異物侵限時，則還向?qū)?yīng)的基站發(fā)送該采集裝置檢測到的異物侵限信息，異物侵限信息包括：異物侵限的類型；每個基站根據(jù)預設(shè)時間段內(nèi)接收到的節(jié)點信息以及異物侵限信息確定發(fā)生異物侵限的位置和異物侵限的類型。進一步的，每個基站根據(jù)異物侵限信息采用D-S證據(jù)理論或T-S模糊模型確定異物侵限的異物類別。進一步的，每個基站將向該基站發(fā)送異物侵限信息的采集裝置所在的位置區(qū)域確定為異物侵限的位置。進一步的，每個采集裝置上均設(shè)有聲音傳感器；采集裝置提取其上的聲音傳感器采集到的聲音的頻率，若采集的頻率屬于預設(shè)頻率區(qū)域，則確定該采集裝置所在地發(fā)生異物侵限；不同的異物侵限的類型與不同的預設(shè)頻率區(qū)域一一對應(yīng)。進一步的，采集裝置采用ZigBee的通信方式與基站進行通信。另一方面，本專利技術(shù)提供了一種鐵路異物侵限監(jiān)測的系統(tǒng)，包括：采集裝置，用于在鐵路沿線上設(shè)有多個基站，每個基站的覆蓋區(qū)域內(nèi)均部署有多個采集裝置；當采集裝置檢測到有異物侵限時，則向?qū)?yīng)的基站發(fā)送該采集裝置的節(jié)點信息；基站，用于每個基站根據(jù)預設(shè)時間段內(nèi)接收到的節(jié)點信息的數(shù)量確定該基站覆蓋區(qū)域內(nèi)的鐵路是否有異物侵限。進一步的，采集裝置，還用于當采集裝置檢測到有異物侵限時，則還向?qū)?yīng)的基站發(fā)送該采集裝置檢測到的異物侵限信息；基站，還用于每個基站根據(jù)預設(shè)時間段內(nèi)接收到的節(jié)點信息以及異物侵限信息確定發(fā)生異物侵限的位置和異物侵限的類型。進一步的，采集裝置采用ZigBee的通信方式與基站進行通信。由上述技術(shù)方案可知，本專利技術(shù)所述的一種鐵路異物侵限監(jiān)測的方法及系統(tǒng)，通過布置冗余的采集裝置，實現(xiàn)對整條鐵路線路的監(jiān)測，采集裝置并將監(jiān)測信息發(fā)送至基站，基站根據(jù)接收的監(jiān)測信息確定是否發(fā)生異物侵限，具有結(jié)構(gòu)簡單、實時性高和響應(yīng)快的優(yōu)點。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術(shù)實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本專利技術(shù)的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本專利技術(shù)的一種鐵路異物侵限監(jiān)測的方法的流程示意圖；圖2是本專利技術(shù)的一種鐵路異物侵限監(jiān)測的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式為使本專利技術(shù)實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本專利技術(shù)實施例中的附圖，對本專利技術(shù)實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例是本專利技術(shù)一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術(shù)中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術(shù)保護的范圍。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，鐵路安全運輸越發(fā)重要；由于落石等異物侵入鐵路線路的事故經(jīng)常發(fā)生，造成很大經(jīng)濟損失；因此對于鐵路線路的異物侵限監(jiān)測和預防意義重大。鐵路上目前存在的異物侵限監(jiān)測技術(shù)主要是以人員巡視和視頻監(jiān)控為主要監(jiān)測手段，但以上所采用的方式存在監(jiān)測的范圍比較小，同時對于突發(fā)情況的反應(yīng)不及時的問題。為解決上述問題，本專利技術(shù)實施例提供一種鐵路異物侵限監(jiān)測的方法及系統(tǒng)。實施例一本專利技術(shù)實施例提供一種鐵路異物侵限監(jiān)測的方法，參見圖1，該方法包括：S101：在鐵路沿線上設(shè)有多個基站，每個基站的覆蓋區(qū)域內(nèi)均部署有多個采集裝置；當采集裝置檢測到有異物侵限時，則向?qū)?yīng)的基站發(fā)送該采集裝置的節(jié)點信息；在本步驟中，預先在鐵路的限界外部署冗余的基站和采集裝置，建立多個采集裝置和一個基站之間的通信連接；該采集裝置上設(shè)有聲音傳感器，采集裝置對聲音傳感器采集到的聲音的波形信號進行特征提取和局部決策。該特征提取是提取采集裝置所采集聲音的頻率，可以通過采集裝置上的聲音傳感器輸出的高低電平來判斷接收到的聲音的頻率以及該頻率是否屬于預先設(shè)定的音頻區(qū)間。根據(jù)預先設(shè)定的音頻區(qū)間采用模式識別的方式對提取的頻率進行分類，確定異物的類別，不同的異物類別與不同的預設(shè)頻率區(qū)域一一對應(yīng)。根據(jù)特征提取的聲音的頻率判斷該采集裝置所在前環(huán)境中是否發(fā)生異物侵限，即局部決策為該采集裝置所在當前環(huán)境中是否發(fā)生異物侵限。S102：每個基站根據(jù)預設(shè)時間段內(nèi)接收到的節(jié)點信息的數(shù)量確定該基站覆蓋區(qū)域內(nèi)的鐵路是否有異物侵限。在本步驟中，鐵路沿線軌道邊的機房處部署接收信號的基站，使得步驟S101中采集裝置可以通過一跳或者多跳的方式將該采集裝置的節(jié)點信息和采集的異物侵限信息發(fā)送至該采集裝置對應(yīng)的基站；采集裝置的節(jié)點信息包括：節(jié)點標識、節(jié)點經(jīng)緯度值和節(jié)點海拔值；異物侵限信息包括：異物侵限的類型；不同的異物侵限的類型與不同的預設(shè)頻率區(qū)域一一對應(yīng)。具體地，基站覆蓋區(qū)域內(nèi)超過半數(shù)的采集裝置向該基站發(fā)送節(jié)點信息，則確定該基站覆蓋區(qū)域內(nèi)發(fā)生異物侵限。由上述可知，本專利技術(shù)實施例提供的一種鐵路異物侵限監(jiān)測的方法，實現(xiàn)了實時監(jiān)測鐵路限界內(nèi)存在的異物侵限情況，可以實現(xiàn)大范圍內(nèi)的部署，且實時性比較好，能夠?qū)ν话l(fā)事件做出較快的響應(yīng)，從而盡早的處理問題，保障列車的安全運行。在上述實施例的基礎(chǔ)上，該實施例還包括：當采集裝置檢測到有異物侵限時，則還向?qū)?yīng)的基站發(fā)送該采集裝置檢測到的異物侵限信息；在本步驟中，每個采集裝置上均設(shè)有聲音傳感器；采集裝置提取其上的聲音傳感器采集到的聲音的頻率，若采集的頻率屬于預設(shè)頻率區(qū)域，則確定該采集裝置所在地發(fā)生異物侵限并向該采集裝置對應(yīng)的基站發(fā)送節(jié)點信息和異物侵限信息；每個基站根據(jù)預設(shè)時間段內(nèi)接收到的節(jié)點信息以及異物侵限信息確定發(fā)生異物侵限的位置和異物侵限的類型。在本步驟中，基站根據(jù)接收到的來自采集裝置的節(jié)點信息和異物侵限信息來判斷基站覆蓋區(qū)域內(nèi)是否發(fā)生異物侵限以及發(fā)生異物侵限的區(qū)域和異物種類。基站判斷的過程是一個決策層的信息融合過程。多個采集裝置將自身的節(jié)點信息和節(jié)點異物侵限信息發(fā)送到軌道邊機房的基站后，基站根據(jù)各個采集裝置的節(jié)點信息和節(jié)點異物侵限信息采用D-S證據(jù)理論或T-S模糊模型來制定最終的是否發(fā)生異物侵限以及發(fā)生異物侵限的區(qū)域和異物種類。由上述可知，本專利技術(shù)實本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種鐵路異物侵限監(jiān)測的方法，其特征在于，所述方法包括：在鐵路沿線上設(shè)有多個基站，每個基站的覆蓋區(qū)域內(nèi)均部署有多個采集裝置；當采集裝置檢測到有異物侵限時，則向?qū)?yīng)的基站發(fā)送該采集裝置的節(jié)點信息；每個基站根據(jù)預設(shè)時間段內(nèi)接收到的節(jié)點信息的數(shù)量確定該基站覆蓋區(qū)域內(nèi)的鐵路是否有異物侵限。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種鐵路異物侵限監(jiān)測的方法，其特征在于，所述方法包括：在鐵路沿線上設(shè)有多個基站，每個基站的覆蓋區(qū)域內(nèi)均部署有多個采集裝置；當采集裝置檢測到有異物侵限時，則向?qū)?yīng)的基站發(fā)送該采集裝置的節(jié)點信息；每個基站根據(jù)預設(shè)時間段內(nèi)接收到的節(jié)點信息的數(shù)量確定該基站覆蓋區(qū)域內(nèi)的鐵路是否有異物侵限。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，若基站覆蓋區(qū)域內(nèi)超過半數(shù)的采集裝置向該基站發(fā)送節(jié)點信息，則確定該基站覆蓋區(qū)域內(nèi)發(fā)生異物侵限；節(jié)點信息包括：節(jié)點標識、節(jié)點經(jīng)緯度值和節(jié)點海拔值。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當采集裝置檢測到有異物侵限時，則還向?qū)?yīng)的基站發(fā)送該采集裝置檢測到的異物侵限信息，異物侵限信息包括：異物侵限的類型；每個基站根據(jù)預設(shè)時間段內(nèi)接收到的節(jié)點信息以及異物侵限信息確定發(fā)生異物侵限的位置和異物侵限的類型。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，每個基站根據(jù)異物侵限信息采用D-S證據(jù)理論或T-S模糊模型確定異物侵限的異物類別。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，每個基站將向該基站發(fā)送異物侵限信息的采集裝置所在的位置區(qū)域確定為異物侵限的位置。6.根據(jù)權(quán)利要求1...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：史天運，呂曉軍，李建玉，王忠英，韓宗源，李健，周棟，李君，王小書，陳詠梅，端嘉盈，陳瑞鳳，馮云梅，方凱，劉玉強，張春家，
申請(專利權(quán))人：中國鐵道科學研究院電子計算技術(shù)研究所，北京經(jīng)緯信息技術(shù)公司，中國鐵道科學研究院，中國鐵路總公司，
類型：發(fā)明
國別省市：北京,11