CN108734907A - 一种基于光纤传感的铁路沿线防护报警系统及报警方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于光纤传感的铁路沿线防护报警系统的报警方法，包括光纤传感系统和智能报警处理系统，光纤传感系统设有若干套安装在铁路周界现场的光纤传感单元，每一套光纤传感单元之间相互独立设置，智能报警处理系统包括若干套安装在各个巡逻岗哨站的光纤智能报警主机和若干套安装在铁路沿线的各个巡逻岗哨的数据处理主机，一套光纤传感单元对应一套光纤智能报警主机和一套数据处理主机，且构成一独立的防护报警装置，其中，光纤智能报警主机与光纤传感单元相交互连接，光纤智能报警主机还与数据处理主机相交互连接。本发明可及时发现各种入侵行为，做到及时报警，提高其防范，且能有效的降低人员工作强度。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于光纤传感的铁路沿线防护报警系统，尤其涉及一种基于光纤传感的铁路沿线防护报警系统的报警方法。
背景技术
铁路系统作为国家重要的运输部门，其日常的稳定运行决定了国民生产、生活的正常运转，加之，铁路系统部门众多、地点分散，现场环境复杂，成为日常维护工作的主要障碍。
目前的铁路安防监控手段仍以人定时巡检为主，这不仅耗费了资金、人力，而且并不能作到时时监控，安全隐患仍然存在。加上随着我国经济的迅速发展，铁路第四次大提速，给铁路安全运行带来了新的挑战，原有的技术手段已达不到有效的安全防范目的。
现有的铁路沿线周界防入侵方式过于单一，对于落石与塌方只能进行阻拦而不能及时了解落石大小及塌方程度，造成了铁路防护人员巡逻工作强度大、无法及时了解确切情况的发生、工作效率低等问题。主要是由于区域长度大，缺乏高效的防护。
有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的基于光纤传感的铁路沿线防护报警系统及报警方法，使其更具有产业上的利用价值。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种基于光纤传感的铁路沿线防护报警系统。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案 ：
一种基于光纤传感的铁路沿线防护报警系统，包括光纤传感系统和智能报警处理系统，所述光纤传感系统设有若干套安装在铁路周界现场的光纤传感单元，且每一套光纤传感单元之间相互独立设置，所述智能报警处理系统包括若干套安装在各个巡逻岗哨站的光纤智能报警主机和若干套安装在铁路沿线的各个巡逻岗哨的数据处理主机，所述一套光纤传感单元对应一套光纤智能报警主机和一套数据处理主机，且构成一独立的防护报警装置，其中，所述光纤智能报警主机与光纤传感单元相交互连接，所述光纤智能报警主机还与数据处理主机相交互连接，还包括总控制平台，每一段的所述防护报警装置与总控制平台相交互连接。
进一步的，所述的基于光纤传感的铁路沿线防护报警系统，其中，所述光纤传感单元由光纤前端传感器、光纤终端传感器、感应光纤构成，所述光纤前端传感器通过传输光纤与其对应的光纤智能报警主机相连，所述光纤前端传感器通过感应光纤与光纤终端传感器交互相连。
再进一步的，所述的基于光纤传感的铁路沿线防护报警系统，其中，所述光纤智能报警主机由光源模块、光电信息处理模块构成，所述光源模块通过对应的光纤传感单元与光电信息处理模块交互连接
更进一步的，所述的基于光纤传感的铁路沿线防护报警系统，其中，所述数据处理主机由数据采集模块、报警定位模块构成，所述数据采集模块与光纤智能报警主机内的光电信息处理模块相连，所述数据采集模块与报警定位模块相连。
再更进一步的，所述的基于光纤传感的铁路沿线防护报警系统，其中，所述光纤传感系统设有64套光纤传感单元。
再更进一步的，所述的基于光纤传感的铁路沿线防护报警系统，其中，所述光纤传感系统的监控距离在45km~55km。
再更进一步的，所述的基于光纤传感的铁路沿线防护报警系统，其中，所述光纤前端传感器和光纤终端传感器均设在维修井内。
再更进一步的，所述的基于光纤传感的铁路沿线防护报警系统，其中，所述感应光纤采用S型结构设置在铁路沿线的防护网上。
一种基于光纤传感的铁路沿线防护报警系统的报警方法，包括以下步骤：
步骤1：在防区内的铁路沿线上安装光纤传感单元；
步骤2：在相同的防区内安装配合于光纤传感单元的光纤智能报警主机和数据处理主机；
步骤3：光纤智能报警主机发出信号至该防区内的光纤传感单元；
步骤4：数据处理主机将光纤智能报警主机接收到的信号进行数据采集处理；
步骤5：与原始数据库中的数据进行对比，然后进行判断是否需要报警；
步骤6：出现报警对其地点进行维护。
进一步的，所述的基于光纤传感的铁路沿线防护报警系统的实现方法，其中，所述步骤4中，在对其数据进行采集时，数据处理主机可以定位每一个点的位置。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：
本发明通过防护报警装置能防护每一段的铁路安全，同时还能基于防护报警装置能知道哪段防护报警装置出现问题，从而可以尽快去维护，本发明灵敏度高、冲击力监测精度高、实时性高，可及时发现各种入侵行为，并对入侵行为进行模式匹配；可靠性高，定位精度高，可有效降低人员工作强度，提高工作效率，并可通过对信号的模式识别和机器自动学习技术对样本进行补充和校正，随着运行时间的增长不断完善样本数据，可以有效识别各种非入侵信号如动物、天气等环境干扰，进一步提高各种入侵报警准确率。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明光纤传感单元、光纤智能报警主机及数据处理主机的连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
如图1、图2所示，一种基于光纤传感的铁路沿线防护报警系统，包括光纤传感系统和智能报警处理系统，所述光纤传感系统设有若干套安装在铁路周界现场的光纤传感单元3，且每一套光纤传感单元3之间相互独立设置，所述智能报警处理系统包括若干套安装在各个巡逻岗哨站的光纤智能报警主机1和若干套安装在铁路沿线的各个巡逻岗哨的数据处理主机2，所述一套光纤传感单元3对应一套光纤智能报警主机1和一套数据处理主机2，且构成一独立的防护报警装置，其中，所述光纤智能报警主机1与光纤传感单元3相交互连接，所述光纤智能报警主机1还与数据处理主机2相交互连接，还包括总控制平台（未画出），每一段的所述防护报警装置与总控制平台相交互连接。所述光纤传感单元3由光纤前端传感器31、光纤终端传感器32、感应光纤3构成，所述光纤前端传感器31通过传输光纤与其对应的光纤智能报警主机1相连，所述光纤前端传感器31通过感应光纤33与光纤终端传感器32交互相，所述光纤智能报警主机1由光源模块11、光电信息处理模块12构成，所述光源模块11通过对应的光纤传感单元3与光电信息处理模块12交互连接，所述数据处理主机2由数据采集模块21、报警定位模块22构成，所述数据采集模块21与光纤智能报警主机1内的光电信息处理模块12相连，所述数据采集模块21与报警定位模块22相连。通过防护报警装置能防护每一段的铁路安全，同时还能基于防护报警装置能知道哪段防护报警装置出现问题，从而可以尽快去维护，从而达到降低维护的成本。
其中，本发明中所述光纤传感系统设有64套光纤传感单元，所述光纤传感系统的监控距离在45km~55km。
本发明中所述光纤前端传感器31和光纤终端传感器32均设在维修井内，便于维护，同时还能有效提高其使用寿命。
本发明中所述感应光纤采用S型结构设置在铁路沿线的防护网上，采用S型结构的布置，能将防护网的上下左右都顾及到，从而在出现某段有问题时，也能进行及时的维护，同时还能减少感应光纤的，达到降低成本的目的。
一种基于光纤传感的铁路沿线防护报警系统的报警方法，包括以下步骤：
步骤1：在防区内的铁路沿线上安装光纤传感单元；
步骤2：在相同的防区内安装配合于光纤传感单元的光纤智能报警主机和数据处理主机；
步骤3：光纤智能报警主机发出信号至该防区内的光纤传感单元；
步骤4：数据处理主机将光纤智能报警主机接收到的信号进行数据采集处理；
步骤5：与原始数据库中的数据进行对比，然后进行判断是否需要报警；
步骤6：出现报警对其地点进行维护。
本发明中所述步骤4中，在对其数据进行采集时，数据处理主机可以定位每一个点的位置。
针对上述的数据采集设有3种不同的采集：
1、环境数据的采集：通过数据采集模块21采集全天候的环境数据，将数据保存放入原始数据库。
2、人为入侵数据的采集：通过人为模拟一系列的入侵行为采集该种信号并存入原始数据库中。
3、模式的训练与识别：将原始数据库中的环境数据与人为入侵数据进行模式训练与识别，基于大数据机器自动学习技术用于区分干扰信号与报警信号的数据处理，系统根据现场实际情况预先采集环境信号和模拟报警信号，通过模式训练生成原始样本；系统运行时对达到采集条件的信号进行采集，并与原始样本进行匹配计算出信号的报警概率值。模式识别功能是在系统试运行期间对系统进行人为的干扰动作，对出现误报和漏报的信号系统自动重新增加误报漏报信号进行模式训练，生成新的样本数据。
软件分为冲击力监测软件和报警软件，报警软件包含模式识别功能，断线报警功能，防区设置功能，长距离定位功能，报警输出功能如联动输出、短信发送、邮件发送等，与铁路周界安防管理平台进行数据交互的功能；
本发明的工作原理如下：
具体工作时，光纤智能报警主机1中光源模块11发出光信号，经过传输光纤传输至光纤前端传感器31上，光信号再由光纤前端传感器31经过感应光纤33传输至光纤终端传感器32上，在此过程中，光信号经过感应光纤33的振动引起光信号的变化（由光纤前端传感器31传输至光纤终端传感器32上完成一个检测），光信号由光纤终端传感器32再次经过感应光纤33传输至光纤前端传感器31上，在此过程中，在此过程中，光信号经过感应光纤33的振动引起光信号的变化（由光纤终端传感器32传输至光纤前端传感器31上完成另一个检测），即实现来回检测，并将光信号通过传输光纤连接到光纤智能报警主机1的光电信息处理模块12上；经过光电信息处理模块12对光信号转换成可用于信号处理的电信号，经过数据处理主机2的数据采集模块21进行数据采集，通过将现采集到的数据与原数据库中的数据进行对比，接着，做出判断该路段是否出现问题，最后，通过报警定位模块22对出现问题的路段进行报警处理，同时将其精确的位置也一同传输，让维护人员清楚在具体方位在哪里，降低维护人员的查找，从而达到降低成本的目的。
依据上述的结构，由于每一路段的维护人员的数量不等，从而导致有些路段不能派出一定的维护人员，从而导致维护不能定期完工的情况，但是通过总控制平台对每一路段的监控，可以通过总控制平台的调度将其维护人员进行零时的调度，从而达到快速维护和清理障碍物。
本发明通过防护报警装置能防护每一段的铁路安全，同时还能基于防护报警装置能知道哪段防护报警装置出现问题，从而可以尽快去维护，本发明灵敏度高、冲击力监测精度高、实时性高，可及时发现各种入侵行为，并对入侵行为进行模式匹配；可靠性高，定位精度高，可有效降低人员工作强度，提高工作效率，并可通过对信号的模式识别和机器自动学习技术对样本进行补充和校正，随着运行时间的增长不断完善样本数据，可以有效识别各种非入侵信号如动物、天气等环境干扰，进一步提高各种入侵报警准确率。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于光纤传感的铁路沿线防护报警系统，其特征在于：包括光纤传感系统和智能报警处理系统，所述光纤传感系统设有若干套安装在铁路周界现场的光纤传感单元，且每一套光纤传感单元之间相互独立设置，所述智能报警处理系统包括若干套安装在各个巡逻岗哨站的光纤智能报警主机和若干套安装在铁路沿线的各个巡逻岗哨的数据处理主机，所述一套光纤传感单元对应一套光纤智能报警主机和一套数据处理主机，且构成一独立的防护报警装置，其中，所述光纤智能报警主机与光纤传感单元相交互连接，所述光纤智能报警主机还与数据处理主机相交互连接，还包括总控制平台，每一段的所述防护报警装置与总控制平台相交互连接。
2.根据权利要求1所述的基于光纤传感的铁路沿线防护报警系统，其特征在于：所述光纤传感单元由光纤前端传感器、光纤终端传感器、感应光纤构成，所述光纤前端传感器通过传输光纤与其对应的光纤智能报警主机相连，所述光纤前端传感器通过感应光纤与光纤终端传感器交互相连。
3.根据权利要求1所述的基于光纤传感的铁路沿线防护报警系统，其特征在于：所述光纤智能报警主机由光源模块、光电信息处理模块构成，所述光源模块通过对应的光纤传感单元与光电信息处理模块交互连接。
4.根据权利要求1所述的基于光纤传感的铁路沿线防护报警系统，其特征在于：所述数据处理主机由数据采集模块、报警定位模块构成，所述数据采集模块与光纤智能报警主机内的光电信息处理模块相连，所述数据采集模块与报警定位模块相连。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的基于光纤传感的铁路沿线防护报警系统，其特征在于：所述光纤传感系统设有64套光纤传感单元。
6.根据权利要求5所述的基于光纤传感的铁路沿线防护报警系统，其特征在于：所述光纤传感系统的监控距离在45km~55km。
7.根据权利要求2所述的基于光纤传感的铁路沿线防护报警系统，其特征在于：所述光纤前端传感器和光纤终端传感器均设在维修井内。
8.根据权利要求2所述的基于光纤传感的铁路沿线防护报警系统，其特征在于：所述感应光纤采用S型结构设置在铁路沿线的防护网上。
9.一种基于光纤传感的铁路沿线防护报警系统的报警方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：在防区内的铁路沿线上安装光纤传感单元；
步骤2：在相同的防区内安装配合于光纤传感单元的光纤智能报警主机和数据处理主机；
步骤3：光纤智能报警主机发出信号至该防区内的光纤传感单元；
步骤4：数据处理主机将光纤智能报警主机接收到的信号进行数据采集处理；
步骤5：与原始数据库中的数据进行对比，然后进行判断是否需要报警；
步骤6：出现报警对其地点进行维护。
10.根据权利要求9所述的基于光纤传感的铁路沿线防护报警系统的实现方法，其特征在于：所述步骤4中，在对其数据进行采集时，数据处理主机可以定位每一个点的位置。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 528403 401, room two, science and Technology East Road, Zhongshan Torch Development Zone, Zhongshan, Guangdong, China, 39 Applicant after: Guangdong Hengzhi Information Technology Co.,Ltd. Address before: 528403 401, room two, science and Technology East Road, Zhongshan Torch Development Zone, Zhongshan, Guangdong, China, 39 Applicant before: ZHONGSHAN GUANGLAN INFORMATION TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20181102 |