[發明專利]一種非接觸式鐵路異物侵限檢測系統

有效

• 申請號: 201010230606.6
• 申請日: 2010-07-13
• 公開（公告）號: CN102009668A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: 郭保青;朱力強;余祖俊
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: B61L23/00
• 分類號: B61L23/00
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 蘇培華

技術領域

本發明涉及鐵路檢測技術領域，特別是涉及一種非接觸式鐵路異物侵限檢測系統。

背景技術

隨著高速鐵路建設力度的日益加大和工程進度的不斷加快，在新建鐵路跨越或鄰近既有線施工過程中，經常發生機械、機具、人員及施工材料侵入既有線限界的情況，對既有線的安全運行造成極大的安全隱患。同時，在高速鐵路運營過程中，在關鍵路段，尤其是山區和隧道出入口，經常存在落石等突發危害，嚴重危及鐵路運輸安全。作為鐵路防災安全監控系統的重要組成部分，異物侵限檢測主要提供對重點地段異物侵入的監測，一旦檢測到異物侵入，進行現場或遠程報警，提醒維修人員及時排除危險因素，提醒司乘人員采取措施避免事故發生。目前國內外的軌道交通異物侵限檢測主要應用在運營期間，檢測原理分為接觸式和非接觸式兩種。

應用較成熟的是接觸式的防護網技術，例如京津城際鐵路為防止公路橋上的汽車等大型物體墜落到鐵路上危及行車安全，特設置了防護網異物侵限監控系統，當落物破壞了防護網上的檢知導線時，就會產生報警信息。日本和德國的高速鐵路也采用了這種接觸式的檢測技術。專利號為ZL200820148978.2的實用新型專利中介紹了一種基于接觸網檢測的技術。發明專利申請“高速鐵路異物侵入監測系統”(申請號：200810024620.3)也是接觸式異物侵限檢測系統的一種具體實現方案。

接觸式的防護網技術在鐵路建設期大范圍安裝較為困難，同時由于建設期施工情況較為復雜，例如在工作天窗可能存在侵限作業，防護網使用不便，而且一旦破損及時修復較為困難。而且，防護網只能攔截大于防護網網眼大小的物體，纖細的鋼筋等物體無法檢測，該種方式無法判斷侵入物體的大小及具體位置；同時，只能在侵限事件發生時才能報警，無法對報警事件進行記錄、查詢。

非接觸式檢測技術具有安裝維護方便、檢測靈敏準確的特點。非接觸式物體侵入探測大部分采用紅外探測光幕組成幕墻。例如，西班牙的高速鐵路在隧道口等容易發生異物侵限(如落石)的路段，安裝了基于紅外線光幕的落物監測系統。

紅外報警器的原理是能夠響應入侵者在所防范區域內移動時所引起的紅外輻射變化，從而完成報警功能。當入侵者靜止時，對于防區內紅外輻射沒有變化的情況無法完成檢測，只能探測輻射變化的運動物體；而且只能監測物體的有無，無法確定該物體的大小和在防區內的具體位置；并且，由于小物體的輻射能量較小，對于體積較小的鋼筋、石塊等物體的侵入無能為力，而在鐵路建設施工期間，存在著大量潛在的小截面侵限物體，如鋼筋、鋼軌、石塊等。

總之，需要本領域技術人員迫切解決的一個技術問題就是：如何能夠提供一種非接觸式鐵路異物侵限檢測方案，能夠實現大范圍小物體的檢測，并且提高檢測的精確度和實時性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種非接觸式鐵路異物侵限檢測系統，能夠實現大范圍小物體的檢測，并且提高檢測的精確度和實時性。

為了解決上述問題，本發明公開了一種非接觸式鐵路異物侵限檢測系統，包括：至少一個激光掃描報警裝置、中繼器和遠程監控服務器；

所述激光掃描報警裝置包括：

二維激光測距儀，用于以扇面掃描的方式輸出激光光束，并根據探測到的反射光采集測量信息，以及將所述測量信息輸入至CPU；

CPU，用于實時獲取二維激光測距儀輸出的測量信息，并在檢測范圍內比較當前測量信息和環境信息的信息差異，當所述信息差異滿足報警條件時，將對應的測量信息輸入至存儲單元，同時觸發報警單元；

報警單元，用于進行現場報警；

通信單元，用于當所述信息差異滿足報警條件時，將所述測量信息發送到中繼單元；

存儲單元，用于記錄檢測區域范圍，以及保存環境信息和報警時的測量信息；

所述中繼器，用于獲取由激光掃描報警裝置的通信單元發送的測量信息，并將測量信息傳輸至遠程監控服務器；

所述遠程監控服務器，用于接收中繼器發送的測量信息，并對測量信息進行顯示和記錄。

優選的，每個工點設置一個中繼器，一個中繼器對應一個或多個激光掃描報警裝置。

進一步，所述遠程監控服務器還用于向將標定參數發送至中繼器；則所述中繼器還用于將接收到的遠程監控服務器發送的標定參數轉發給各個激光掃描報警裝置；其中，所述標定參數包括：檢測區域范圍、掃描頻率、報警條件。

進一步，所述測量信息包括：激光光束在掃描扇面內的掃描角度、對應掃描角度上激光光束反射點到反射光探測點的探測距離。