[發明專利]一種基于北斗衛星定位的鐵路邊坡監測系統及方法

在審

• 申請號: 202111342951.3
• 申請日: 2021-11-12
• 公開（公告）號: CN114136369A
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 馬云東;王進喜;王海濤;張濤;管景雙;張生芳;張志榮;王忠昶;王洪德
• 申請（專利權）人: 大連交通大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G08C17/02
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 魯保良;李洪福

本發明公開了一種基于北斗衛星定位的鐵路邊坡監測系統及方法，所述系統包括主控制板系統、4G通訊傳輸系統、上位機數據處理系統、交換機數據處理系統和存儲系統；所述主控制板系統分別與存儲系統、4G通訊傳輸系統、交換機數據處理系統和電源管理系統雙向連接；所述主控制板系統分別與基本參數監測感知模塊和毫米波雷達監測感知模塊連接；所述上位機數據處理系統分別與InSAR雷達遙感衛星模塊和高分影像模塊連接；所述交換機數據處理系統與高清攝像頭連接。本發明利用北斗高精度感知模塊和其他感知裝置對邊坡進行監測，自動發出預警，省去大量人力；本發明利用了InSAR遙感衛星和高分數據影像監測，解決了實時性差的問題。

技術領域

本發明涉及邊坡監測技術領域，尤其涉及一種基于北斗衛星定位的鐵路邊坡監測系統及方法。

背景技術

隨著我國在鐵路建設領域的蓬勃發展，目前中國社會已經進入高速列車時代。列車提速給人們的日常出行帶來了便捷，同時也增加了鐵路行車安全隱患。地震、風化或降雨等自然因素都會對邊坡造成坍塌、滑坡等影響。近年來，鐵路邊坡滑坡災害引發的事故頻繁發生，任何一點微小的外界干擾都有可能對列車運行安全造成威脅，甚至造成不可挽回的人員傷亡和經濟損失。邊坡監測可以對邊坡安全狀態進行監測，提前發出預警，保障列車的安全運行。鐵路高速化使得對鐵路邊坡安全監測系統進行建設已經成為鐵路建設中的一個刻不容緩的任務。

邊坡是指為保證路基穩定，在路基兩側做出的具有一定坡度的坡面。對于傳統的邊坡的安全性能的排查，鐵路和公路邊坡的安全常采用養護人員巡查的方式。根據巡查觀察邊坡有無小的落石、邊坡有無開裂或其他異常的跡象來判斷邊坡是否穩定。這種傳統的方法需要定期巡查尤其是雨季或其他突發自然災害期需要加大巡查的力度。這種方法費時費力，同時還依賴巡查人員的專業素養。采用遙感衛星數據對公路沿線的邊坡進行變形監測，這種監測方法不能進行實時監測，因為遙感衛星有一定的尋訪期。通過視頻圖像的方法來進行監測，這種方法相比實時的健康監測預警系統費用較低，但對于大的變形才能有效識別，定量化監測方面還有一定的欠缺，很多邊坡監測設備存在故障率高及監測精確度較低的問題。

綜上所述，現有的邊坡監測技術存在需要耗費大量人力、實時性差、監測精度低等問題。

發明內容

為解決現有技術存在的上述問題，本發明要設計一種省時省力、實時性好、監測精度高的基于北斗衛星定位的鐵路邊坡監測系統及方法。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：一種基于北斗衛星定位的鐵路邊坡監測系統，包括主控制板系統、4G通訊傳輸系統、上位機數據處理系統、交換機數據處理系統、存儲系統和電源管理系統；所述主控制板系統分別與存儲系統、4G通訊傳輸系統、交換機數據處理系統和電源管理系統雙向連接；所述主控制板系統分別與基本參數監測感知模塊和毫米波雷達監測感知模塊連接；所述上位機數據處理系統分別與InSAR雷達遙感衛星模塊和高分影像模塊連接，并與4G通訊傳輸系統雙向連接，所述InSAR雷達遙感衛星模塊和高分影像模塊分別接收InSAR雷達遙感衛星和高分影像衛星的數據；所述交換機數據處理系統與高清攝像頭連接；所述電源管理系統與供電電池連接；

所述上位機數據處理系統接收InSAR雷達遙感衛星模塊和高分影像模塊的數據并進行處理，再通過4G通訊傳輸系統發送到主控制板系統；所述高清攝像頭獲取的數據發送到交換機數據處理系統，經處理之后發送到主控制板系統；