一种铁路异物侵限监测的方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种铁路异物侵限监测的方法及系统，包括：在铁路沿线上设有多个基站，每个基站的覆盖区域内均部署有多个采集装置；当采集装置检测到有异物侵限时，则向对应的基站发送该采集装置的节点信息；每个基站根据预设时间段内接收到的节点信息的数量确定该基站覆盖区域内的铁路是否有异物侵限。本发明专利技术通过布置冗余的采集装置，实现对整条铁路线路的监测，采集装置并将监测信息发送至基站，及时确定铁路是否有异物侵限；具有结构简单、实时性高和响应快的优点。

Method and system for monitoring foreign body invasion of Railway

The invention provides a railway foreign invasion and monitoring system, the method comprises: a plurality of base stations along the railway, there are a number of acquisition devices are deployed within the coverage area of each base station; when the acquisition device detects a foreign invasion is limited to the base station sends the corresponding node information acquisition device; each base station is determined according to the number of node information in a preset period of time received the base station within the coverage area of the railway or foreign invasion. The present invention through the collection arrangement redundant, monitor the whole railway line, collection device and the monitoring information is transmitted to the base station, to determine whether there is a railway foreign invasion; has the advantages of simple structure, high real-time performance and fast response.

【技术实现步骤摘要】
一种铁路异物侵限监测的方法及系统
本专利技术涉及铁路异物侵限监测技术，具体涉及一种铁路异物侵限监测的方法及系统。
技术介绍
铁路是国民经济大动脉，铁路安全运输十分重要。每年由于落石等异物侵入铁路线路的事故经常发生，严重危及到机车运行安全，每年由此造成很大经济损失，严重影响了社会和谐和经济发展。因此，对于铁路线路的异物侵限监测和预防非常必要，意义重大。铁路上目前存在的异物侵限监测技术主要是以人员巡视和视频监控为主要监测手段，但以上所采用的方式存在监测的范围比较小，同时对于突发情况的反应不及时的问题。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种铁路异物侵限监测的方法及系统，实现了对整个铁路线路的监测并及时确定铁路是否有异物侵限。为实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：一方面，本专利技术提供了一种铁路异物侵限监测的方法，包括：在铁路沿线上设有多个基站，每个基站的覆盖区域内均部署有多个采集装置；当采集装置检测到有异物侵限时，则向对应的基站发送该采集装置的节点信息；每个基站根据预设时间段内接收到的节点信息的数量确定该基站覆盖区域内的铁路是否有异物侵限。进一步的，若基站覆盖区域内超过半数的采集装置向该基站发送节点信息，则确定该基站覆盖区域内发生异物侵限；节点信息包括：节点标识、节点经纬度值和节点海拔值。进一步的，当采集装置检测到有异物侵限时，则还向对应的基站发送该采集装置检测到的异物侵限信息，异物侵限信息包括：异物侵限的类型；每个基站根据预设时间段内接收到的节点信息以及异物侵限信息确定发生异物侵限的位置和异物侵限的类型。进一步的，每个基站根据异物侵限信息采用D-S证据理论或T-S模糊模型确定异物侵限的异物类别。进一步的，每个基站将向该基站发送异物侵限信息的采集装置所在的位置区域确定为异物侵限的位置。进一步的，每个采集装置上均设有声音传感器；采集装置提取其上的声音传感器采集到的声音的频率，若采集的频率属于预设频率区域，则确定该采集装置所在地发生异物侵限；不同的异物侵限的类型与不同的预设频率区域一一对应。进一步的，采集装置采用ZigBee的通信方式与基站进行通信。另一方面，本专利技术提供了一种铁路异物侵限监测的系统，包括：采集装置，用于在铁路沿线上设有多个基站，每个基站的覆盖区域内均部署有多个采集装置；当采集装置检测到有异物侵限时，则向对应的基站发送该采集装置的节点信息；基站，用于每个基站根据预设时间段内接收到的节点信息的数量确定该基站覆盖区域内的铁路是否有异物侵限。进一步的，采集装置，还用于当采集装置检测到有异物侵限时，则还向对应的基站发送该采集装置检测到的异物侵限信息；基站，还用于每个基站根据预设时间段内接收到的节点信息以及异物侵限信息确定发生异物侵限的位置和异物侵限的类型。进一步的，采集装置采用ZigBee的通信方式与基站进行通信。由上述技术方案可知，本专利技术所述的一种铁路异物侵限监测的方法及系统，通过布置冗余的采集装置，实现对整条铁路线路的监测，采集装置并将监测信息发送至基站，基站根据接收的监测信息确定是否发生异物侵限，具有结构简单、实时性高和响应快的优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术的一种铁路异物侵限监测的方法的流程示意图；图2是本专利技术的一种铁路异物侵限监测的系统的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。随着经济的发展，铁路安全运输越发重要；由于落石等异物侵入铁路线路的事故经常发生，造成很大经济损失；因此对于铁路线路的异物侵限监测和预防意义重大。铁路上目前存在的异物侵限监测技术主要是以人员巡视和视频监控为主要监测手段，但以上所采用的方式存在监测的范围比较小，同时对于突发情况的反应不及时的问题。为解决上述问题，本专利技术实施例提供一种铁路异物侵限监测的方法及系统。实施例一本专利技术实施例提供一种铁路异物侵限监测的方法，参见图1，该方法包括：S101：在铁路沿线上设有多个基站，每个基站的覆盖区域内均部署有多个采集装置；当采集装置检测到有异物侵限时，则向对应的基站发送该采集装置的节点信息；在本步骤中，预先在铁路的限界外部署冗余的基站和采集装置，建立多个采集装置和一个基站之间的通信连接；该采集装置上设有声音传感器，采集装置对声音传感器采集到的声音的波形信号进行特征提取和局部决策。该特征提取是提取采集装置所采集声音的频率，可以通过采集装置上的声音传感器输出的高低电平来判断接收到的声音的频率以及该频率是否属于预先设定的音频区间。根据预先设定的音频区间采用模式识别的方式对提取的频率进行分类，确定异物的类别，不同的异物类别与不同的预设频率区域一一对应。根据特征提取的声音的频率判断该采集装置所在前环境中是否发生异物侵限，即局部决策为该采集装置所在当前环境中是否发生异物侵限。S102：每个基站根据预设时间段内接收到的节点信息的数量确定该基站覆盖区域内的铁路是否有异物侵限。在本步骤中，铁路沿线轨道边的机房处部署接收信号的基站，使得步骤S101中采集装置可以通过一跳或者多跳的方式将该采集装置的节点信息和采集的异物侵限信息发送至该采集装置对应的基站；采集装置的节点信息包括：节点标识、节点经纬度值和节点海拔值；异物侵限信息包括：异物侵限的类型；不同的异物侵限的类型与不同的预设频率区域一一对应。具体地，基站覆盖区域内超过半数的采集装置向该基站发送节点信息，则确定该基站覆盖区域内发生异物侵限。由上述可知，本专利技术实施例提供的一种铁路异物侵限监测的方法，实现了实时监测铁路限界内存在的异物侵限情况，可以实现大范围内的部署，且实时性比较好，能够对突发事件做出较快的响应，从而尽早的处理问题，保障列车的安全运行。在上述实施例的基础上，该实施例还包括：当采集装置检测到有异物侵限时，则还向对应的基站发送该采集装置检测到的异物侵限信息；在本步骤中，每个采集装置上均设有声音传感器；采集装置提取其上的声音传感器采集到的声音的频率，若采集的频率属于预设频率区域，则确定该采集装置所在地发生异物侵限并向该采集装置对应的基站发送节点信息和异物侵限信息；每个基站根据预设时间段内接收到的节点信息以及异物侵限信息确定发生异物侵限的位置和异物侵限的类型。在本步骤中，基站根据接收到的来自采集装置的节点信息和异物侵限信息来判断基站覆盖区域内是否发生异物侵限以及发生异物侵限的区域和异物种类。基站判断的过程是一个决策层的信息融合过程。多个采集装置将自身的节点信息和节点异物侵限信息发送到轨道边机房的基站后，基站根据各个采集装置的节点信息和节点异物侵限信息采用D-S证据理论或T-S模糊模型来制定最终的是否发生异物侵限以及发生异物侵限的区域和异物种类。由上述可知，本专利技术实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁路异物侵限监测的方法，其特征在于，所述方法包括：在铁路沿线上设有多个基站，每个基站的覆盖区域内均部署有多个采集装置；当采集装置检测到有异物侵限时，则向对应的基站发送该采集装置的节点信息；每个基站根据预设时间段内接收到的节点信息的数量确定该基站覆盖区域内的铁路是否有异物侵限。

【技术特征摘要】
1.一种铁路异物侵限监测的方法，其特征在于，所述方法包括：在铁路沿线上设有多个基站，每个基站的覆盖区域内均部署有多个采集装置；当采集装置检测到有异物侵限时，则向对应的基站发送该采集装置的节点信息；每个基站根据预设时间段内接收到的节点信息的数量确定该基站覆盖区域内的铁路是否有异物侵限。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若基站覆盖区域内超过半数的采集装置向该基站发送节点信息，则确定该基站覆盖区域内发生异物侵限；节点信息包括：节点标识、节点经纬度值和节点海拔值。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当采集装置检测到有异物侵限时，则还向对应的基站发送该采集装置检测到的异物侵限信息，异物侵限信息包括：异物侵限的类型；每个基站根据预设时间段内接收到的节点信息以及异物侵限信息确定发生异物侵限的位置和异物侵限的类型。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，每个基站根据异物侵限信息采用D-S证据理论或T-S模糊模型确定异物侵限的异物类别。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，每个基站将向该基站发送异物侵限信息的采集装置所在的位置区域确定为异物侵限的位置。6.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：史天运，吕晓军，李建玉，王忠英，韩宗源，李健，周栋，李君，王小书，陈咏梅，端嘉盈，陈瑞凤，冯云梅，方凯，刘玉强，张春家，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院电子计算技术研究所，北京经纬信息技术公司，中国铁道科学研究院，中国铁路总公司，
类型：发明
国别省市：北京,11