一种基于远程视频的轨道交通安全监测管理系统技术方案

本发明专利技术公开一种基于远程视频的轨道交通安全监测管理系统，通设置轨道划分模块、轨道段信息获取模块、轨道数据库、钢轨外观安全监测模块、轨枕安全监测模块、道床积水安全监测模块、路基异物安全监测模块、生物安全监测模块、轨道段安全综合分析模块和安全管理预警终端，分析得到各轨道段的综合安全系数，并对轨道段进行相应的安全管理预警，本发明专利技术监测维度具有全面性，能够为轨道交通的安全评估提供可靠性依据，进而能有效保障轨道交通的运行稳定性，本发明专利技术智能化水平较高，考虑到轨道交通的历程长，结构复杂等监测难点，进而极大地缓解了检测人员的工作强度，不仅提高了监测效率，同时也有效保障了轨道交通的运行安全。同时也有效保障了轨道交通的运行安全。同时也有效保障了轨道交通的运行安全。

【技术实现步骤摘要】
一种基于远程视频的轨道交通安全监测管理系统


[0001]本专利技术属于轨道交通安全监测管理
，具体而言，涉及一种基于远程视频的轨道交通安全监测管理系统。

技术介绍

[0002]随着科学与技术的迅速发展，轨道交通逐渐成为交通发展的重要支撑部分，在整个交通运输产业中发挥着不可忽视的重要作用，现有的轨道交通具有舒适性强和容量大等优势受到了社会广泛的青睐与应用，同时轨道交通能够极大地缩减人们的出行时间成本，不仅加强了城市间的沟通交流，且极大地缓解了交通运输压力，与此同时，由于轨道的结构复杂，其安全问题也不容忽视，任何一处的安全问题监测不到位都会增加交通事故的发生率，进而影响整个交通运输工作的推进与发展，因此，需要对轨道进行合理高效的安全监测管理。
[0003]如今，对轨道的安全监测具体存在以下几个方面的弊端：
[0004](1)现有技术大多采用人工定期检测方式实现对轨道交通的安全监测，智能化水平较低，由于轨道交通的历程长，结构复杂，进而给检测人员带来极大的工作强度，而人眼视线也存在监测盲区，导致难以发现轨道的细微安全问题，进而增加了轨道交通运行安全风险，同时人工检测的实时性较差，导致无法及时对轨道的安全问题进行及时的处理与防范，不仅监测效率低下，同时也无法有效保障轨道交通的运行安全。
[0005](2)现有技术大多仅关注轨道自身的安全监测，缺乏对轨道所属区域的外界环境进行安全监测，例如积水状况、异物及生物的安全监测，导致监测维度片面，无法为轨道交通的安全评估提供可靠性依据，进而不能有效保障轨道交通的运行稳定性。

技术实现思路

[0006]为了克服
技术介绍
中的缺点，本专利技术实施例提供了一种基于远程视频的轨道交通安全监测管理系统,能够有效解决上述
技术介绍
中涉及的问题。
[0007]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0008]一种基于远程视频的轨道交通安全监测管理系统，包括：轨道划分模块、轨道段信息获取模块、轨道数据库、钢轨外观安全监测模块、轨枕安全监测模块、道床积水安全监测模块、路基异物安全监测模块、生物安全监测模块、轨道段安全综合分析模块和安全管理预警终端；
[0009]所述轨道划分模块用于对轨道进行划分，进而获取若干个轨道段，并将其分别编号为1,2,...,i,...,q；
[0010]所述轨道段信息获取模块用于通过高清摄像仪对各轨道段进行远程视频拍摄，进而获取各轨道段对应的视频，并从中提取各轨道段所属图像信息；
[0011]所述轨道数据库用于存储轨道段所属钢轨对应的标准三维外观图像，存储轨枕标准外形轮廓和各轨道段所属各轨枕对应各检测点的标准三维坐标，存储道床允许积水覆盖
面积和道床允许积水深度，存储路基异物所属安全间距，并存储允许进入轨道所属生物对应的最大体积和允许生物停留的最大时长；
[0012]所述钢轨外观安全监测模块用于对各轨道段所属钢轨的外观进行安全监测，分析得到各轨道段所属钢轨外观对应的安全系数；
[0013]所述轨枕安全监测模块用于对各轨道段所属轨枕进行安全监测，分析得到各轨道段所属轨枕对应的安全系数；
[0014]所述道床积水安全监测模块用于对各轨道段所属道床的积水状况进行安全监测，分析得到各轨道段所属道床积水状况对应的安全系数；
[0015]所述路基异物安全监测模块用于对各轨道段所属路基的异物进行安全监测，分析得到各轨道段所属路基异物对应的安全系数；
[0016]所述生物安全监测模块用于对各轨道段进行生物安全监测，分析得到各轨道段对应的生物安全系数；
[0017]所述轨道段安全综合分析模块用于对各轨道段进行安全综合分析，分析得到各轨道段的综合安全系数；
[0018]所述安全管理预警终端用于对各轨道段进行综合安全管理预警。
[0019]作为本专利技术进一步的设计，所述提取各轨道段所属图像信息，其中各轨道段所属图像信息包括钢轨、各轨枕和路基对应的三维外观图像。
[0020]作为本专利技术进一步的设计，所述分析得到各轨道段所属钢轨外观对应的安全系数，具体分析过程为：
[0021]A1:基于各轨道段所属钢轨对应的三维外观图像，并将其与轨道数据库中存储的轨道段所属钢轨对应的标准三维外观图像进行对比，进而提取出各轨道段所属钢轨对应各外观缺陷区域，并将其分别编号为1,2,...,m,...,v,进而提取各轨道段所属钢轨对应各外观缺陷区域的外观缺陷类型和外观缺陷面积；
[0022]A2:将各轨道段所属钢轨对应各外观缺陷区域的外观缺陷类型与设定的各外观缺陷类型所属单位面积的安全影响因子进行匹配，进而获取各轨道段所属钢轨对应各外观缺陷区域的外观缺陷类型所属单位面积的安全影响因子；
[0023]A3:基于各轨道段所属钢轨对应各外观缺陷区域的外观缺陷面积，据此计算各轨道段所属钢轨外观对应的安全系数，其计算公式为：其中ω
GAi
表示为第i个轨道段所属钢轨外观对应的安全系数，i表示为各轨道段的编号，i＝1,2,...,q,m表示为各外观缺陷区域的编号，m＝1,2,...,v,C
im
和χ
im
″
分别表示为第i个轨道段所属钢轨对应第m个外观缺陷区域的外观缺陷面积和该外观缺陷类型所属单位面积的安全影响因子。
[0024]作为本专利技术进一步的设计，所述分析得到各轨道段所属轨枕对应的安全系数，具体分析过程为：
[0025]B1:基于各轨道段所属各轨枕对应的三维外观图像，从中提取各轨道段所属各轨枕对应的外形轮廓；
[0026]B2:基于轨道数据库中存储的轨枕标准外形轮廓，进而提取轨枕标准外形轮廓面
积，并将各轨道段所属各轨枕对应的外形轮廓与轨枕标准外形轮廓进行重合对比，进而提取各轨道段所属各轨枕对应的外形轮廓重合面积，据此计算各轨道段所属轨枕对应的外形轮廓重合度，其计算公式为：其中σ
i
表示为第i个轨道段所属轨枕对应的外形轮廓重合度，j表示为各轨道段所属各轨枕的编号，j＝1,2,...,n,s
ij
′
表示为第i个轨道段所属第j个轨枕对应的外形轮廓重合面积，S0″
表示为轨枕标准外形轮廓面积，e表示为自然常数；
[0027]B3:基于各轨道段所属各轨枕对应的外形轮廓，进而对各轨道段所属各轨枕进行三维坐标系构建，并按照设定的距离间隔对各轨道段所属各轨枕进行检测点布设，进而获取各轨道段所属各轨枕对应各检测点，并提取各轨道段所属各轨枕对应各检测点的三维坐标；
[0028]B4:将各轨道段所属各轨枕对应各检测点的三维坐标与轨道数据库中存储的各轨道段所属各轨枕对应各检测点的标准三维坐标进行对比，计算各轨道段所属轨枕的沉降偏移状况对应的安全系数，其计算公式为：移状况对应的安全系数，其计算公式为：其中表示为第i个轨道段所属轨枕的沉降偏移状况对应的安全系数，r表示为各检测点的编号，r＝1,2,...,w,x
ij0r
、y
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于远程视频的轨道交通安全监测管理系统，其特征在于，包括：轨道划分模块、轨道段信息获取模块、轨道数据库、钢轨外观安全监测模块、轨枕安全监测模块、道床积水安全监测模块、路基异物安全监测模块、生物安全监测模块、轨道段安全综合分析模块和安全管理预警终端；所述轨道划分模块用于对轨道进行划分，进而获取若干个轨道段，并将其分别编号为1,2,...,i,...,q；所述轨道段信息获取模块用于通过高清摄像仪对各轨道段进行远程视频拍摄，进而获取各轨道段对应的视频，并从中提取各轨道段所属图像信息；所述轨道数据库用于存储轨道段所属钢轨对应的标准三维外观图像，存储轨枕标准外形轮廓和各轨道段所属各轨枕对应各检测点的标准三维坐标，存储道床允许积水覆盖面积和道床允许积水深度，存储路基异物所属安全间距，并存储允许进入轨道所属生物对应的最大体积和允许生物停留的最大时长；所述钢轨外观安全监测模块用于对各轨道段所属钢轨的外观进行安全监测，分析得到各轨道段所属钢轨外观对应的安全系数；所述轨枕安全监测模块用于对各轨道段所属轨枕进行安全监测，分析得到各轨道段所属轨枕对应的安全系数；所述道床积水安全监测模块用于对各轨道段所属道床的积水状况进行安全监测，分析得到各轨道段所属道床积水状况对应的安全系数；所述路基异物安全监测模块用于对各轨道段所属路基的异物进行安全监测，分析得到各轨道段所属路基异物对应的安全系数；所述生物安全监测模块用于对各轨道段进行生物安全监测，分析得到各轨道段对应的生物安全系数；所述轨道段安全综合分析模块用于对各轨道段进行安全综合分析，分析得到各轨道段的综合安全系数；所述安全管理预警终端用于对各轨道段进行综合安全管理预警。2.根据权利要求1所述的一种基于远程视频的轨道交通安全监测管理系统，其特征在于：所述提取各轨道段所属图像信息，其中各轨道段所属图像信息包括钢轨、各轨枕和路基对应的三维外观图像。3.根据权利要求1所述的一种基于远程视频的轨道交通安全监测管理系统，其特征在于：所述分析得到各轨道段所属钢轨外观对应的安全系数，具体分析过程为：A1:基于各轨道段所属钢轨对应的三维外观图像，并将其与轨道数据库中存储的轨道段所属钢轨对应的标准三维外观图像进行对比，进而提取出各轨道段所属钢轨对应各外观缺陷区域，并将其分别编号为1,2,...,m,...,v,进而提取各轨道段所属钢轨对应各外观缺陷区域的外观缺陷类型和外观缺陷面积；A2:将各轨道段所属钢轨对应各外观缺陷区域的外观缺陷类型与设定的各外观缺陷类型所属单位面积的安全影响因子进行匹配，进而获取各轨道段所属钢轨对应各外观缺陷区域的外观缺陷类型所属单位面积的安全影响因子；A3:基于各轨道段所属钢轨对应各外观缺陷区域的外观缺陷面积，据此计算各轨道段
所属钢轨外观对应的安全系数，其计算公式为：其中ω
GAi
表示为第i个轨道段所属钢轨外观对应的安全系数，i表示为各轨道段的编号，i＝1,2,...,q,m表示为各外观缺陷区域的编号，m＝1,2,...,v,C
im
和χ
im
″
分别表示为第i个轨道段所属钢轨对应第m个外观缺陷区域的外观缺陷面积和该外观缺陷类型所属单位面积的安全影响因子。4.根据权利要求3所述的一种基于远程视频的轨道交通安全监测管理系统，其特征在于：所述分析得到各轨道段所属轨枕对应的安全系数，具体分析过程为：B1:基于各轨道段所属各轨枕对应的三维外观图像，从中提取各轨道段所属各轨枕对应的外形轮廓；B2:基于轨道数据库中存储的轨枕标准外形轮廓，进而提取轨枕标准外形轮廓面积，并将各轨道段所属各轨枕对应的外形轮廓与轨枕标准外形轮廓进行重合对比，进而提取各轨道段所属各轨枕对应的外形轮廓重合面积，据此计算各轨道段所属轨枕对应的外形轮廓重合度，其计算公式为：其中σ
i
表示为第i个轨道段所属轨枕对应的外形轮廓重合度，j表示为各轨道段所属各轨枕的编号，j＝1,2,...,n,s
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′
表示为第i个轨道段所属第j个轨枕对应的外形轮廓重合面积，S0″
表示为轨枕标准外形轮廓面积，e表示为自然常数；B3:基于各轨道段所属各轨枕对应的外形轮廓，进而对各轨道段所属各轨枕进行三维坐标系构建，并按照设定的距离间隔对各轨道段所属各轨枕进行检测点布设，进而获取各轨道段所属各轨枕对应各检测点，并提取各轨道段所属各轨枕对应各检测点的三维坐标；B4:将各轨道段所属各轨枕对应各检测点的三维坐标与轨道数据库中存储的各轨道段所属各轨枕对应各检测点的标准三维坐标进行对比，计算各轨道段所属轨枕的沉降偏移状况对应的安全系数，其计算公式为：，其中表示为第i个轨道段所属轨枕的沉降偏移状况对应的安全系数，r表示为各检测点的编号，r＝1,2,...,w,x
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和z
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分别表示为第i个轨道段所属第j个轨枕对应第r个检测点的标准三维坐标值，x
ijr
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分别表示为第i个轨道段所属第j个轨枕对应第r个检测点的三维坐标值；B5...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱永兵，
申请(专利权)人：成都市旭永升机电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：