CN109239734A - 一种铁路沿线环境安全监控预警系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁路沿线环境安全监控预警系统，其包括遥感卫星、卫星地面站和铁路沿线环境安全处理平台，其包括图形比对处理模块，用于对定期采集的实时遥感图像与上一期遥感图像进行比对并等级标识，将附有等级标识后的实时遥感图像存储于后台服务器模块；后台服务器模块中的交互式处理模块用于将等级标识后的实时遥感图像发送至用户端；用户根据用户端中标识信息进行现场排查，将现场排查后的图片或文字信息通过用户端发送至铁路沿线环境安全处理平台处理并在后台服务器中更新。本申请中用户从实时遥感图像上可以清楚观察到遥感区域各个图斑点的最新变化情况，并根据变化情况及时的进行现场勘察，从而规避安全隐患的发生监控范围广，精度高。

Description

一种铁路沿线环境安全监控预警系统

技术领域

本发明涉及监控系统领域，更具体的说，本发明涉及一种铁路沿线环境安全监控预警系统。

背景技术

中国铁路已经进入高速时代，给日常生活带来方便的同时也增加了行车的风险性，任何微小的外界干扰和自然灾害都有可能导致严重的后果。因此，铁路沿线安全保护措施尤其重要，铁路安全保护措施除了传统的高铁线路采用安全保护区围挡、设立铁路警亭、人工巡视等方式外，也在不断引进新技术，新手段，采用多种手段，综合应用，对关键部位严防死守，确保铁路安全。

目前，在高速机车铁路网内的安全监控系统主要是在个危险路段安装监控摄像头，将轨道路况图像信息传回监控中心，监控中心工作人员对各路视频进行观察，发现险情，但这种方式也存在诸多缺陷，如：为覆盖全路段需要安装大量的监控摄像头，其安装、维护、更换都需要大量的人力物力，监控摄像头受环境的影响较大，监控系统极不稳定；并且，由于摄像头监控区域较小，只能对铁路轨道区域进行监控，在铁路轨道附近的区域存在安全隐患时并不能及时的进行预防。其对铁路轨道附近存在的安全隐患不能进行监控只能对很小范围内的。有时进行监控时，也会采用无人机采集遥感图像，但是无人机巡护需要空域申请，申请周期长、成本费用高及存在掉落到铁路线路的风险。

发明内容

针对上述背景技术存在的不足，本发明提供一种对铁路沿线环境进行安全隐患监控的铁路沿线环境安全监控预警系统，从而更加适于实用。

为了达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

本发明提供的一种铁路沿线环境安全监控预警系统，包括:

遥感卫星，用于采集铁路沿线预设区域遥感图像；并将遥感图像传输至卫星地面站；

卫星地面站，用于接收遥感卫星发送的数据信息；并将数据信息发送至铁路沿线环境安全处理平台；和

铁路沿线环境安全处理平台，其包括：

图形比对处理模块，用于对定期采集的实时遥感图像与上一期遥感图像进行比对，根据不同期图像相同位置处图斑点坐标的变化情况，以及预设的铁路危险等级进行等级标识，并将附有等级标识后的实时遥感图像存储于后台服务器模块；

后台服务器模块，包括数据存储模块和交互式处理模块；所述数据存储模块内存储有铁路沿线环境的上一期遥感图像以及等级标识后的实时遥感图像；所述交互式处理模块用于将等级标识后的实时遥感图像发送至用户端；用户根据用户端中接收的实时遥感图像中的标识信息进行现场排查，并将现场排查后的图片或文字信息通过用户端发送至铁路沿线环境安全处理平台处理，并将处理后的实时遥感图像在后台服务器中更新。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

作为优选，所述铁路沿线环境安全处理平台还包括根据预设的监控周期采集遥感图像、定期更新实时遥感图像的数据更新模块。

作为优选，所述铁路沿线环境安全处理平台还包括支持用户访问查看实时遥感图像的互联网处理平台模块，所述互联网处理平台模块用于接收用户通过用户端发送的现场排查后的图片或文字信息，将其传输至图形比对处理模块进行处理，并更新存储于后台服务器中的实时遥感图像。

作为优选，所述不同期图像上图斑点坐标的变化情况包括不同期图像上相同位置处图斑点各个坐标距铁路的距离、图斑点的性质以及图斑点规模大小的变化。

作为优选，该系统还包括对铁路沿线的特定区域进行遥感图像采集的航空器，航空器将遥感图像发送至铁路沿线环境安全处理平台，所述铁路沿线环境安全处理平台内设有图像置换模块，用于识别航空器拍摄的遥感图像并将其置换在实时遥感地图上。

作为优选，所述遥感卫星采集的遥感图像的地面分辨率采集优先顺序为：0.3m分辨率、0.5m分辨率、0.8m分辨率、1m分辨率、2.5m分辨率、3m分辨率的图像。

本发明提供的一种铁路沿线环境安全监控预警系统；通过遥感卫星采集铁路沿线区域的遥感图像；并将实时遥感图像与上一期遥感图像中相同位置处图斑点坐标的变化情况，以及预设的铁路危险等级进行等级标识，并发送至用户端，用户根据用户端中接收的实时遥感图像中的标识点进行现场排查，并将现场排查后的图片或文字反馈信息通过用户端发送至铁路沿线环境安全处理平台处理，并将处理后的实时遥感图像在后台服务器中更新；本申请中用户从实时遥感图像上可以清楚观察到遥感区域各个图斑点的最新变化情况，并根据变化情况及时的进行现场勘察，从而规避安全隐患的发生；并且采用此种系统进行监控，监控范围广，精度高，在铁路轨道附近的区域存在安全隐患时能及时的进行预防，克服了摄像头监控的安装维护成本高，消耗大量人力物力及易被人为破坏的技术缺陷。

进一步的，当卫星采集的遥感图像中的部分区域的地面分辨率未达到预设标准或监控频率提升，卫星遥感摄影周期无法达到时，采用航空器对所述部分区域的遥感图像进行补充采集，并将航空器将遥感图像发送至铁路沿线环境安全处理平台，通过平台的处理将航空器拍摄的带坐标的遥感图像置换在实时遥感图像上。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

附图1为本发明实施例提供的铁路沿线环境安全监控预警系统的示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的铁路沿线环境安全监控预警系统，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

实施例

参见附图1，本发明实施例提供的一种铁路沿线环境安全监控预警系统，包括遥感卫星、卫星地面站和铁路沿线环境安全处理平台。

遥感卫星是特指由中国高分、资源系列，美国的DigitalGlobe、QuickBird、WorldView、geoeye、ikonos、landsat5(tm)、landsat(etm)、锁眼卫星，韩国的阿里郎、以色列的EROS-A，日本的ALOS，法国的SPOT6/7等商业卫星，其拍摄的卫星图可商用于导航地图、地形图绘制、城市规划、灾害防治等领域。

在本实施例中，通过利用星载有遥感装置的遥感卫星，对铁路沿线的区域进行观测以获得遥感图像，并将遥感图像数据传输至卫星地面站；遥感装置为遥感相机、成像光谱仪或合成孔径雷达；遥感卫星采集的遥感图像的地面分辨率采集优先顺序为：0.3m分辨率、0.5m分辨率、0.8m分辨率、1m分辨率、2.5m分辨率、3m分辨率的图像。

卫星地面站，用于接收遥感卫星发送的数据信息；并将数据信息发送至铁路沿线环境安全处理平台。

铁路沿线环境安全处理平台包括：图形比对处理模块、后台服务器模块和用户端。

对于图形比对处理模块，其用于对定期采集的实时遥感图像与上一期遥感图像进行比对，根据不同期地图上相同位置处图斑点各个坐标值的变化情况，以及预设的铁路危险等级进行等级标识，并将附有等级标识后的实时遥感图像存储于后台服务器模块中；在本实施例中，不同期图像上图斑点坐标值的变化情况包括不同期图像上相同位置图斑点距铁路的距离、图斑点的性质以及图斑点规模大小的变化。

由于卫星拍摄的遥感图像是通过二进制的数字信号发送到卫星地面站，所以在进行图像比对之前，先将卫星拍摄的遥感图像进行格式转换，转换成铁路沿线环境安全处理平台能够识别的图像格式；在本实施例中，该平台包括图像处理单元，用于将卫星拍摄得到的*.bin文件（二进制文件）转换为带有坐标的Tiff图像数据或*.img格式的图像文件。

后台服务器模块包括数据存储模块和交互式处理模块；数据存储模块内存储有铁路沿线环境的上一期遥感图像以及等级标识后的实时遥感图像；交互式处理模块用于将等级标识后的实时遥感图像发送至用户端；用户根据用户端中接收的实时遥感图像中的标识点进行现场排查，并将现场排查后的图片或文字信息通过用户端发送至铁路沿线环境安全处理平台处理，并将处理后的实时遥感图像在后台服务器中更新。

铁路沿线环境安全处理平台还包括支持用户访问查看实时遥感图像的互联网处理平台模块，所述互联网处理平台模块用于接收用户通过用户端发送的现场排查后的图片或文字反馈信息，将其传输至图形比对处理模块进行处理，并更新存储于后台服务器中的实时遥感图像。在本实施例中，图像或文字信息包括用户对实时遥感图像中的标识点进行实地勘察时，根据现场的状况提出修改建议，并将对现场状况拍摄的图像信息以及对提出的修改建议进行文字编辑的文字信息。

当卫星采集的遥感图像中的部分区域的地面分辨率未达到预设标准或监控频率提升，卫星遥感摄影周期无法达到时，采用航空器对所述部分区域的遥感图像进行补充采集，并将航空器将遥感图像发送至铁路沿线环境安全处理平台，该平台内的图像处理单元可识别遥感图像并将遥感图像进行几何纠正、投影变换和比例尺归化，运用一定的地图符号、注记，制成所需带坐标的图像文件；如正射图像图、高程图，地质图等可视化图像数据；然后通过平台内设有图像置换模块将航空器拍摄的带坐标的遥感图像置换在实时遥感图像上。在本实施例中，航空器选用的是无人机，无人机拍摄的图片直接就是带有坐标的图片格式，通过空三加密、像控点校核等处理后，仍然为带有坐标数据的图片格式的文件，均可被铁路沿线环境安全处理平台直接识别；在其他实施例中，也可选用其他种进行航空遥感的航空器。

对于铁路沿线区域的监控范围，在本实施例中主要分为四种范围：

1、将铁路线路路堤坡脚、路堑坡顶、铁路桥梁外侧起向外各1000米范围内，定为监控区，主要排查采矿、采石、爆破设置水库，拦河筑坝等行为或已存在的现状情况。

2、将铁路线路路堤坡脚、路堑坡顶、铁路桥梁外侧起向外各500米范围内，设为主要监控区，主要排查低空漂浮物（或能产生低空漂浮物的情况）、对铁路具有危险性的大型化工厂等情况。

3、将铁路线路路堤坡脚、路堑坡顶、铁路桥梁外侧起向外各200米范围内，设为重点监控区，主要排查大型施工、存在的易燃易爆或产生烟雾的加工厂房等情况。

4、将铁路线路路堤坡脚、路堑坡顶、铁路桥梁外侧起向外各100米范围内，设为严格控制区，主要排查各种开挖取土、工程施工、存在的工厂企业，挖坑堆土等情况。

5、根据《铁路安全管理条例》第四章第二十七条规定的安全保护区范围，一旦发现侵线情况，立刻记录上报。

在本实施例中，将实时遥感图像与上一期遥感图像中相同位置处图斑点各个坐标距铁路的距离、图斑点的性质以及图斑点规模大小的变化进行色彩标识；所述图斑为将地貌、土地利用类型基本相同，水土流失类型基本一致的土地单元分为一类，以其为基础调查单元，然后将单元勾绘到地形图上形成；其是由区域内的多个图斑点组成；所述图斑点的性质变化为图斑内的某一地形结构发生变化，如某一位置施工而增加的建筑物；所述图斑点的规模大小变化为图斑内某一位置地形发生变化，如某一位置处的水深变化、建筑物高度变化等；；所述色彩标记包括：

对安全隐患区进行红色标记的侵线区，所述侵线区为违反《铁路安全管理条例》规定的安全保护区范围；

对安全隐患区进行橙色标记的高危区，所述高危区为对周边铁路线路存在较大的安全隐患，一旦发生会造成重大事故的情况，且无法预判后续发展情况；

对安全隐患区进行黄色标记的危害区，所述危害区为对周边铁路线路存在安全隐患，一旦发生会造成重大事故的情况，目前正处于缓慢发展阶段；

对安全隐患区进行蓝色标记的一般区，所述一般区为根据现有资料无法判断，需要现场踏勘方可判定的情况。

在将附有等级标识的实时遥感图像发送至用户端后，负责监控的用户根据标识信息进行预警控制，在本实施例中，预警控制包括第一阶段和第二阶段；

第一阶段：全面排查铁路沿线环境，摸底高铁沿线危害区域情况，根据已掌握资料，对已经发生的侵线行为及时发现并通报制止；对高危区域或危害区域重点标识并联系所在地的行政部门联合防治，确保高铁安全运营；对一般区应加强监控，防止量变成危害区性质。

第二阶段：对满足国家及地方规范，但确认为高危区或危害区的地段，在采用巡护人员重点盯防的同时，应进行专项监控设计，利用“传感器+互联网”技术对其实时动态监控，数据一旦发生倾向性变化或超出预设警戒值，可实时报送到铁路管理部门，保证高铁运营安全。

本发明提供的一种铁路沿线环境安全监控预警系统；通过遥感卫星采集铁路沿线区域的遥感图像；并将实时遥感图像与上一期遥感图像中相同位置处图斑点坐标的变化情况，以及预设的铁路危险等级进行等级标识，并发送至用户端，用户根据用户端中接收的实时遥感图像中的标识点进行现场排查，并将现场排查后的图片或文字信息通过用户端发送至铁路沿线环境安全处理平台处理，并将处理后的实时遥感图像在后台服务器中更新；本申请中用户从实时遥感图像上可以清楚观察到遥感区域各个图斑点的最新变化情况，并根据变化情况及时的进行现场勘察，从而规避安全隐患的发生；并且采用此种系统进行监控，监控范围广，精度高，在铁路轨道附近的区域存在安全隐患时能及时的进行预防，克服了摄像头监控的安装维护成本高，消耗大量人力物力及易被人为破坏的技术缺陷。

在附尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种铁路沿线环境安全监控预警系统，其特征在于，包括:

遥感卫星，用于采集铁路沿线预设区域遥感图像；并将遥感图像传输至卫星地面站；

卫星地面站，用于接收遥感卫星发送的数据信息；并将数据信息发送至铁路沿线环境安全处理平台；和

铁路沿线环境安全处理平台，其包括：

图形比对处理模块，用于对定期采集的实时遥感图像与上一期遥感图像进行比对，根据不同期图像相同位置处图斑点坐标的变化情况，以及预设的铁路危险等级进行等级标识，并将附有等级标识后的实时遥感图像存储于后台服务器模块；

后台服务器模块，包括数据存储模块和交互式处理模块；所述数据存储模块内存储有铁路沿线环境的上一期遥感图像以及等级标识后的实时遥感图像；所述交互式处理模块用于将等级标识后的实时遥感图像发送至用户端；用户根据用户端中接收的实时遥感图像中的标识信息进行现场排查，并将现场排查后的图片或文字信息通过用户端发送至铁路沿线环境安全处理平台处理，并将处理后的实时遥感图像在后台服务器中更新。

2.根据权利要求1所述的一种铁路沿线环境安全监控预警系统，其特征在于，所述铁路沿线环境安全处理平台还包括根据预设的监控周期采集遥感图像、定期更新实时遥感图像的数据更新模块。

3.根据权利要求1所述的一种铁路沿线环境安全监控预警系统，其特征在于，所述铁路沿线环境安全处理平台还包括支持用户访问查看实时遥感图像的互联网处理平台模块，所述互联网处理平台模块用于接收用户通过用户端发送的现场排查后的图片或文字信息，将其传输至图形比对处理模块进行处理，并更新存储于后台服务器中的实时遥感图像。

4.根据权利要求1所述的一种铁路沿线环境安全监控预警系统，其特征在于，所述不同期图像上图斑点坐标的变化情况包括不同期图像上相同位置处图斑点各个坐标距铁路的距离、图斑点的性质以及图斑点规模大小的变化。

5.根据权利要求1所述的一种铁路沿线环境安全监控预警系统，其特征在于，该系统还包括对铁路沿线的特定区域进行遥感图像采集的航空器，航空器将遥感图像发送至铁路沿线环境安全处理平台，所述铁路沿线环境安全处理平台内设有图像置换模块，用于识别航空器拍摄的遥感图像并将其置换在实时遥感地图上。

6.根据权利要求所述的一种铁路沿线环境安全监控预警系统，其特征在于，所述遥感卫星采集的遥感图像的地面分辨率采集优先顺序为：0.3m分辨率、0.5m分辨率、0.8m分辨率、1m分辨率、2.5m分辨率、3m分辨率的图像。