[發(fā)明專利]一種基于北斗定位技術(shù)的鐵路監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110040787.4
• 申請日: 2021-01-13
• 公開（公告）號: CN112902912A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡軍;高云博;黃裕;徐帆;鐘琪;賴亞昕;趙思宇
• 申請（專利權(quán)）人: 華東交通大學(xué)
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00
• 代理公司: 武漢匯知云專利代理事務(wù)所(普通合伙) 42283
• 代理人: 劉焓

本發(fā)明公開了一種基于北斗定位技術(shù)的鐵路監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，包括隧道監(jiān)測系統(tǒng)、路基監(jiān)測系統(tǒng)、觀測臺、全局監(jiān)測系統(tǒng)，通過北斗衛(wèi)星定位技術(shù)分別確定隧道監(jiān)測系統(tǒng)的坐標(biāo)、兩個路基監(jiān)測系統(tǒng)的坐標(biāo)、全局監(jiān)測系統(tǒng)的坐標(biāo)，根據(jù)各個點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算隧道監(jiān)測系統(tǒng)、兩個路基監(jiān)測系統(tǒng)到全局監(jiān)測系統(tǒng)之間的距離，通過計(jì)算得到的距離確定隧道洞口是否發(fā)生異常，并啟動全局監(jiān)測系統(tǒng)對隧道口異常進(jìn)行圖像識別，以判斷隧道口出現(xiàn)的是形變還是坍塌事故，進(jìn)而確定隧道洞口形變情況，通過計(jì)算全局監(jiān)測系統(tǒng)分別到兩個路基監(jiān)測系統(tǒng)的距離來計(jì)算路基的沉降量，通過5G通信技術(shù)向鐵路有關(guān)部門的監(jiān)控中心和該條線段上的列車發(fā)送有關(guān)報(bào)警信息。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鐵路監(jiān)測領(lǐng)域，尤其涉及一種基于北斗定位技術(shù)的鐵路監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著我國鐵路快速發(fā)展，不同設(shè)計(jì)時速的鐵路不斷建成通車。而對于鐵路運(yùn)輸來說，列車行車安全以及旅客安全永遠(yuǎn)是第一位的。采取在一些特長隧道設(shè)置緊急救援站、實(shí)時監(jiān)測鐵路沿線氣候條件等措施可以更有效地保障列車及旅客的安全。尤其對于高速鐵路、客運(yùn)專線等，列車運(yùn)行速度越高，受鐵路沿線自然環(huán)境的影響就越明顯，因此如何避免自然災(zāi)害及異物或減小自然災(zāi)害及異物對行車安全的影響成為了現(xiàn)階段我國鐵路建設(shè)過程中正重點(diǎn)研究的對象，一套完善的高精度鐵路監(jiān)測系統(tǒng)對保障列車行車安全具有重大的社會意義和經(jīng)濟(jì)意義。

在高速鐵路建設(shè)過程中，“遇山開洞、遇谷架橋，以橋代路”是目前高速鐵路建設(shè)中選線的一個重要理念，尤其是在西南山區(qū)，橋隧的占比非常之大，隧道過后緊接橋梁的設(shè)計(jì)縮短了兩點(diǎn)之間的距離。而隧道口的結(jié)構(gòu)較為不穩(wěn)定，容易在自然災(zāi)害的情況下發(fā)生坍塌、變形等，而橋梁與隧道口路面的連接處也最容易發(fā)生路基沉降事故，導(dǎo)致鋼軌隨之下沉，不平衡的鋼軌在列車的壓力下容易產(chǎn)生斷裂，鋼軌斷裂后軌道電路會產(chǎn)生異常，導(dǎo)致信號機(jī)發(fā)出錯誤的信號，后面的列車將會在錯誤的信號指引下前進(jìn)，容易導(dǎo)致兩車相撞。

現(xiàn)有技術(shù)中主要采取人工沿線巡檢和巡檢車進(jìn)行巡檢，人工巡檢需要手持檢測儀沿線檢測，增加了工作人員的勞動強(qiáng)度。巡檢車巡檢是在車上安裝相應(yīng)的傳感器對軌道定期進(jìn)行檢測，不具備實(shí)時性，不能夠?qū)崟r對鋼軌的沉降、隧道形變進(jìn)行實(shí)時檢測。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于北斗定位技術(shù)的鐵路監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，在隧道口洞頂安裝隧道監(jiān)測系統(tǒng)，在隧道口路面與橋面交接處安裝兩個路基監(jiān)測系統(tǒng)，遠(yuǎn)離隧道口處設(shè)置觀測臺，觀測臺上安裝全局監(jiān)測系統(tǒng)，通過北斗衛(wèi)星定位技術(shù)分別確定隧道監(jiān)測系統(tǒng)的坐標(biāo)、兩個路基監(jiān)測系統(tǒng)的坐標(biāo)、全局監(jiān)測系統(tǒng)的坐標(biāo)，根據(jù)各個點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算隧道監(jiān)測系統(tǒng)、兩個路基監(jiān)測系統(tǒng)到全局監(jiān)測系統(tǒng)之間的距離，通過計(jì)算得到的距離確定隧道洞口是否發(fā)生異常，并啟動激光成像雷達(dá)采集隧道洞口圖像，進(jìn)而確定隧道洞口形變情況，通過計(jì)算全局監(jiān)測系統(tǒng)分別到兩個路基監(jiān)測系統(tǒng)的距離來計(jì)算路基的沉降量，當(dāng)隧道口出現(xiàn)坍塌或路基沉降量超出預(yù)設(shè)值時，通過5G通信技術(shù)向鐵路有關(guān)部門的監(jiān)控中心和該條線段上的列車發(fā)送報(bào)警信息，讓工作人員實(shí)時了解鐵路的情況，提高列車運(yùn)行的安全性。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種基于北斗定位技術(shù)的鐵路監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種基于北斗定位技術(shù)的鐵路監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，包括隧道監(jiān)測系統(tǒng)、路基監(jiān)測系統(tǒng)、觀測臺、全局監(jiān)測系統(tǒng)，在隧道口洞頂安裝隧道監(jiān)測系統(tǒng)，在隧道口路面與橋面交接處安裝兩個路基監(jiān)測系統(tǒng)，遠(yuǎn)離隧道口處設(shè)置觀測臺，觀測臺上安裝全局監(jiān)測系統(tǒng)，通過北斗衛(wèi)星定位技術(shù)分別確定隧道監(jiān)測系統(tǒng)的坐標(biāo)、兩個路基監(jiān)測系統(tǒng)的坐標(biāo)、全局監(jiān)測系統(tǒng)的坐標(biāo)，根據(jù)各個點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算隧道監(jiān)測系統(tǒng)、兩個路基監(jiān)測系統(tǒng)到全局監(jiān)測系統(tǒng)之間的距離，通過計(jì)算得到的距離確定隧道洞口是否發(fā)生異常，并啟動全局監(jiān)測系統(tǒng)對隧道口異常進(jìn)行圖像識別，以判斷隧道口出現(xiàn)的是形變還是坍塌事故，進(jìn)而確定隧道洞口形變情況，通過計(jì)算全局監(jiān)測系統(tǒng)分別到兩個路基監(jiān)測系統(tǒng)的距離來計(jì)算路基的沉降量，當(dāng)隧道口出現(xiàn)坍塌或路基沉降量超出預(yù)設(shè)值時，通過5G通信技術(shù)向鐵路有關(guān)部門的監(jiān)控中心和該條線段上的列車發(fā)送報(bào)警信息。