[發明專利]一種鐵路維修作業安全預警系統及其方法

有效

• 申請號: 201210158741.3
• 申請日: 2012-05-21
• 公開（公告）號: CN102673609A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 馬世宏;龔軍;付家偉;伍啟天
• 申請（專利權）人: 株洲時代電子技術有限公司;株洲南車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: B61L23/00
• 分類號: B61L23/00
• 代理公司: 株洲市奇美專利商標事務所 43105
• 代理人: 張繼綱

1.一種鐵路維修作業安全預警系統，其特征在于，包括：計算控制單元（1）、圖像采集單元（2）、用戶接口單元（3）、警報和安全動作觸發單元（4），所述計算控制單元（1）分別與圖像采集單元（2）、用戶接口單元（3）、警報和安全動作觸發單元（4）相連，所述圖像采集單元（2）采集施工作業現場的圖像信息，計算控制單元（1）通過現場標定準確獲取焦距實際值；所述計算控制單元（1）對圖像采集單元（2）采集的圖像信息進行處理，并將處理得到的信息與存儲在計算控制單元（1）中的鐵路線路設備模版進行匹配計算，確定鐵路線路設備的類型；計算控制單元（1）根據圖像采集單元（2）獲取的焦距實際值和圖像采集單元（2）采集的圖像信息解算出鐵路線路設備與圖像采集單元（2）之間的實際物理距離；計算控制單元（1）結合鐵路線路設備與圖像采集單元（2）之間的實際物理距離，以及相應鐵路線路設備的警報和安全動作觸發距離，向警報和安全動作觸發單元（4）發出警報和安全動作觸發信息；所述用戶接口單元（3）對計算控制單元（1）中的相應信息進行顯示，并對計算控制單元（1）進行參數設置。

2.根據權利要求1所述的一種鐵路維修作業安全預警系統，其特征在于：所述計算控制單元（1）、圖像采集單元（2）、用戶接口單元（3）、警報和安全動作觸發單元（4）安裝在施工作業車（5）上，所述圖像采集單元（2）安裝在施工作業車（5）作業方向的前端視野開闊處。

3.根據權利要求1或2所述的一種鐵路維修作業安全預警系統，其特征在于：所述存儲在計算控制單元（1）中的鐵路線路設備模版進一步包括線路標志、道岔轉換設備、信號標志、信號表示器、繼電器箱和接觸網電線柱在內的模板；所述警報和安全動作觸發單元（4）進一步包括低頻喇叭、低頻警示燈、高頻喇叭和高頻警示燈。

4.一種鐵路維修作業安全預警方法，其特征在于，所述安全預警方法包括以下步驟：

S100：圖像采集單元（2）采集施工作業現場的圖像信息；

S101：計算控制單元（1）對圖像采集單元（2）采集的圖像信息進行處理，并將處理得到的信息與存儲在計算控制單元（1）中的鐵路線路設備模版進行匹配計算，確定鐵路線路設備的類型；

S102：計算控制單元（1）根據匹配計算確定的鐵路線路設備類型，計算相應鐵路線路設備與軌道中線（6）之間的距離，并解算相應鐵路線路設備與圖像采集單元（2）之間的實際物理距離；

S103：計算控制單元（1）解算施工超限點與相應鐵路線路設備之間的距離；

S104：計算控制單元（1）結合施工超限點與相應鐵路線路設備之間的距離信息，向警報和安全動作觸發單元（4）發出警報和安全動作觸發信息。

5.根據權利要求4所述的一種鐵路維修作業安全預警方法，其特征在于，所述步驟S101中計算控制單元（1）對圖像采集單元（2）采集的圖像信息進行處理的過程進一步包括以下步驟：

計算控制單元（1）讀取圖像采集單元（2）采集的原始圖像信息，然后采用中值濾波、最大值濾波、最小值濾波、中點濾波、修正阿爾法均值濾波、算術均值濾波、幾何均值濾波、諧波均值濾波、逆諧波均值濾波中的任意一種濾波方式對原始圖像信息進行平滑濾波處理，以減小圖像噪聲。

6.根據權利要求5所述的一種鐵路維修作業安全預警方法，其特征在于，所述步驟S101中計算控制單元（1）進行匹配計算，確定鐵路線路設備的類型的過程進一步包括以下步驟：

S200：計算控制單元（1）讀取濾波之后的圖像數據；

S201：計算控制單元（1）按順序分別讀取鐵路線路設備模版，如線路標志、道岔轉換設備、信號標志、信號表示器、繼電器箱和接觸網電線柱等的模板數據；

S202：計算控制單元（1）將模板數據與圖像數據進行相關運算，即將模板數據和圖像數據相應位置的數據進行相關運算，得到相關系數；

S203：當計算控制單元（1）計算得到的相關系數大于一設定值時，確定圖像與模板匹配，從而獲取圖像數據中的鐵路線路設備類型。