[發(fā)明專利]列車超限的檢測方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710166422.6
• 申請日: 2007-10-31
• 公開（公告）號: CN101424510A
• 公開（公告）日: 2009-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李毅;王佳;金美玉;張巖
• 申請（專利權(quán)）人: 保定市天河電子技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/04;G01B11/24
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 逯長明

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種列車超限的檢測方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在鐵路運輸生產(chǎn)中，貨物超限及裝載加固是鐵路貨運工作的重點，也是 保證行車安全的一項主要內(nèi)容。隨著列車運行速度的提高，由貨物裝載加固 不良引發(fā)的行車事故呈現(xiàn)出增多的趨勢。為確保行車安全，防止類似事故發(fā) 生，尤其是防止運輸途中因貨物竄動侵入限界而導(dǎo)致的重大事故發(fā)生，迫切 需要研制一種能動態(tài)檢測貨物裝載狀態(tài)的自動化檢測系統(tǒng)，對運行中的貨物 列車進行安全檢測，并要求該系統(tǒng)能夠全天候不間斷地進行超限狀態(tài)檢測， 實時將列車的超限狀況報知有關(guān)貨檢人員，提供存儲實時的圖像、數(shù)據(jù)等資 料，以便有效地發(fā)現(xiàn)裝載超限狀況，保證列車在鐵路上安全運行。

目前，鐵路部門大多采用二維激光檢測系統(tǒng)對列車是否超限進行檢測。 該系統(tǒng)主要由激光傳感器組成，激光傳感器安裝在貨車經(jīng)過的軌道上的門型 架上。采用二維激光掃描測量新技術(shù)，通過接收激光掃描儀的反射信號，自 動得到貨車裝載的實際斷面尺寸，并給出超限部位的X、Y、Z三維坐標(biāo)及超 限車輛的其他信息。

但是，鑒于該系統(tǒng)基于3維重建技術(shù)對列車超限進行檢測，在列車高速 運行時，采用激光特征點實施3維重建時，由于列車表面的快速移動，從而 會造成激光特征點的能量發(fā)射，特征點光斑擴大，而3維重建的精度是與特 征點的尺寸成平方反比的，這就導(dǎo)致了重建的列車表面3維數(shù)據(jù)不精確，進 而導(dǎo)致誤報或漏報的產(chǎn)生。

另外，采用3維重建技術(shù)時，需要對攝像機、激光器的安裝位置進行精 確測量，在這種基于3維重建實現(xiàn)列車超限檢測的系統(tǒng)中，如果要達(dá)到必須 的厘米級重建精度，攝像機、激光器的安裝數(shù)據(jù)需要達(dá)到毫米級，甚至更低， 對于現(xiàn)有的中國鐵路系統(tǒng)而言，這是無法滿足的。此外，列車速度略快時造 成的安裝門晃動會導(dǎo)致原來測量的安裝數(shù)據(jù)不正確，例如安裝門頂部毫米級 的晃動就會直接導(dǎo)致列車表面的3維重建數(shù)據(jù)誤差過大，從而導(dǎo)致誤報或漏 報的產(chǎn)生。因此，這種鐵路列車超限檢測技術(shù)無法在列車行駛速度較快的場 合(橋梁、隧道等)使用。

此外，鑒于激光傳感器需要安裝在貨車經(jīng)過的軌道上的門型架上，該跨 越鐵路的門型架造價高昂、維護困難，并且在對二維激光檢測系統(tǒng)進行施工、 檢修時由于該門型架跨越鐵路，因而很可能會影響鐵路上列車的正常行車。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種列車超限的檢測方法及系統(tǒng)，可以準(zhǔn)確地對 鐵路線路上行駛的列車是否裝載影響列車安全通行的超限物體進行檢測，提 高了鐵路運輸?shù)陌踩浴?

為此，本發(fā)明提供了一種列車超限的檢測方法，包括以下步驟：

檢測預(yù)定路段的列車通行情況；

當(dāng)檢測出有列車通過所述預(yù)定路段時，采集所述預(yù)定路段的圖像，并對 預(yù)定路段列車的基本安全高度進行水平激光照射，同時對鐵路的路基安全界 限進行垂直激光照射；

判斷所采集的圖像中是否存在激光反射特征；

如果所采集的圖像中存在激光反射特征，則確定當(dāng)前列車滿足超限條件， 并判斷得出當(dāng)前通行的列車超限。

優(yōu)選地，所述激光為面激光。

優(yōu)選地，按照以下步驟確定當(dāng)前列車滿足超限條件：

連續(xù)采集預(yù)定數(shù)目的圖像；

判斷所述連續(xù)采集的預(yù)定數(shù)目的圖像上是否都包含激光反射特征時；

如果所述連續(xù)采集的預(yù)定數(shù)目的圖像上都包含激光反射特征，確定當(dāng)前 列車滿足超限條件。

優(yōu)選地，所述預(yù)定路段為根據(jù)用戶的需要預(yù)先設(shè)定的路段。

優(yōu)選地，所述預(yù)定數(shù)目的值根據(jù)用戶的需要進行預(yù)設(shè)。

此外，本發(fā)明還提供了一種列車超限的檢測系統(tǒng)，包括：

列車通行檢測單元，用于檢測預(yù)定路段的列車通行情況；

圖像采集單元，用于當(dāng)檢測出有列車通過所述預(yù)定路段時，采集所述預(yù) 路段的圖像；

激光照射單元，用于當(dāng)檢測出有列車通過該預(yù)定路段時，對預(yù)定路段列 車的基本安全高度進行水平激光照射，同時對鐵路的路基安全界限進行垂直 激光照射；

超限確定單元，用于通過判斷所采集的圖像中是否存在激光反射特征來 確定當(dāng)前列車是否滿足超限條件；

檢測結(jié)果獲取單元，用于當(dāng)確定當(dāng)前列車滿足超限條件時，判斷得出當(dāng) 前通行的列車超限。