一种光纤传感器与AI图像识别联动的铁路道岔监测系统装置，适用于光纤传感和铁路智能监测领域。该智能监测系统的装置包括光纤马赫曾德尔传感器模块、视频模块、数据采集模块、数据处理模块、预警模块。系统结合目前新型光纤传感技术、视频图像处理技术等，具有传感灵敏度高，节省视频传输资源等特点，不仅能够实现智能传感的组网联动监测，且可以实现更为精确的铁路道岔的运行状态监测功能。
【技术实现步骤摘要】
光纤传感器与AI图像识别联动的铁路道岔监测系统装置
本专利技术涉及光纤传感器与AI图像识别联动的铁路道岔监测系统装置，适用于光纤传感和铁路智能监测领域，是铁路系统中智能监测领域的产品系统。
技术介绍
在铁路列车运行过程中，列车的变更车道是一项常涉及到的应用事件，而铁路道岔是保障列车在变更车道过程中安全运行的重要组成，能够让列车由一组轨道转移到另一组轨道上的装置。随着全国铁路建设的越来越完善，我国铁路线路网越来越复杂，对于铁路道岔装置运营状态的有效监测更显必要，尤其是全国铁路的提速，实现铁路道岔的精确和高效监测已经上升到一个新的高度，铁路道岔设备的状态良好与否直接影响列车的运行效率，尤其在高度铁路中，道岔设备若发生故障，如铁路道岔尖轨没有完全贴合时，容易发生列车脱轨造成重大的事故。在铁路道岔的监测过程中，确保铁路换轨时道岔的准确有效调整是很重要的一项监测内容。国内外关于铁路道岔的监测技术的研究开发也逐渐受到重视，结合目前我国铁路发展的现状以及运营经验，利用最新的技术手段对铁路道岔设施运行状态的有效监测和预警，已成为铁路相关技术人员的共识。根据相关技术规定，铁路道岔设置中的尖轨非工作边与基本轨之间工作边间距要大于65mm，同时要求两牵引点之间的间隙要小于5mm，以表示道岔的接通。为了满足此标准，保证铁路的安全运行，需要增加监测设备进行道岔状态的实时监测。在实时监测过程中对铁路道岔变化状态的监测，以及铁路道岔接通精确度的监测是两个同样重要的指标，传统的铁路道岔运行状态监测技术往往只是针对其中一项指标进行监测，而没有达到多个监测目标同时智能联动监测的目标。目前我国道岔检测设备普遍使用微机监测系统（赵相荣,TJWX．2000型信号微机监测系统.北京：中国铁道出版社．2003；高琨．微机监测系统改进与功能拓展的思考．上海铁道科技．2012，3：24—25．），这种监测系统监测的道岔数量较少，且在实时性上还不足够，定期的人工检修仍占很大工作量，因此往往不能及时发现铁路道岔设备的安全隐患，且不利于我国铁路的自动化、智能化。因此迫切需要一种能够实时精确、且能多点联动监测铁路道岔运行状态的新型智能监测系统。
技术实现思路
本专利技术提出一种光纤传感器与AI图像识别联动的铁路道岔监测系统装置，该系统结合目前新型光纤传感技术、视频图像处理技术等，具有传感灵敏度高，节省视频传输资源等特点，不仅能够实现智能传感的组网联动监测，且可以实现更为精确的铁路道岔的运行状态监测功能。本专利技术的技术方案：基于光纤传感器与AI图像识别联动的铁路道岔监测系统装置，其特征在于：该智能监测系统的装置包括光纤马赫曾德尔传感器模块、视频模块、数据采集模块、数据处理模块、预警模块。光纤马赫曾德尔传感器模块和视频模块的输出端分别连接到数据采集模块的输入端，数据采集模块的输出端连接到数据处理模块的输入端，数据处理模块的输出端连接到预警模块的输入端。进一步地，光纤马赫曾德尔传感器模块包括由光纤单元制作而成的马赫曾德尔干涉结构，进一步地这种马赫曾德尔干涉结构可以实现震动的传感探测。进一步地，具有AI功能的视频摄像头模块根据光纤马赫曾德尔传感器模块探测到的震动位置，智能识别定位铁路道岔位置，并采集数字图像信息，实现铁路道岔运行状态信息的监测识别。进一步地，视频模块采集到的铁路道岔图像信息在视频模块端进行智能图像预处理，去除图像中的冗余信息，提取目标特征信息，并进行信息传输，节省通信带块，提高通信效率。进一步地，数据处理模块把从视频模块与光纤马赫曾德尔传感器模块采集到的信息进行智能联动处理，并将处理后的信息输入到预警模块，一旦发生铁路道岔运行故障等问题，可以及时产生预警信息，防止发生事故。本专利技术的工作原理如下：光纤马赫曾德尔传感器模块主要利用光纤马赫曾德尔干涉原理实现传感测量，两光纤干涉臂的光强分别可以表示为I1和I2，合成的光束强度可以表示为I，如下公式其中φ表示两光束的相位差。当铁路道岔工作实现车道变道产生震动时，传感器的一个干涉臂会受到影响，从而两干涉臂的相位差会产生变化，通过输出光信号的解调，可以实现震动的监测传感。视频模块主要涉及图像处理技术，主要对由智能摄像头获得的铁路道岔图像进行图像处理，包括图像预处理和图像的特征信息处理等。本专利技术的有益效果：本专利技术利用光纤马赫曾德尔传感器和摄像头视频图像智能联动实现的铁路道岔智能监测系统，系统整体结合了目前新型光纤传感技术、视频图像智能处理技术等，具有传感灵敏度高，节省视频传输资源等特点，不仅能够实现智能传感的组网联动监测，且可以实现更为精确的铁路道岔的运行状态监测功能。附图说明附图1是光纤传感器与AI图像识别联动的铁路道岔监测系统装置。为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图进行介绍，进一步地，以下描述中的附图仅仅是本专利技术的一种实施例，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。附图1是光纤传感器与AI图像识别联动的铁路道岔监测系统装置图。其中各图标为：铁路道岔1、光纤马赫曾德尔传感器模块2、视频模块3、数据采集模块4、数据处理模块5、预警模块6。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。实施例一：一种光纤传感器与AI图像识别联动的铁路道岔监测系统装置，系统的结构示意图如图1所示，系统中，在待监测铁路道岔1上采用粘贴工艺安装的光纤马赫曾德尔传感器模块2，光纤马赫曾德尔传感器模块2的输出端和视频模块3的输出端与数据采集模块4的输入端相连接，数据采集模块4的输出端与数据处理模块5的输入端相连接，数据处理模块5的输出端连接预警模块6以发送预警信号。实施例二：一种光纤传感器与AI图像识别联动的铁路道岔监测系统装置，系统的结构示意图如图1所示，系统中，在待监测铁路道岔1上采用机械固定安装工艺的光纤马赫曾德尔传感器模块2，光纤马赫曾德尔传感器模块2的输出端和视频模块3的输出端与数据采集模块4的输入端相连接，数据采集模块4的输出端与数据处理模块5的输入端相连接，数据处理模块5的输出端连接预警模块6以发送预警信号。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种光纤传感器与AI图像识别联动的铁路道岔监测系统装置，其特征在于：系统的结构装置包括安装在待监测铁路道岔（1）上的光纤马赫曾德尔传感器模块（2）、视频联动模块（3）、数据采集模块（4）、数据处理模块（5）、预警模块（6）；光纤马赫曾德尔传感器模块（2）的输出端和视频模块（3）的输出端与数据采集模块（4）的输入端相连接，数据采集模块（4）的输出端与数据处理模块（5）的输入端相连接，数据处理模块（5）的输出端连接预警模块（6）以发送预警信号。/n
【技术特征摘要】
1.一种光纤传感器与AI图像识别联动的铁路道岔监测系统装置，其特征在于：系统的结构装置包括安装在待监测铁路道岔（1）上的光纤马赫曾德尔传感器模块（2）、视频联动模块（3）、数据采集模块（4）、数据处理模块（5）、预警模块（6）；光纤马赫曾德尔传感器模块（2）的输出端和视频模块（3）的输出端与数据采集模块（4）的输入端相连接，数据采集模块（4）的输出端与数据处理模块（5）的输入端相连接，数据处理模块（5）的输出端...
【专利技术属性】
技术研发人员：范文孝，刘胜春，马绍朔，
申请(专利权)人：北交智汇千路北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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