[發(fā)明專利]一種基于3D激光雷達(dá)的鐵路監(jiān)控系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810247421.2
• 申請(qǐng)日: 2018-03-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108340942A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付寧;謝周言
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都蓉創(chuàng)智谷科技有限公司
• 主分類號(hào): B61L23/04
• 分類號(hào): B61L23/04
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于3D激光雷達(dá)的鐵路監(jiān)控系統(tǒng)，包括激光雷達(dá)掃描系統(tǒng)、報(bào)警裝置、壓力傳感器、溫度傳感器、震動(dòng)傳感器及主控制器，激光雷達(dá)掃描系統(tǒng)沿鐵道設(shè)置，壓力傳感器、溫度傳感器、震動(dòng)傳感器設(shè)置在鐵軌內(nèi)側(cè)，激光雷達(dá)掃描系統(tǒng)包括發(fā)射單元、接收單元、電動(dòng)云臺(tái)，圖像處理單元及中央處理單元；圖像處理單元、壓力傳感器、溫度傳感器及震動(dòng)傳感器均設(shè)置有終端節(jié)點(diǎn)，中央處理單元設(shè)置有路由器節(jié)點(diǎn)，主控制器設(shè)置有協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)；報(bào)警裝置、發(fā)射單元、接收單元及電動(dòng)云臺(tái)分別與中央處理單元連接，圖像處理單元、壓力傳感器、溫度傳感器及震動(dòng)傳感器分別通過(guò)終端節(jié)點(diǎn)與中央處理單元連接，中央處理單元通過(guò)路由節(jié)點(diǎn)與主控制器連接。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于3D激光雷達(dá)的鐵路監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來(lái)，鐵道交通發(fā)展迅速，鐵道交通網(wǎng)絡(luò)也越來(lái)越完善，對(duì)鐵道線上的安全監(jiān)控也越來(lái)越重要，而鐵軌則是鐵道交通最基礎(chǔ)也是最重要的一環(huán)，鐵軌的監(jiān)測(cè)、維護(hù)對(duì)鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩兄陵P(guān)重要的影響，鐵軌上的異物也會(huì)對(duì)火車行駛造成安全隱患，而傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)多采用攝像頭或平行軌道發(fā)射單束激光的方式進(jìn)行異物監(jiān)測(cè)，攝像頭受限于環(huán)境、光線的影響，無(wú)法在夜晚、大霧天氣正常工作，而單束激光則無(wú)法判斷障礙物的具體類別、尺寸，而且通常需要人工操作。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種不受環(huán)境影響，可全天候工作的鐵路監(jiān)控系統(tǒng)，采用激光雷達(dá)掃描并進(jìn)行3D成像，計(jì)算障礙物的尺寸、距離，通過(guò)zigbee方式組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)外圍器件的快速、靈活、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸。

具體的，一種基于3D激光雷達(dá)的鐵路監(jiān)控系統(tǒng)，包括3D激光雷達(dá)掃描系統(tǒng)、報(bào)警裝置、壓力傳感器、溫度傳感器、震動(dòng)傳感器及主控制器，所述3D激光雷達(dá)掃描系統(tǒng)沿鐵道設(shè)置，所述壓力傳感器、溫度傳感器、震動(dòng)傳感器設(shè)置在鐵軌內(nèi)側(cè)，所述3D激光雷達(dá)掃描系統(tǒng)包括發(fā)射單元、接收單元、電動(dòng)云臺(tái)，圖像處理單元及中央處理單元；

所述圖像處理單元、壓力傳感器、溫度傳感器及震動(dòng)傳感器均設(shè)置有zigbee終端節(jié)點(diǎn)模塊，所述中央處理單元設(shè)置有zigbee路由節(jié)點(diǎn)模塊，所述主控制器設(shè)置有zigbee協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)模塊；

所述發(fā)射單元、接收單元及電動(dòng)云臺(tái)分別與所述中央處理單元連接，所述圖像處理單元、壓力傳感器、溫度傳感器及震動(dòng)傳感器分別通過(guò)zigbee終端節(jié)點(diǎn)模塊與所述中央處理單元通信連接，所述中央處理單元通過(guò)zigbee路由節(jié)點(diǎn)模塊與所述主控制器通信連接。

進(jìn)一步的，所述發(fā)射單元包括激光發(fā)射器和紅外截止濾光片，所述激光發(fā)射器發(fā)出的激光束通過(guò)紅外截止濾光片形成一字線激光；所述接收單元為攝像頭。

進(jìn)一步的，所述中央處理單元通過(guò)RS485串口線與所述電動(dòng)云臺(tái)的控制接口連接。

優(yōu)選的，所述zigbee終端節(jié)點(diǎn)模塊為CC2530。

優(yōu)選的，所述中央處理單元為AVR單片機(jī)。

進(jìn)一步的，所述路由器節(jié)點(diǎn)模塊為CC2530，CC2530通過(guò)RS232串口與所述中央處理單元連接。

進(jìn)一步的，所述主控制器為ARM。

進(jìn)一步的，所述協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)模塊包括CC2530和CC2591，其中CC2591為射頻前端芯片，CC2530的RF_N引腳、RF_P引腳、P0_1引腳、P0_4引腳及P1_1引腳分別與CC2591的RF_N引腳、RF_P引腳、PA_EN引腳、LNA_EN引腳、HGM_EN引腳連接，CC2530通過(guò)RS232串口與所述主控制器連接，CC2591的ANT引腳分別連接SMA天線和FP倒F天線 。

優(yōu)選的，所述主控制器還設(shè)置有3G/4G/WIFI模塊。

進(jìn)一步的，所述報(bào)警裝置為短信報(bào)警模塊，所述短信報(bào)警模塊通過(guò)RS232串口與所述中央處理單元連接。