CN115048712A - 一种铁路施工现场的监控方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及图像通信技术领域，提供一种铁路施工现场的监控方法及系统，包括对铁路施工现场进行勘测，确定现场勘测数据；根据现场勘测数据，对铁路施工现场进行空间模拟，生成仿真模型；确定仿真模型的布置特征，根据布置特征确定对铁路施工现场进行监控的第一监控关键点；对铁路施工现场的施工过程进行定位，并基于定位结果确定对铁路施工现场进行监控的第二监控关键点；根据第一监控关键点与第二监控关键点对铁路施工现场进行监控，并将监控结果在目标终端进行显示。提高了对铁路施工现场进行监控的全面性、准确性，同时，将监控结果在目标终端显示，有利于提高监控可观察性，为监控管理者及时查阅提供便利，提高对铁路施工现场的监控效率。

Description

一种铁路施工现场的监控方法及系统

技术领域

本发明涉及用于铁路施工监视的图像通信技术领域，特别涉及一种铁路施工现场的监控方法及系统。

背景技术

目前，随着铁路建设的不断发展与完善，为人类通行带来便利做出了巨大的贡献，因此，为保证铁路的安全运行以及铁路施工过程的顺利进行，在对铁路施工现场进行监视成为铁路建设过程中的一个必不可少的环节；

然而，现如今对铁路施工现场进行监视，往往是通过人工经验进行监视，这就增加了劳动力，同时，也间接使得监视的准确性得不到保障，而且，现如今对铁路施工现场进行监视过程中，往往是监视人员通过仪器进行现场监视，从而获得监视结果。公开号为CN110351525A的中国专利申请，提出一种道路施工现场监控系统，通过摄像头拍摄影像和物联网云端存储的工作人员信息、天气状况等进行识别并提出计划。但尚未解决对施工现场进行实时的、全面的监控与显示。因此，为了克服上述问题，本发明提供了一种铁路施工现场的监控方法及系统。

发明内容

本发明提供一种铁路施工现场的监控方法及系统，用以提高对铁路施工现场进行监控的全面性、准确性以及安全性，同时，将监控结果在目标终端显示，有利于提高监控的可观察性，为监控管理者及时查阅提供便利，提高对铁路施工现场的监控效率。

一种铁路施工现场的监控方法，包括：

步骤1：对铁路施工现场进行勘测，确定现场勘测数据；

步骤2：根据现场勘测数据，对铁路施工现场进行空间模拟，生成铁路施工现场的仿真模型；

步骤3：对仿真模型进行分析，确定仿真模型的布置特征，同时，根据布置特征确定对铁路施工现场进行监控的第一监控关键点；

步骤4：对铁路施工现场的施工过程进行定位，并基于定位结果确定对铁路施工现场进行监控的第二监控关键点；

步骤5：根据第一监控关键点与第二监控关键点对铁路施工现场进行监控，并将监控结果在目标终端进行显示。

优选的，一种铁路施工现场的监控方法，步骤1中，对铁路施工现场进行勘测，确定现场勘测数据，包括：

将铁路施工现场作为勘测对象创建勘测任务，并对勘测任务进行读取，确定勘测任务的任务关键词；

基于勘测任务的任务关键词确定勘测任务的执行逻辑，同时，基于执行逻辑创建对铁路施工现场进行勘测的勘测指令；

启动勘测设备，并根据勘测设备基于勘测指令获取铁路施工现场的现场勘测数据。

优选的，一种铁路施工现场的监控方法，步骤2中，根据现场勘测数据，对铁路施工现场进行空间模拟，生成铁路施工现场的仿真模型，包括：

获取勘测区域标识，并基于勘测区域标识将现场勘测数据进行划分，生成第一子现场勘测数据区块，其中，第一子现场勘测数据区块的个数至少为1个；

根据勘测区域标识匹配子目标勘测区域，并获取子目标勘测区域的区域基准区间，同时，根据区域基准区间分别对对应的第一子现场勘测数据区块中的数据进行过滤，生成第二子现场勘测数据区块；

基于第二子现场勘测数据区块确定对应子目标勘测区域的勘测帧，并根据勘测帧描述对应子目标勘测区域的子空间分布；

将子空间分布在三维空间中进行映射，确定子目标勘测区域的三维映射点，同时，根据三维映射点进行空间模拟，确定子目标勘测区域对应的子仿真模型；

将子仿真模型进行综合，并根据综合结果生成铁路施工现场的仿真模型；

获取铁路施工现场的全景视图，并将仿真模型与全景视图进行匹配校验，判断仿真模型是否合格；

当仿真模型与全景视图相匹配时，则判定仿真模型合格；

否则，获取仿真模型与全景视图的差异部位，并根据差异部位确定仿真模型的三维校准点，同时，基于三维校准点对仿真模型进行校准，直至仿真模型合格。

优选的，一种铁路施工现场的监控方法，步骤3中，对仿真模型进行分析，确定铁路施工现场的布置特征，同时，根据布置特征确定对铁路施工现场进行监控的第一监控关键点，包括：

对仿真模型进行读取，确定仿真模型中的施工材料构件；

获取施工材料构件的构件位置以及施工材料构件之间的关联关系；

根据施工材料构件的构件位置以及施工材料构件之间的关联关系确定仿真模型的布置特征；

基于仿真模型的布置特征，确定施工材料构件之间的连接点，并基于施工材料构件之间的连接点确定对铁路施工现场进行监控的第一监控关键点。

优选的，一种铁路施工现场的监控方法，步骤4中，对铁路施工现场的施工过程进行定位，并基于定位结果确定对铁路施工现场进行监控的第二监控关键点，包括：

基于预设监控装置对铁路施工现场进行扫描，并对扫描结果进行分析，确定铁路施工现场中的已施工路段；

获取已施工路段的施工环境数据，并对施工环境数据进行学习，确定已施工路段的路段特征；

基于已施工路段的路段特征确定当前铁路施工点，并对当前铁路施工点进行定位，确定第二监控关键点，其中，第二监控关键点随着当前铁路施工点的变化而变化。

优选的，一种铁路施工现场的监控方法，步骤5中，根据第一监控关键点与第二监控关键点对铁路施工现场进行监控，包括：

基于第一监控关键点对铁路施工现场进行安全监控并进行安全隐患判断，同时，基于第二监控关键点对铁路施工现场的施工进度进行监控，并判断施工进度是否正常，具体过程为：

获取第一监控关键点的监控特征，并基于监控特征确定第一监控关键点的安全监控范围；

将第一监控关键点对应的第一监控数据与安全监控范围进行比较，判断铁路施工现场是否存在安全隐患；

当第一监控数据均属于安全监控范围时，则判定铁路施工现场不存在安全隐患；

否则，则判定铁路施工现场存在安全隐患，同时，进行第一报警操作；

对第二监控关键点对应的第二监控数据进行读取，确定铁路施工现场的当前施工进度；

获取理论施工进度，并将当前施工进度与理论施工进度进行比较，判断当前施工进度是否正常；

其中，当当前施工进度等于或大于理论施工进度时，则判定当前施工进度正常；

否则，则判定当前施工进度不正常，同时，进行第二报警操作。

优选的，一种铁路施工现场的监控方法，步骤5中，将监控结果在目标终端进行显示，具体步骤包括：

S501：获取监控结果所在监控终端的第一地址信息，同时，确定目标终端的第二地址信息；

S502：根据第一地址信息与第二地址信息构建数据通讯协议，同时，基于数据通讯协议确定监控终端的第一验证码以及目标终端的第二验证码；

S503：将第一验证码与第二验证码在数据通讯协议中进行封装，并将封装好的数据通讯协议分别发送至监控终端与目标终端；

S504：在监控终端中基于数据通讯协议输出第一反馈码，同时，在目标终端中基于数据通讯协议输出第二反馈码；

S505：判断第一验证码与第一反馈码是否匹配，同时，判断第二验证码与第二反馈码是否匹配；

S506：当第一反馈码与第一验证码相匹配，且第二验证码与第二反馈码相匹配时，则将监控结果由监控终端传输至目标终端进行显示；

S507：否则，重复步骤S501-S504，直至第一反馈码与第一验证码相匹配，且第二验证码与第二反馈码相匹配时，将监控结果由监控终端传输至目标终端进行显示。

优选的，一种铁路施工现场的监控方法，步骤5中，根据第一监控关键点与第二监控关键点对铁路施工现场进行监控之后，还包括：

基于第一监控关键点实时记录第一监控数据，同时，基于第二监控关键点实时记录第二监控数据；

对第一监控数据进行读取，并根据第一预设方式剔除第一监控数据中的错误数据，获得第三监控数据；

获取第一监控关键点的第一标识，并将第一标识作为第三监控数据的第一数据记录标题，并基于第三监控数据以及第一数据记录标题生成关于第一监控关键点的第一监控报告；

对第二监控数据进行读取，并根据第二预设方式剔除第二监控数据中的错误数据，获得第四监控数据；

获取第二监控关键点的第二标识，并将第二标识作为第四监控数据的第二数据记录标题，并基于第四监控数据以及第二数据记录标题生成关于第二监控关键点的第二监控报告；

基于第一监控报告与第二监控报告生成对铁路监控施工现场的综合监控报告。

优选的，一种铁路施工现场的监控方法，还包括对目标施工方向中存在的障碍物进行预测，具体过程包括：

获取对铁路施工现场进行监控的第一监控关键点以及第二监控关键点，并确定相邻第一监控关键点之间的第一角度偏移量以及相邻第二监控关键点之间的第二角度偏移量，其中，第一监控关键点与第二监控关键点均至少为一个；

基于第一角度偏移量将相邻的第一监控关键点进行连接以及基于第二角度偏移量将相邻的第二监控关键点进行连接，并将连接结果进行有向平滑处理，且基于有向平滑处理结果分别预测第一监控关键点对应的第一施工发展方向以及第二监控关键点对应的第二施工发展方向；

基于第一施工发展方向与第二施工发展方向确定铁路施工现场的目标施工方向，并基于目标施工方向确定铁路施工现场的影响范围；

在影响范围内设定第三监控关键点，并基于第三监控关键点确定预设采集装置的采集路线，且控制预设采集装置根据采集路线采集影响范围内的环境图像；

对环境图像进行预处理，并基于预处理结果提取环境图像中的环境参数以及障碍物参数，且基于环境参数以及障碍物参数确定障碍物在影响范围内的目标位置，同时，基于障碍物参数确定障碍物的目标类型；

基于目标位置确定障碍物与目标施工方向的直线距离，并确定直线距离以及障碍物类型对铁路施工的第一影响权重以及第二影响权重；

基于第一影响权重以及第二影响权重，评估障碍物对铁路施工现场造成的危险阈值，并当危险阈值大于预设阈值时进行第三报警操作。

优选的，一种铁路施工现场的监控系统，包括：

勘测模块，用于对铁路施工现场进行勘测，确定现场勘测数据；

仿真模块，用于根据现场勘测数据，对铁路施工现场进行空间模拟，生成铁路施工现场的仿真模型；

模型分析模块，用于对仿真模型进行分析，确定仿真模型的布置特征，同时，根据布置特征确定对铁路施工现场进行监控的第一监控关键点；

定位模块，用于对铁路施工现场的施工过程进行定位，并基于定位结果确定对铁路施工现场进行监控的第二监控关键点；

监控模块，用于根据第一监控关键点与第二监控关键点对铁路施工现场进行监控，并将监控结果在目标终端进行显示。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例中一种铁路施工现场的监控方法的流程图；

图2为本发明实施例中一种铁路施工现场的监控方法中步骤5的流程图；

图3为本发明实施例中一种铁路施工现场的监控系统的结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

本实施例提供了一种铁路施工现场的监控方法，如图1所示，包括：

步骤1：对铁路施工现场进行勘测，确定现场勘测数据；

步骤2：根据现场勘测数据，对铁路施工现场进行空间模拟，生成铁路施工现场的仿真模型；

步骤3：对仿真模型进行分析，确定仿真模型的布置特征，同时，根据布置特征确定对铁路施工现场进行监控的第一监控关键点；

步骤4：对铁路施工现场的施工过程进行定位，并基于定位结果确定对铁路施工现场进行监控的第二监控关键点；

步骤5：根据第一监控关键点与第二监控关键点对铁路施工现场进行监控，并将监控结果在目标终端进行显示。

该实施例中，现场勘测数据可以是基于对铁路施工现场进行勘测的勘测装置获取的数据，其中，勘测装置可以是包括传感器、摄像机以及无人机等装置确定的。

该实施例中，仿真模型可以是在计算机中模拟铁路施工现场，全方面3D还原铁路施工现场的现场状况。

该实施例中，布置特征可以是包括仿真模型中铁路的铁路枕木、铁路轨道、铁轨施工缝等的位置分布特征。

该实施例中，第一监控关键点可以是基于布置特征确定的，例如可以是用来对铁路中铁轨与枕木的连接点、铁轨轨道的施工缝、枕木与地面的接触点等进行监控而设定的放置监控装置的位置点，便于通过第一监控关键点获取铁路结构数据，从而为实现对铁路施工监控提供数据支撑。

该实施例中，施工过程进行定位可以是对施工点进行定位从而确定第二监控关键点，其中，第二监控关键点可以是用来跟随施工行为以及施工区域发生改变而改变的监控位置，其中，该监控位置设置有监控设备，监控设备可以是摄像头、无人机等，基于监控设备对施工的具体过程进行监控，便于通过第二监控关键点所监控的施工数据获取铁路的当前施工状况，从而确定铁路的施工进度。

该实施例中，目标终端可以是电脑、手机、平板等终端。

上述技术方案的工作原理及有益效果是：通过对铁路施工现场进行勘测，从而有利于构建仿真模型，通过对仿真模型的构造极大的提高了对铁路施工现场的了解效率以及为第一监控关键点的构造提供便利，相比于现有技术中的直接对铁路施工现场进行勘测而不进行空间模拟来说，此方案对第一监控关键点的设定更加精准与客观，通过对施工过程进行定位，从而有利于准确确定第二监控关键点，同时，基于第一监控关键点与第二监控关键点进行监控，提高了对铁路施工现场进行监控的全面性、准确性以及安全性，通过将监控结果在目标终端显示，有利于提高监控的可观察性，为监控管理者及时查阅提供便利，提高对铁路施工现场的监控效率。

实施例2：

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种铁路施工现场的监控方法，步骤1中，对铁路施工现场进行勘测，确定现场勘测数据，包括：

将铁路施工现场作为勘测对象创建勘测任务，并对勘测任务进行读取，确定勘测任务的任务关键词；

基于勘测任务的任务关键词确定勘测任务的执行逻辑，同时，基于执行逻辑创建对铁路施工现场进行勘测的勘测指令；

启动勘测设备，并根据勘测设备基于勘测指令获取铁路施工现场的现场勘测数据。

该实施例中，勘测任务可以是对铁路施工现场进行全方位勘测的任务。

该实施例中，任务关键词可以是勘测任务中的逻辑关键词，包括与、或、非等关键词，可以是通过对铁路施工现场的位置顺序作为勘测任务的勘测关键词。

该实施例中，勘测指令可以是基于执行逻辑确定的指令，用来对铁路施工现场的现场布局进行勘测的指令。

该实施例中，勘测设备可以是包括无人机、传感器、摄像机等设备。

上述技术方案的工作原理及有益效果是：通过创建勘测任务，进而确定勘测指令，并根据勘测指令控制勘测设备对施工现场进行勘测，从而确定现场勘测数据，通过勘测指令控制勘测设备对现场进行勘测，提高了对勘测设备进行控制的智能性，从而实现了对现场勘测数据获取的精准性以及有序性。

实施例3：

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种铁路施工现场的监控方法，步骤2中，根据现场勘测数据，对铁路施工现场进行空间模拟，生成铁路施工现场的仿真模型，包括：

获取勘测区域标识，并基于勘测区域标识将现场勘测数据进行划分，生成第一子现场勘测数据区块，其中，第一子现场勘测数据区块的个数至少为1个；

根据勘测区域标识匹配子目标勘测区域，并获取子目标勘测区域的区域基准区间，同时，根据区域基准区间分别对对应的第一子现场勘测数据区块中的数据进行过滤，生成第二子现场勘测数据区块；

基于第二子现场勘测数据区块确定对应子目标勘测区域的勘测帧，并根据勘测帧描述对应子目标勘测区域的子空间分布；

将子空间分布在三维空间中进行映射，确定子目标勘测区域的三维映射点，同时，根据三维映射点进行空间模拟，确定子目标勘测区域对应的子仿真模型；

将子仿真模型进行综合，并根据综合结果生成铁路施工现场的仿真模型；

获取铁路施工现场的全景视图，并将仿真模型与全景视图进行匹配校验，判断仿真模型是否合格；

当仿真模型与全景视图相匹配时，则判定仿真模型合格；

否则，获取仿真模型与全景视图的差异部位，并根据差异部位确定仿真模型的三维校准点，同时，基于三维校准点对仿真模型进行校准，直至仿真模型合格。

该实施例中，在对铁路施工现场进行勘测时，由于勘测的位置不同以及勘测的范围不同，可以将铁路施工现场划分为多个子目标勘测区域，且，为了区分不同的子目标勘测区域，为子目标勘测区域上添加勘测区域标识。

该实施例中，第一子现场勘测数据区块可以是基于区域标识将现场勘测数据进行划分后确定的，其中，一个第一子现场勘测数据区块对应于一个子目标勘测区域。

该实施例中，区域基准区间可以是用来表征子目标勘测区域的区域数据取值范围。

该实施例中，第二子现场勘测数据区块可以是对第一子现场勘测数据区块中不在区域基准区间的数据进行过滤后确定的第二子现场勘测数据区块，其中，第一子现场勘测数据区块的个数与第二子现场勘测数据区块的个数一致。

该实施例中，勘测帧可以是第二子现场勘测数据区块中的每个数据在对应子目标勘测区域的区域位置。

该实施例中，子空间分布可以是对应子目标勘测区域的内部结构特征。

该实施例中，三维映射点可以是对子空间分布在三维空间中进行映射后的三维坐标点。

该实施例中，子仿真模型可以是对子目标勘测区域进行空间模拟后的模型。

该实施例中，全景视图可以是基于拍摄装置对铁路施工现场进行全景拍摄获得的全景视图。

该实施例中，差异部位可以是仿真模型与全景视图的不匹配的位置。

该实施例中，三维校准点可以是根据差异部位并基于全景视图确定的对仿真模型进行校准的点。

上述技术方案的工作原理及有益效果是：通过将现场勘测数据进行划分确定第一子现场勘测数据区块，从而有利于实现对子目标勘测区域进行精准的分析，通过基于区域基准区间对第一子现场勘测数据区块中的数据进行过滤，生成第二子现场勘测数据区块，有利于实现对避免在对数据进行分析时的数据干扰，通过确定子目标勘测区域的勘测帧，从而描述对应子目标勘测区域的子空间分布并进行映射，从而有利于确定子目标勘测区域的三维映射点，从而实现空间模拟确定子仿真模型，通过将子仿真模型进行综合，从而确定铁路施工现场的仿真模型，（通过确定子仿真模型再综合确定最后的铁路施工现场的仿真模型，有利于实现对铁路施工现场的每一个区域的精准描述，从而使得获得的仿真模型更加细致精准），通过对仿真模型基于全景视图进行匹配校验，从而精准判断仿真模型是否合格，并当不合格时基于三维校准点进行校准，从而使得获得的仿真模型更客观更精准，有利于对第一监控关键点的准确布置。

实施例4：

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种铁路施工现场的监控方法，步骤3中，对仿真模型进行分析，确定铁路施工现场的布置特征，同时，根据布置特征确定对铁路施工现场进行监控的第一监控关键点，包括：

对仿真模型进行读取，确定仿真模型中的施工材料构件；

获取施工材料构件的构件位置以及施工材料构件之间的关联关系；

根据施工材料构件的构件位置以及施工材料构件之间的关联关系确定仿真模型的布置特征；

基于仿真模型的布置特征，确定施工材料构件之间的连接点，并基于施工材料构件之间的连接点确定对铁路施工现场进行监控的第一监控关键点。

该实施例中，施工材料构件可以是铁路的枕木、铁轨等。

该实施例中，施工材料构件的构件位置可以是枕木的具体位置以及铁轨的具体位置。

该实施例中，施工材料构件之间的关联关系，例如可以是枕木与铁轨之间的方向以及位置关系。

该实施例中，施工材料构件之间的连接点，例如可以是枕木与铁轨之间的相交位置。

上述技术方案的工作原理及有益效果是：通过确定仿真模型的施工材料构件的构件位置以及施工材料构件之间的关联关系从而确定仿真模型的布置特征，从而基于仿真模型的布置特征，确定施工材料构件之间的连接点，最终根据施工材料构件之间的连接点实现对第一监控关键点进行准确有效的确定，从而为实现对铁路施工监控提供了极大的便利，保障了监控的准确率。

实施例5：

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种铁路施工现场的监控方法，步骤4中，对铁路施工现场的施工过程进行定位，并基于定位结果确定对铁路施工现场进行监控的第二监控关键点，包括：

基于预设监控装置对铁路施工现场进行扫描，并对扫描结果进行分析，确定铁路施工现场中的已施工路段；

获取已施工路段的施工环境数据，并对施工环境数据进行学习，确定已施工路段的路段特征；

基于已施工路段的路段特征确定当前铁路施工点，并对当前铁路施工点进行定位，确定第二监控关键点，其中，第二监控关键点随着当前铁路施工点的变化而变化。

该实施例中，预设监控装置可以是无人机等拍摄装置。

该实施例中，施工环境数据可以是已施工路段的路段数据。

该实施例中，路段特征可以是对施工环境数据进行学习后确定的已施工路段的路段特征。

该实施例中，当前铁路施工点可以是目标铁路施工的位置。

上述技术方案的工作原理及有益效果是：通过确定已施工路段的施工环境数据并进行学习，从而有利于精准确定已施工路段的路段特征，提高了路段特征获取的智能性，从而有利于精准定位当前铁路施工点，从而准确确定第二监控关键点。

实施例6：

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种铁路施工现场的监控方法，步骤5中，根据第一监控关键点与第二监控关键点对铁路施工现场进行监控，包括：

基于第一监控关键点对铁路施工现场进行安全监控并进行安全隐患判断，同时，基于第二监控关键点对铁路施工现场的施工进度进行监控，并判断施工进度是否正常，具体过程为：

获取第一监控关键点的监控特征，并基于监控特征确定所述第一监控关键点的安全监控范围；

将第一监控关键点对应的第一监控数据与安全监控范围进行比较，判断所述铁路施工现场是否存在安全隐患；

当第一监控数据均属于安全监控范围时，则判定铁路施工现场不存在安全隐患；

否则，则判定铁路施工现场存在安全隐患，同时，进行第一报警操作；

对第二监控关键点对应的第二监控数据进行读取，确定铁路施工现场的当前施工进度；

获取理论施工进度，并将当前施工进度与理论施工进度进行比较，判断当前施工进度是否正常；

其中，当当前施工进度等于或大于理论施工进度时，则判定当前施工进度正常；

否则，则判定当前施工进度不正常，同时，进行第二报警操作。

该实施例中，监控特征可以是表征第一监控关键点的监控段的特征信息，例如可以是第一监控关键点中监控段的铁路的承重状况，则安全监控范围则是，监控段的承重重量的取值范围为最大不超过目标承重阈值，其中，目标承重阈值可以是提前设定好的，根据多次实验经验确定的。

该实施例中，第一报警操作可以是通过显示灯进行闪烁进行报警。

该实施例中，理论施工进度可以是根据铁路施工的施工时间长度、施工难易程度等进行综合评估确定的理论施工进度。

该实施例中，第二报警操作可以是通过振动进行报警。

上述技术方案的工作原理及有益效果是：通过第一监控关键点对铁路施工现场进行安全监控并进行安全隐患判断，同时，通过第二监控关键点对铁路施工现场的施工进度进行监控，并判断施工进度是否正常，有利于实现对铁路施工现场的监控的全面性，从而提高监控的效率，通过第一报警操作与第二报警操作，可以使得施工人员以及监控人员及时掌握铁路施工的当前情况。

实施例7：

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种铁路施工现场的监控方法，如图2所示，步骤5中，将监控结果在目标终端进行显示，具体步骤包括：

S501：获取监控结果所在监控终端的第一地址信息，同时，确定目标终端的第二地址信息；

S502：根据第一地址信息与第二地址信息构建数据通讯协议，同时，基于数据通讯协议确定监控终端的第一验证码以及目标终端的第二验证码；

S503：将第一验证码与第二验证码在数据通讯协议中进行封装，并将封装好的数据通讯协议分别发送至监控终端与目标终端；

S504：在监控终端中基于数据通讯协议输出第一反馈码，同时，在目标终端中基于数据通讯协议输出第二反馈码；

S505：判断第一验证码与第一反馈码是否匹配，同时，判断第二验证码与第二反馈码是否匹配；

S506：当第一反馈码与第一验证码相匹配，且第二验证码与第二反馈码相匹配时，则将监控结果由监控终端传输至目标终端进行显示；

S507：否则，重复步骤S501-S504，直至第一反馈码与第一验证码相匹配，且第二验证码与第二反馈码相匹配时，将监控结果由监控终端传输至目标终端进行显示。

该实施例中，监控终端可以是获取监控数据的设备，具体可以是摄像头等。

该实施例中，第一地址信息可以是监控终端的通讯地址信息。

该实施例中，目标终端可以是接收监控结果的终端设备，具体可以是计算机或是手机等。

该实施例中，第二地址信息可以是目标终端的通讯地址信息。

该实施例中，数据通讯协议可以是用于规范监控终端与目标终端之间监控数据的传输格式等参数。

该实施例中，第一验证码以及第二验证码分别传输至监控终端与目标终端，从而便于对监控终端与目标终端之间的数据传输的安全性进行验证。

该实施例中，第一反馈码以及第二反馈码可以是监控终端与目标终端在收到验证码后做出的响应，从而便于将第一验证码与第一反馈码进行匹配，将第二验证码与第二反馈码进行匹配，且当匹配时，表明监控终端与目标终端之间的通讯链路安全且畅通。

实施例8：

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种铁路施工现场的监控方法，步骤5中，根据第一监控关键点与第二监控关键点对铁路施工现场进行监控之后，还包括：

基于第一监控关键点实时记录第一监控数据，同时，基于第二监控关键点实时记录第二监控数据；

对第一监控数据进行读取，并根据第一预设方式剔除第一监控数据中的错误数据，获得第三监控数据；

获取第一监控关键点的第一标识，并将第一标识作为第三监控数据的第一数据记录标题，并基于第三监控数据以及第一数据记录标题生成关于第一监控关键点的第一监控报告；

对第二监控数据进行读取，并根据第二预设方式剔除第二监控数据中的错误数据，获得第四监控数据；

获取第二监控关键点的第二标识，并将第二标识作为第四监控数据的第二数据记录标题，并基于第四监控数据以及第二数据记录标题生成关于第二监控关键点的第二监控报告；

基于第一监控报告与第二监控报告生成对铁路监控施工现场的综合监控报告。

该实施例中，第一监控数据可以是基于第一监控关键点进行监控后获得的数据，第二监控数据可以是基于第二监控关键点进行监控后获得的数据。

该实施例中，第一标识可以是基于第一监控关键点的监控特征与监控位置等确定的标识，从而作为第一数据记录标题；第二标识可以是基于第二监控关键点的监控特征与监控位置确定的标识，从而作为第二数据记录标题。

该实施例中，第一预设方式可以是根据第一监控关键点所监控的数据类型以及数据取值范围等确定的对第一监控数据中的错误数据进行剔除的方式，其中，第一监控数据中的错误数据可以是包括与数据类型不一致的数据以及不符合数据取值范围的数据等。

该实施例中，第二预设方式可以是根据第二监控关键点所监控的数据类型以及数据取值范围等确定的对第二监控数据中的错误数据进行剔除的方式，其中，第二监控数据中的错误数据可以是包括与数据类型不一致的数据以及不符合数据取值范围的数据等。

该实施例中，第三监控数据可以是将第一监控数据中的错误数据剔除后获取的监控数据。

该实施例中，第四监控数据可以是将第二监控数据中的错误数据剔除后获取的监控数据。

该实施例中，第一监控报告可以是基于第一监控关键点监控的数据（即第三监控数据）与第一数据记录标题确定的报告。

该实施例中，第二监控报告可以是基于第二监控关键点监控的数据（即第四监控数据）与第二数据记录标题确定的报告。

该实施例中，综合监控报告可以是基于第一监控报告与第二监控报告进行综合后确定的报告。

上述技术方案的工作原理及有益效果是：通过确定对第一监控数据与第二监控数据中的错误数据进行剔除，有利于保证生成综合监控报告的准确性，通过确定第一数据记录标题与第二数据记录标题，有利于实现对生成的监控报告的区分，通过生成综合监控报告，有利于实现对铁路施工现场进行监控后的数据依据，有利于对铁路施工现场当前状况进行分析，以及对之后的铁路施工建立经验数据。

实施例9：

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种铁路施工现场的监控方法，还包括对目标施工方向中存在的障碍物进行预测，具体过程包括：

获取对铁路施工现场进行监控的第一监控关键点以及第二监控关键点，并确定相邻第一监控关键点之间的第一角度偏移量以及相邻第二监控关键点之间的第二角度偏移量，其中，第一监控关键点与第二监控关键点均至少为一个；

基于第一角度偏移量将相邻的第一监控关键点进行连接以及基于第二角度偏移量将相邻的第二监控关键点进行连接，并将连接结果进行有向平滑处理，且基于有向平滑处理结果分别预测第一监控关键点对应的第一施工发展方向以及第二监控关键点对应的第二施工发展方向；

基于第一施工发展方向与第二施工发展方向确定铁路施工现场的目标施工方向，并基于目标施工方向确定铁路施工现场的影响范围；

在影响范围内设定第三监控关键点，并基于第三监控关键点确定预设采集装置的采集路线，且控制预设采集装置根据采集路线采集影响范围内的环境图像；

对环境图像进行预处理，并基于预处理结果提取环境图像中的环境参数以及障碍物参数，且基于环境参数以及障碍物参数确定障碍物在影响范围内的目标位置，同时，基于障碍物参数确定障碍物的目标类型；

基于目标位置确定障碍物与目标施工方向的直线距离，并确定直线距离以及障碍物类型对铁路施工的第一影响权重以及第二影响权重；

基于第一影响权重及第二影响权重，评估障碍物对铁路施工现场造成的危险阈值，并当危险阈值大于预设阈值时进行第三报警操作。

该实施例中，第一角度偏移量可以是表征相邻第一监控关键点之间的相对方向，从而便于根据第一监控关键点确定第一施工发展方向。

该实施例中，第二角度偏移量可以是表征相邻第二监控关键点之间的相对方向，从而便于根据第二监控关键点确定第二施工发展方向。

该实施例中，有向平滑处理可以是将第一监控关键点与第二监控关键点之间的连接线按照施工前进的方向进行平滑处理，从而便于确定最终对应的施工方向。

该实施例中，第一施工发展方向可以是根据铁路施工现场的空间特征预测的铁路在下一施工阶段中可能会前进的方向。

该实施例中，第二施工发展方向可以是根据铁路施工现场的施工进度以及施工情况确定施工进度方向，可以与第一施工发展方向相同，也可以是与第一施工发展方向存在少许偏差。

该实施例中，目标施工方向可以是根据第一施工发展方向以及第二施工发展方向确定的铁路在施工过程中最终对应的施工方向，其中，该施工方向只是大致的施工方向，与实际施工方向可能存在误差，但误差在预设范围内。

该实施例中，影响范围可以是铁路施工现场在目标施工方向中会波及的面积，具体可以是以铁路为中心线，左右300米的范围等。

该实施例中，第三监控关键点可以是能够明显采集影响范围内的环境以及其他障碍物的监控位置，且第三监控关键点至少为一个。

该实施例中，预设采集装置是提前设定好的，具体可以是无人机等。

该实施例中，预处理可以是对环境图像进行旋转、裁剪、像素调整以及亮度调整等。

该实施例中，环境参数可以是表征影响范围内的环境情况，具体可以是影响范围内的平坦程度等。

该实施例中，障碍物参数可以是障碍物的外观以及大小等。

该实施例中，目标位置可以是表征障碍物在影响范围内所处的具体位置。

该实施例中，目标类型可以是表征障碍物的类被，具体可以是其他施工车辆或是树木等。

该实施例中，第一影响权重可以是表征障碍物与铁路施工方向的直线距离对施工影响的严重程度。

该实施例中，第二影响权重可以是表征障碍物类型对铁路施工影响的严重程度。

该实施例中，危险阈值可以是用于表征影响范围内的障碍物在铁路施工过程中可能造成危险的严重程度。

该实施例中，预设阈值是提前设定好的，用于衡量障碍物对铁路施工造成的影响是否超于伟大允许范围，是可以进行调整的。

该实施例中，第三报警操作可以是当障碍物对铁路施工影响的程度大于预设阈值时，向施工方进行的报警提醒操作，例如可以是声音提示报警。

上述技术方案的工作原理及有益效果是：通过对第一监控关键点与第二监控关键点进行分析，实现对铁路施工现场的目标施工方向进行准确有效的预测，其次，根据预测结果确定铁路施工过程中对周围的影响范围，并对影响范围内的环境图像进行有效采集，最后对采集到的环境图像进行准确可靠的分析，实现对影响范围内存在的障碍物对铁路施工现场造成的危险进行准确评估，确保了铁路施工现场的安全性，保障了铁路施工现场的施工效果。

实施例10：

一种铁路施工现场的监控系统，如图3所示，包括：

勘测模块，用于对铁路施工现场进行勘测，确定现场勘测数据；

仿真模块，用于根据现场勘测数据，对铁路施工现场进行空间模拟，生成铁路施工现场的仿真模型；

模型分析模块，用于对仿真模型进行分析，确定仿真模型的布置特征，同时，根据布置特征确定对铁路施工现场进行监控的第一监控关键点；

定位模块，用于对铁路施工现场的施工过程进行定位，并基于定位结果确定对铁路施工现场进行监控的第二监控关键点；

监控模块，用于根据第一监控关键点与第二监控关键点对铁路施工现场进行监控，并将监控结果在目标终端进行显示。

上述技术方案的有益效果是：通过对铁路施工现场进行勘测，从而有利于构建仿真模型，通过对仿真模型的构造极大的提高了对铁路施工现场的了解效率以及为第一监控关键点的构造提供便利，相比于现有技术中的直接对铁路施工现场进行勘测而不进行空间模拟来说，此方案对第一监控关键点的设定更加精准与客观，通过对施工过程进行定位，从而有利于准确确定第二监控关键点，同时，基于第一监控关键点与第二监控关键点进行监控，提高了对铁路施工现场进行监控的全面性以及准确性，通过将监控结果在目标终端显示，有利于提高监控的可观察性，为监控管理者及时查阅提供便利，提高对铁路施工现场的监控效率。

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 (10)

1.一种铁路施工现场的监控方法，其特征在于，包括：

步骤1：对铁路施工现场进行勘测，确定现场勘测数据；

步骤2：根据所述现场勘测数据，对所述铁路施工现场进行空间模拟，生成所述铁路施工现场的仿真模型；

步骤3：对所述仿真模型进行分析，确定所述仿真模型的布置特征，同时，根据所述布置特征确定对所述铁路施工现场进行监控的第一监控关键点；

步骤4：对所述铁路施工现场的施工过程进行定位，并基于定位结果确定对所述铁路施工现场进行监控的第二监控关键点；

步骤5：根据所述第一监控关键点与所述第二监控关键点对所述铁路施工现场进行监控，并将监控结果在目标终端进行显示。

2.根据权利要求1所述的一种铁路施工现场的监控方法，其特征在于，步骤1中，对铁路施工现场进行勘测，确定现场勘测数据，包括：

将所述铁路施工现场作为勘测对象创建勘测任务，并对所述勘测任务进行读取，确定所述勘测任务的任务关键词；

基于所述勘测任务的任务关键词确定所述勘测任务的执行逻辑，同时，基于所述执行逻辑创建对所述铁路施工现场进行勘测的勘测指令；

启动勘测设备，并根据所述勘测设备基于所述勘测指令获取所述铁路施工现场的现场勘测数据。

3.根据权利要求1所述的一种铁路施工现场的监控方法，其特征在于，步骤2中，根据所述现场勘测数据，对所述铁路施工现场进行空间模拟，生成所述铁路施工现场的仿真模型，包括：

获取勘测区域标识，并基于所述勘测区域标识将所述现场勘测数据进行划分，生成第一子现场勘测数据区块，其中，所述第一子现场勘测数据区块的个数至少为1个；

根据所述勘测区域标识匹配子目标勘测区域，并获取所述子目标勘测区域的区域基准区间，同时，根据所述区域基准区间分别对对应的所述第一子现场勘测数据区块中的数据进行过滤，生成第二子现场勘测数据区块；

基于所述第二子现场勘测数据区块确定对应子目标勘测区域的勘测帧，并根据所述勘测帧描述对应子目标勘测区域的子空间分布；

将所述子空间分布在三维空间中进行映射，确定所述子目标勘测区域的三维映射点，同时，根据所述三维映射点进行空间模拟，确定所述子目标勘测区域对应的子仿真模型；

将所述子仿真模型进行综合，并根据综合结果生成所述铁路施工现场的仿真模型；

获取所述铁路施工现场的全景视图，并将所述仿真模型与所述全景视图进行匹配校验，判断所述仿真模型是否合格；

当所述仿真模型与所述全景视图相匹配时，则判定所述仿真模型合格；

否则，获取所述仿真模型与所述全景视图的差异部位，并根据所述差异部位确定所述仿真模型的三维校准点，同时，基于所述三维校准点对所述仿真模型进行校准，直至所述仿真模型合格。

4.根据权利要求1所述的一种铁路施工现场的监控方法，其特征在于，步骤3中，对所述仿真模型进行分析，确定所述铁路施工现场的布置特征，同时，根据所述布置特征确定对所述铁路施工现场进行监控的第一监控关键点，包括：

对所述仿真模型进行读取，确定所述仿真模型中的施工材料构件；

获取所述施工材料构件的构件位置以及施工材料构件之间的关联关系；

根据所述施工材料构件的构件位置以及施工材料构件之间的关联关系确定所述仿真模型的布置特征；

基于所述仿真模型的布置特征，确定所述施工材料构件之间的连接点，并基于所述施工材料构件之间的连接点确定对所述铁路施工现场进行监控的第一监控关键点。

5.根据权利要求1所述的一种铁路施工现场的监控方法，其特征在于，步骤4中，对所述铁路施工现场的施工过程进行定位，并基于定位结果确定对所述铁路施工现场进行监控的第二监控关键点，包括：

基于预设监控装置对所述铁路施工现场进行扫描，并对扫描结果进行分析，确定所述铁路施工现场中的已施工路段；

获取所述已施工路段的施工环境数据，并对所述施工环境数据进行学习，确定所述已施工路段的路段特征；

基于所述已施工路段的路段特征确定当前铁路施工点，并对当前所述铁路施工点进行定位，确定所述第二监控关键点，其中，所述第二监控关键点随着当前铁路施工点的变化而变化。

6.根据权利要求1所述的一种铁路施工现场的监控方法，其特征在于，步骤5中，根据所述第一监控关键点与所述第二监控关键点对所述铁路施工现场进行监控，包括：

基于所述第一监控关键点对所述铁路施工现场进行安全监控并进行安全隐患判断，同时，基于所述第二监控关键点对所述铁路施工现场的施工进度进行监控，并判断施工进度是否正常，具体过程为：

获取所述第一监控关键点的监控特征，并基于所述监控特征确定所述第一监控关键点的安全监控范围；

将所述第一监控关键点对应的第一监控数据与所述安全监控范围进行比较，判断所述铁路施工现场是否存在安全隐患；

当所述第一监控数据均属于所述安全监控范围时，则判定所述铁路施工现场不存在安全隐患；

否则，则判定所述铁路施工现场存在安全隐患，同时，进行第一报警操作；

对所述第二监控关键点对应的第二监控数据进行读取，确定所述铁路施工现场的当前施工进度；

获取理论施工进度，并将所述当前施工进度与所述理论施工进度进行比较，判断所述当前施工进度是否正常；

其中，当所述当前施工进度等于或大于所述理论施工进度时，则判定所述当前施工进度正常；

否则，则判定所述当前施工进度不正常，同时，进行第二报警操作。

7.根据权利要求1所述的一种铁路施工现场的监控方法，其特征在于，步骤5中，将监控结果在目标终端进行显示，具体步骤包括：

S501：获取监控结果所在监控终端的第一地址信息，同时，确定所述目标终端的第二地址信息；

S502：根据所述第一地址信息与所述第二地址信息构建数据通讯协议，同时，基于所述数据通讯协议确定所述监控终端的第一验证码以及所述目标终端的第二验证码；

S503：将所述第一验证码与所述第二验证码在所述数据通讯协议中进行封装，并将封装好的所述数据通讯协议分别发送至所述监控终端与所述目标终端；

S504：在所述监控终端中基于所述数据通讯协议输出第一反馈码，同时，在所述目标终端中基于所述数据通讯协议输出第二反馈码；

S505：判断所述第一验证码与所述第一反馈码是否匹配，同时，判断所述第二验证码与所述第二反馈码是否匹配；

S506：当所述第一反馈码与所述第一验证码相匹配，且所述第二验证码与所述第二反馈码相匹配时，则将所述监控结果由所述监控终端传输至所述目标终端进行显示；

S507：否则，重复步骤S501-S504，直至所述第一反馈码与所述第一验证码相匹配，且所述第二验证码与所述第二反馈码相匹配时，将所述监控结果由所述监控终端传输至所述目标终端进行显示。

8.根据权利要求1所述的一种铁路施工现场的监控方法，其特征在于，步骤5中，根据所述第一监控关键点与所述第二监控关键点对所述铁路施工现场进行监控之后，还包括：

基于所述第一监控关键点实时记录第一监控数据，同时，基于所述第二监控关键点实时记录第二监控数据；

对所述第一监控数据进行读取，并根据第一预设方式剔除所述第一监控数据中的错误数据，获得第三监控数据；

获取所述第一监控关键点的第一标识，并将所述第一标识作为所述第三监控数据的第一数据记录标题，并基于所述第三监控数据以及所述第一数据记录标题生成关于所述第一监控关键点的第一监控报告；

对所述第二监控数据进行读取，并根据第二预设方式剔除所述第二监控数据中的错误数据，获得第四监控数据；

获取所述第二监控关键点的第二标识，并将所述第二标识作为所述第四监控数据的第二数据记录标题，并基于所述第四监控数据以及所述第二数据记录标题生成关于所述第二监控关键点的第二监控报告；

基于所述第一监控报告与所述第二监控报告生成对所述铁路监控施工现场的综合监控报告。

9.根据权利要求1所述的一种铁路施工现场的监控方法，其特征在于，还包括对目标施工方向中存在的障碍物进行预测，具体过程包括：

获取对所述铁路施工现场进行监控的第一监控关键点以及第二监控关键点，并确定相邻所述第一监控关键点之间的第一角度偏移量以及相邻所述第二监控关键点之间的第二角度偏移量，其中，所述第一监控关键点与所述第二监控关键点均至少为一个；

基于所述第一角度偏移量将相邻的所述第一监控关键点进行连接以及基于所述第二角度偏移量将相邻的所述第二监控关键点进行连接，并将连接结果进行有向平滑处理，且基于有向平滑处理结果分别预测第一监控关键点对应的第一施工发展方向以及第二监控关键点对应的第二施工发展方向；

基于所述第一施工发展方向与所述第二施工发展方向确定所述铁路施工现场的目标施工方向，并基于所述目标施工方向确定所述铁路施工现场的影响范围；

在所述影响范围内设定第三监控关键点，并基于所述第三监控关键点确定预设采集装置的采集路线，且控制所述预设采集装置根据所述采集路线采集所述影响范围内的环境图像；

对所述环境图像进行预处理，并基于预处理结果提取所述环境图像中的环境参数以及障碍物参数，且基于所述环境参数以及障碍物参数确定障碍物在所述影响范围内的目标位置，同时，基于所述障碍物参数确定所述障碍物的目标类型；

基于所述目标位置确定障碍物与所述目标施工方向的直线距离，并确定直线距离以及障碍物类型对铁路施工的第一影响权重以及第二影响权重；

基于所述第一影响权重以及第二影响权重，评估所述障碍物对铁路施工现场造成的危险阈值，并当所述危险阈值大于预设阈值时进行第三报警操作。

10.一种铁路施工现场的监控系统，其特征在于，包括：

勘测模块，用于对铁路施工现场进行勘测，确定现场勘测数据；

仿真模块，用于根据所述现场勘测数据，对所述铁路施工现场进行空间模拟，生成所述铁路施工现场的仿真模型；

模型分析模块，用于对所述仿真模型进行分析，确定所述仿真模型的布置特征，同时，根据所述布置特征确定对所述铁路施工现场进行监控的第一监控关键点；

定位模块，用于对所述铁路施工现场的施工过程进行定位，并基于定位结果确定对所述铁路施工现场进行监控的第二监控关键点；

监控模块，用于根据所述第一监控关键点与所述第二监控关键点对所述铁路施工现场进行监控，并将监控结果在目标终端进行显示。

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