CN201867937U - 铁路地质灾害预报系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及铁路灾害预报系统，具体为铁路地质灾害预报系统。铁路地质灾害预报系统包括雷达探测传感器、雷达数字信号处理器、红外激光照明器灯、超低照度彩转黑摄像机、红外夜视监控镜头、远程监控电脑、通信网络组成，雷达探测传感器与雷达数字信号处理器连接，雷达数字信号处理器通过通信网络连接远程监控电脑，红外激光照明器灯、超低照度彩转黑摄像机、红外夜视监控镜头分别通过通信网络连接远程监控电脑。本实用新型具对危及列车运行安全的自然灾害、山体滑坡、路基坍陷、隧道障碍、山体落石、洪水、泥石流和异物入侵突发事故和事件可进行实时监测与预报，其数据准确、传送速度快、可自行确认险情真实。

Description

铁路地质灾害预报系统

技术领域

本实用新型涉及铁路灾害预报系统，具体为铁路地质灾害预报系统。

背景技术

随着我国铁路交通事业的快速发展和列车运行速度的提高，如何保证铁路沿线的路轨、路基安全，也随之变得越来越重要。诸如山体滑坡、路基坍陷、隧道障碍、山体落石、洪水、泥石流和异物入侵等已经影响列车的安全运营，并且给列车带来灾难性的后果。因而急需要通过技术手段实现对这些灾害进行检测预报和监视，从而保证铁路运输安全。目前，国内大多采用激光、红外构成入侵检测网络来检测报警。但这些方式易受气象条件影响，缺乏对物体立体检测，存在误报和漏报隐患。

发明内容

本实用新型目的在于针对危及列车运行安全的自然灾害、山体滑坡、路基坍陷、隧道障碍、山体落石、洪水、泥石流和异物入侵突发事故和事件等进行实时监测与预报。

本实用新型的具体技术方案如下：

铁路地质灾害预报系统，包括雷达探测传感器、雷达数字信号处理器、红外激光照明器灯、超低照度彩转黑摄像机、红外夜视监控镜头、远程监控电脑、通信网络组成，其特征在于：雷达探测传感器与雷达数字信号处理器连接，雷达数字信号处理器通过通信网络连接远程监控电脑，红外激光照明器灯、超低照度彩转黑摄像机、红外夜视监控镜头分别通过通信网络连接远程监控电脑。

在需要监视的重点区域，通过雷达构建一个立体监控网络。山体滑坡落石和路基坍塌必然导致物体速度、距离、位置发生变化，雷达可以捕获到这些变化，并通过计算物体形状和距钢轨位置，决定预报等级和类型。钢轨两侧各安装1个雷达探测器，组成100米范围立体检测网络。通过计算入侵物大致大小及与钢轨的相对位置，从而评估是否安全，为准确预报提供了依据。每一雷达信号经缓冲放大，低通滤波，A/D转换后送入数字信号处理器(DSP)进行处理。为了加强实时处理能力，每一雷达信号由一个单独的DSP处理。DSP处理软件进行数字滤波，傅立叶变换，计算物体速度、距离、形状，送入MCU处理。MCU处理多路DSP数据，根据预报条件，做出处理。如果满足预报条件，则马上启动视频设备，获取当时现场视频图像。图像识别软件分析图像，做出预报。综合两种预报情况，MCU作出最终预报。视频监控点通常在户外自然环境较为恶劣的场所，同时需要对目标进行全天候的监控，在夜间也没有路灯，建筑物灯光等其它的环境光源可以利用，对于雨天，雾天等特殊气象条件要求能够保持良好的可视距离。前端视频监控点采用基于激光器的主动红外夜视技术。而基于激光器的主动红外夜视技术目前已经比较成熟，包括红外激光照明器灯，超低照度彩转黑摄像机，红外夜视专用监控镜头三大部分。激光的特性决定了激光可以照摄更远的距离，而且光强度也比常规光源要强的多。激光具有亮度高，单色性好，方向性好等优点，通过对波长的选择可以增大CCD对波长的感应程度。激光灯的寿命很长，一般都在10000个小时以上。摄像机的选择则主要顾及两个方面：一个是白天成像效果；一个是是否是感红外的低照度。白天要求效果好，就是要求其有滤光片切换结构，白天滤掉不可见光，使成像色彩更真实；晚上切换到夜视模式，把不可见光放进来，这样既能保证白天不失色，又能保证夜视效果。夜视镜头的F数一般比常规镜头的F数要小，这就意味着镜头的进光量要比常规镜头要大，有较强的光收集能力，好的夜视镜头的镜片对近红外光进行了增透提高了近红外光的透过率。

本实用新型具对危及列车运行安全的自然灾害、山体滑坡、路基坍陷、隧道障碍、山体落石、洪水、泥石流和异物入侵突发事故和事件可进行实时监测与预报，其数据准确、传送速度快、可自行确认险情真实。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

其中，1——雷达探测传感器、2——雷达数字信号处理器、3——红外激光照明器灯、4——超低照度彩转黑摄像机、5——红外夜视监控镜头、6——远程监控电脑、7——通信网络。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

铁路地质灾害预报系统，包括雷达探测传感器、雷达数字信号处理器、红外激光照明器灯、超低照度彩转黑摄像机、红外夜视监控镜头、远程监控电脑、通信网络组成，其特征在于：雷达探测传感器与雷达数字信号处理器连接，雷达数字信号处理器通过通信网络连接远程监控电脑，红外激光照明器灯、超低照度彩转黑摄像机、红外夜视监控镜头分别通过通信网络连接远程监控电脑。

在需要监视的重点区域，通过雷达构建一个立体监控网络。山体滑坡落石和路基坍塌必然导致物体速度、距离、位置发生变化，雷达可以捕获到这些变化，并通过计算物体形状和距钢轨位置，决定预报等级和类型。钢轨两侧各安装1个雷达探测器，组成100米范围立体检测网络。通过计算入侵物大致大小及与钢轨的相对位置，从而评估是否安全，为准确预报提供了依据。每一雷达信号经缓冲放大，低通滤波，A/D转换后送入数字信号处理器(DSP)进行处理。为了加强实时处理能力，每一雷达信号由一个单独的DSP处理。DSP处理软件进行数字滤波，傅立叶变换，计算物体速度、距离、形状，送入MCU处理。MCU处理多路DSP数据，根据预报条件，做出处理。如果满足预报条件，则马上启动视频设备，获取当时现场视频图像。图像识别软件分析图像，做出预报。综合两种预报情况，MCU作出最终预报。视频监控点通常在户外自然环境较为恶劣的场所，同时需要对目标进行全天候的监控，在夜间也没有路灯，建筑物灯光等其它的环境光源可以利用，对于雨天，雾天等特殊气象条件要求能够保持良好的可视距离。前端视频监控点采用基于激光器的主动红外夜视技术。而基于激光器的主动红外夜视技术目前已经比较成熟，包括红外激光照明器灯，超低照度彩转黑摄像机，红外夜视专用监控镜头三大部分。激光的特性决定了激光可以照摄更远的距离，而且光强度也比常规光源要强的多。激光具有亮度高，单色性好，方向性好等优点，通过对波长的选择可以增大CCD对波长的感应程度。激光灯的寿命很长，一般都在10000个小时以上。摄像机的选择则主要顾及两个方面：一个是白天成像效果；一个是是否是感红外的低照度。白天要求效果好，就是要求其有滤光片切换结构，白天滤掉不可见光，使成像色彩更真实；晚上切换到夜视模式，把不可见光放进来，这样既能保证白天不失色，又能保证夜视效果。夜视镜头的F数一般比常规镜头的F数要小，这就意味着镜头的进光量要比常规镜头要大，有较强的光收集能力，好的夜视镜头的镜片对近红外光进行了增透提高了近红外光的透过率。

Claims (1)

1.铁路地质灾害预报系统，包括雷达探测传感器、雷达数字信号处理器、红外激光照明器灯、超低照度彩转黑摄像机、红外夜视监控镜头、远程监控电脑、通信网络组成，其特征在于：雷达探测传感器与雷达数字信号处理器连接，雷达数字信号处理器通过通信网络连接远程监控电脑，红外激光照明器灯、超低照度彩转黑摄像机、红外夜视监控镜头分别通过通信网络连接远程监控电脑。

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