列车轨道异常检测系统技术方案

本发明专利技术提供了列车轨道异常检测系统，包括：检测模块，用于对列车轨道状态进行检测，获取列车轨道状态检测数据；异常分析模块，包括比对单元和异常分析单元，比对单元用于将所述列车轨道状态检测数据与标定范围进行比对；异常分析单元用于当所述列车轨道状态检测数据超出所述标定范围时，确定所述列车轨道状态检测数据为异常；可视化预警模块，用于在确定所述列车轨道状态检测数据为异常之后，生成报警信息，并展示所述报警信息。

Train track anomaly detection system

The invention provides a train track anomaly detection system, which includes: a detection module for detecting the train track state and obtaining the train track state detection data; an anomaly analysis module, including a comparison unit and an anomaly analysis unit, which are used to compare the train track state detection data with the calibration range; and an anomaly analysis unit for when the train track is used. When the track state detection data exceeds the calibration range, the train track state detection data is determined to be abnormal; the visual early warning module is used to generate alarm information and display the alarm information after determining that the train track state detection data is abnormal.

【技术实现步骤摘要】
列车轨道异常检测系统
本专利技术涉及列车
，具体涉及列车轨道异常检测系统。
技术介绍
由于列车轨道状态的好坏会直接影响列车运行的安全性和平稳性，因此为了保证列车能够长时间处于良好的运行状态，定期对列车轨道状态进行检测是至关重要的。现有技术中采用人工检测的方式进行轨道检测。然而，人工检测速度慢且不能及时反馈检测结果，从而无法实时地处理问题，并且特殊位置的人工检测对检测人员的专业素养要求较高，人工成本高。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供列车轨道异常检测系统。本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：提供了列车轨道异常检测系统，包括：检测模块，用于对列车轨道状态进行检测，获取列车轨道状态检测数据；异常分析模块，包括比对单元和异常分析单元，比对单元用于将所述列车轨道状态检测数据与标定范围进行比对；异常分析单元用于当所述列车轨道状态检测数据超出所述标定范围时，确定所述列车轨道状态检测数据为异常；可视化预警模块，用于在确定所述列车轨道状态检测数据为异常之后，生成报警信息，并展示所述报警信息，以使维护人员对异常的列车轨道进行修复。其中，所述的检测模块包括汇聚节点和多个传感器节点，多个传感器节点采集列车轨道状态检测数据，汇聚节点汇聚多个传感器节点的列车轨道状态检测数据并发送至所述异常分析模块。优选地，所述传感器节点包括超声波传感器和压力传感器，超声波传感器、压力传感器周期性地对其对应的列车轨道进行检测。优选地，所述比对单元将超声波传感器采集的超声波信号与第一标定范围进行比对，所述第一标定范围用于表述超声波信号衰减范围；所述比对单元还将压力传感器采集的压力信息与第二标定范围进行比对，所述第二标定范围用于表述压力信息变化范围。本专利技术的有益效果为：采用无线传感器网络实现了列车轨道状态检测数据的实时采集，通过将获取的列车轨道状态检测数据与标定范围进行比对，来确定列车轨道的状态是否异常，若列车轨道状态检测数据超出标定范围，则确定列车轨道的状态信息为异常，能够及时地发现问题，实时性强，并且不需要人工参与检测，人工成本低。附图说明利用附图对本专利技术作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本专利技术的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。图1是本专利技术一个示例性实施例的列车轨道异常检测系统的结构示意框图；图2是本专利技术一个示例性实施例的异常分析模块的结构示意框图。附图标记：检测模块1、异常分析模块2、可视化预警模块3、比对单元10、异常分析单元20。具体实施方式结合以下实施例对本专利技术作进一步描述。参见图1、图2，本专利技术实施例提供了列车轨道异常检测系统，包括：检测模块1，用于对列车轨道状态进行检测，获取列车轨道状态检测数据；异常分析模块2，包括比对单元10和异常分析单元20，比对单元10用于将所述列车轨道状态检测数据与标定范围进行比对；异常分析单元20用于当所述列车轨道状态检测数据超出所述标定范围时，确定所述列车轨道状态检测数据为异常；可视化预警模块3，用于在确定所述列车轨道状态检测数据为异常之后，生成报警信息，并展示所述报警信息，以使维护人员对异常的列车轨道进行修复。其中，所述的检测模块1包括汇聚节点和多个传感器节点，多个传感器节点采集列车轨道状态检测数据，汇聚节点汇聚多个传感器节点的列车轨道状态检测数据并发送至所述异常分析模块2。在一种优选实施的方式中，所述传感器节点包括超声波传感器和压力传感器，超声波传感器、压力传感器周期性地对其对应的列车轨道进行检测。进而，所述比对单元10将超声波传感器采集的超声波信号与第一标定范围进行比对，所述第一标定范围用于表述超声波信号衰减范围；所述比对单元10还将压力传感器采集的压力信息与第二标定范围进行比对，所述第二标定范围用于表述压力信息变化范围。本专利技术上述实施例采用无线传感器网络实现了列车轨道状态检测数据的实时采集，通过将获取的列车轨道状态检测数据与标定范围进行比对，来确定列车轨道的状态是否异常，若列车轨道状态检测数据超出标定范围，则确定列车轨道的状态信息为异常，能够及时地发现问题，实时性强，并且不需要人工参与检测，人工成本低。在一种实施方式中，传感器节点获取到列车轨道状态检测数据后，将列车轨道状态检测数据传递至汇聚节点，包括：(1)传感器节点与汇聚节点的距离不超过预设的距离下限Wmin时，传感器节点直接将采集的列车轨道状态检测数据传递至汇聚节点；(2)传感器节点与汇聚节点的距离超过预设的距离下限Wmin时，传感器节点将采集的列车轨道状态检测数据通过多跳的形式传递至汇聚节点。在一种优选实施的方式中，各传感器节点通过交换信息获取邻居节点标识及位置信息，其中邻居节点为在传感器节点传输范围内的其他传感器节点；传感器节点将采集的列车轨道状态检测数据通过多跳的形式传递至汇聚节点，包括：(1)设定采集列车轨道状态检测数据的传感器节点为源节点，源节点确定其到汇聚节点的传输总跳数a；(2)源节点生成数据包，数据包包括该源节点的标识、列车轨道状态检测数据包以及跳数计数器，该跳数计数器的初始值为源节点确定的传输总跳数，该列车轨道状态检测数据包包括源节点所采集的列车轨道状态检测数据；(3)源节点在其邻居节点中随机选择一个邻居节点作为该跳的目的节点，将数据包发送至该跳的目的节点；(4)目的节点接收到数据包后，更新该数据包，包括：将数据包中的跳数计数器的值减一，并将自身采集的列车轨道状态检测数据存入数据包中的列车轨道状态检测数据包；(5)将目的节点作为下一跳的源节点，重复(3)、(4)，直至目的节点接收到的数据包中的跳数计数器的值为1；接收到的数据包中的跳数计数器的值为1的目的节点，将自身采集的列车轨道状态检测数据存入数据包中的列车轨道状态检测数据包后，将列车轨道状态检测数据包直接发送至汇聚节点。其中，传输总跳数a的确定公式为：式中，Wi,o为源节点i到汇聚节点的距离，Wb,o为网络中第b个传感器节点到汇聚节点的距离，H为网络中的传感器节点数量，为取整函数，表示对进行取整。本实施例提出了传感器节点将采集的列车轨道状态检测数据通过多跳的形式传递至汇聚节点的路由机制，该路由机制根据源节点到汇聚节点的距离确定传输列车轨道状态检测数据的传输总跳数，并基于随机游走的方式确定下一跳的目的节点。通过该路由机制进行列车轨道状态检测数据的多跳传输，简单便捷，并且能够限制传输路径的长度，避免因随机游走的方式导致路径过长而带来无谓的能量消耗，节约列车轨道异常检测系统的数据采集成本。在一种能够实现的方式中，若源节点与该目的节点的距离不超过协作距离下限Wp-min时，源节点直接将数据包发送至该跳的目的节点；若源节点与该目的节点的距离超过协作距离下限Wp-min时，源节点比较直接传输数据包方式的能耗和协作传输数据包方式的能耗，若直接传输数据包方式的能耗最低，源节点直接将数据包发送至该跳的目的节点，否则采用协作传输数据包方式将数据包发送至该跳的目的节点；其中源节点将数据包发送至该跳的目的节点时，按照下列公式计算协作距离下限Wp-min：式中，T为监测区域面积，H为网络中的传感器节点数量，F为源节点的传输半径；本实施例设定了源节点传输数据包至目的节点的具体传输机制，其中将源节点到目的节点的距本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.列车轨道异常检测系统，其特征是，包括：检测模块，用于对列车轨道状态进行检测，获取列车轨道状态检测数据；异常分析模块，包括比对单元和异常分析单元，比对单元用于将所述列车轨道状态检测数据与标定范围进行比对；异常分析单元用于当所述列车轨道状态检测数据超出所述标定范围时，确定所述列车轨道状态检测数据为异常；可视化预警模块，用于在确定所述列车轨道状态检测数据为异常之后，生成报警信息，并展示所述报警信息。

【技术特征摘要】
1.列车轨道异常检测系统，其特征是，包括：检测模块，用于对列车轨道状态进行检测，获取列车轨道状态检测数据；异常分析模块，包括比对单元和异常分析单元，比对单元用于将所述列车轨道状态检测数据与标定范围进行比对；异常分析单元用于当所述列车轨道状态检测数据超出所述标定范围时，确定所述列车轨道状态检测数据为异常；可视化预警模块，用于在确定所述列车轨道状态检测数据为异常之后，生成报警信息，并展示所述报警信息。2.根据权利要求1所述的列车轨道异常检测系统，其特征是，所述的检测模块包括汇聚节点和多个传感器节点，多个传感器节点采集列车轨道状态检测数据，汇聚节点汇聚多个传感器节点的列车轨道状态检测数据并发送至所述异常分析模块。3.根据权利要求1所述的列车轨道异常检测系统，其特征是，所述传感器节点包括超声波传感器和压力传感器，超声波传感器、压力传感器周期性地对其对应的列车轨道进行检测。4.根据权利要求3所述的列车轨道异常检测系统，其特征是，所述比对单元将超声波传感器采集的超声波信号与第一标定范围进行比对，所述第一标定范围用于表述超声波信号衰减范围；所述比对单元还将压力传感器采集的压力信息与第二标定范围进行比对，所述第二标定范围用于表述压力信息变化范围。5.根据权利要求2所述的列车轨道异常检测系统，其特征是，传感器节点获取到列车轨道状态检测数据后，将列车轨道状态检测数据传递至汇聚节点，包括：(1)传感器节点与汇聚节点的距离不超过预设的距离下限Wm...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：东莞方凡智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44