一种铁路强降雨量无人机实时智能测量方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种铁路强降雨量无人机实时智能测量方法及系统，该方法通过引入无人机降雨量测量装置对受控列车局部移动环境实现主动降雨量测量，利用无人机降雨量测量装置携带微波式雨量计、列车测速装置、温度计、湿度计对列车所处的温湿度、降雨量、速度测量，实时计算当前降雨条件下列车安全行车速度限值，从技术方案上避免铁路沿线降雨量的“监控盲区”；根据采集的降雨量、列车速度和线路坡度信息，实时计算列车的视距，利用无人机装置的机动性，采用无人机图像传输装置实时将列车视距外的线路图像传回列车车载显示装置，扩大列车驾驶员在强降雨条件下的视距，提高高速列车在强降雨环境下的运营安全性。

Real time intelligent measuring method and system for railway heavy rainfall unmanned aerial vehicle

The invention discloses a railway strong rainfall measuring method of non real-time and intelligent man-machine system, through the use of drones to train local rainfall measuring device controlled mobile environment to realize active rainfall measurements using the UAV rainfall measuring device carrying microwave type rain gauge, train speed measuring device, thermometer, hygrometer on the train temperature and humidity, rainfall, velocity measurement, real-time calculation of the current speed of the train operation safety under the condition of rainfall limits, from the technical scheme to avoid the \blind area monitoring rainfall along the railway\; according to the collected rainfall, train speed and line slope information, real-time calculation of the train line of sight, the use of drones for mobility, using the UAV image real time transmission device will train over the horizon line back to the train image display device, driving the train to expand In order to improve the operation safety of high speed train in heavy rainfall environment, the sight distance of the driver under heavy rainfall condition is improved.

【技术实现步骤摘要】
一种铁路强降雨量无人机实时智能测量方法及系统
本专利技术属于铁路轨道检测领域，特别涉及一种铁路强降雨量无人机实时智能测量方法及系统。
技术介绍
如果铁路沿线区间遭受严重的泥石流灾害,将会危及行车安全。在强降雨条件下，列车司机的视距严重降低，在大雨中很难发现前方险情。同时，由暴雨引起的泥石流、山体滑坡对铁路路基构成严重的危害。中国铁路历史上旅客伤亡最为惨重的事故——成昆铁路列车坠桥事故，事故原因即暴雨引发泥石流冲毁铁路桥。日本新干线规定，1h降水量超过25mm列车开始警戒，1h降水量达40～45mm时列车限速170km/h运行。按照我国铁路部门规定，1h雨量达到暴雨标准，需开始限速警戒。《铁路技术管理规程》(高速铁路部分)第347条规定，遇有降雨天气，重点防洪地段1h降雨量达到45mm及以上时，列车限速120km/h；1h降雨量达到60mm及以上，列车限速45km/h。为了降低强降雨对高速铁路运营所造成的危害，近年来，包括我国在内的铁路大国开始关注于研建一种新型铁路雨量实时监控与预警系统，如JR东日本铁路公司雨量监测技术，我国原铁道部主持开发RY2型铁路雨情自动监测报警网络系统，专利技本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁路强降雨量无人机实时智能测量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：收集铁路沿线的雨量观测信息，选出超过历史年降雨量的铁路轨道暴雨危险区间，对铁路轨道暴雨危险区间进行等间距划分，每个铁路轨道暴雨危险区间单元配置两组无人机装置，分别为无人机降雨量测量装置和无人机图像采集装置；所述无人机降雨量测量装置包括飞行装置及装载在飞行装置上的微波式雨量计、Kinect传感器、温度计、湿度计、无线通信模块和列车测速装置，所述无人机图像传输装置包括飞行装置及装载在飞行装置上的Kinect传感器、图像增强模块和无线通信模块；步骤2：将各个暴雨危险区域编号、开始里程、结束里程以及不同暴雨危险区域辖内的2组无人...

【技术特征摘要】
1.一种铁路强降雨量无人机实时智能测量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：收集铁路沿线的雨量观测信息，选出超过历史年降雨量的铁路轨道暴雨危险区间，对铁路轨道暴雨危险区间进行等间距划分，每个铁路轨道暴雨危险区间单元配置两组无人机装置，分别为无人机降雨量测量装置和无人机图像采集装置；所述无人机降雨量测量装置包括飞行装置及装载在飞行装置上的微波式雨量计、Kinect传感器、温度计、湿度计、无线通信模块和列车测速装置，所述无人机图像传输装置包括飞行装置及装载在飞行装置上的Kinect传感器、图像增强模块和无线通信模块；步骤2：将各个暴雨危险区域编号、开始里程、结束里程以及不同暴雨危险区域辖内的2组无人机装置编号事先保存到地面列车控制中心中；建立不同列车车型-粘着系数-降雨量下列车的安全行车速度限值模型；建立不同列车车型-坡度-降雨量-车速下列车的视距模型；步骤3：当待测量列车进入暴雨危险轨道区间，列车所在的轨道区间单元上的无人机降雨量测量装置接收到测量指令和待测量列车编号，无人机降雨量测量装置起飞，并同步跟踪待测量列车；步骤4：若通过无人机降雨量测量装置上的Kinect传感器获取跟踪列车的编号，与待测量列车编号一致，则令上述无人机降雨量测量装置停靠于列车受电弓的上方，实时测量待测量列车的时速、降雨量、温度、湿度信息并发送给地面列车控制中心，否则，令无人机降雨量测量装置停止返回起飞位置，返回步骤3，等待测量列车；步骤5：地面列车控制中心基于建立的列车的视距模型，计算出当前列车的视距Sn，利用列车视距信息获得无人机图像传输装置的传输点，并发送至无人机图像传输装置，无人机图像传输装置起飞到传输点，并实时保持在传输点；无人机图像传输装置在传输点通过携带的Kinect传感器采集沿列车前进方向上的传输点前方的轨道线路的图像信息，并通过图像增强模块处理后发送给列车车载显示器；步骤6：地面列车控制中心基于建立的列车的安全行车速度限值模型，计算当前列车安全速度，若当前降雨量下的列车速度高于列车安全速度，则发出预警信号。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3中无人机降雨量测量装置同步跟踪待测量列车时，停靠于列车受电弓上方上；位于受电...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘辉，李燕飞，熊若鑫，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43