本發(fā)明涉及鐵路異物侵限監(jiān)測(cè)技術(shù)，具體涉及一種鐵路異物侵限監(jiān)測(cè)的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

鐵路是國(guó)民經(jīng)濟(jì)大動(dòng)脈，鐵路安全運(yùn)輸十分重要。每年由于落石等異物侵入鐵路線路的事故經(jīng)常發(fā)生，嚴(yán)重危及到機(jī)車運(yùn)行安全，每年由此造成很大經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重影響了社會(huì)和諧和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此，對(duì)于鐵路線路的異物侵限監(jiān)測(cè)和預(yù)防非常必要，意義重大。

鐵路上目前存在的異物侵限監(jiān)測(cè)技術(shù)主要是以人員巡視和視頻監(jiān)控為主要監(jiān)測(cè)手段，但以上所采用的方式存在監(jiān)測(cè)的范圍比較小，同時(shí)對(duì)于突發(fā)情況的反應(yīng)不及時(shí)的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供一種鐵路異物侵限監(jiān)測(cè)的方法及系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)鐵路線路的監(jiān)測(cè)并及時(shí)確定鐵路是否有異物侵限。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

一方面，本發(fā)明提供了一種鐵路異物侵限監(jiān)測(cè)的方法，包括：

在鐵路沿線上設(shè)有多個(gè)基站，每個(gè)基站的覆蓋區(qū)域內(nèi)均部署有多個(gè)采集裝置；當(dāng)采集裝置檢測(cè)到有異物侵限時(shí)，則向?qū)?yīng)的基站發(fā)送該采集裝置的節(jié)點(diǎn)信息；

每個(gè)基站根據(jù)預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)接收到的節(jié)點(diǎn)信息的數(shù)量確定該基站覆蓋區(qū)域內(nèi)的鐵路是否有異物侵限。

進(jìn)一步的，若基站覆蓋區(qū)域內(nèi)超過(guò)半數(shù)的采集裝置向該基站發(fā)送節(jié)點(diǎn)信息，則確定該基站覆蓋區(qū)域內(nèi)發(fā)生異物侵限；

節(jié)點(diǎn)信息包括：節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)、節(jié)點(diǎn)經(jīng)緯度值和節(jié)點(diǎn)海拔值。

進(jìn)一步的，當(dāng)采集裝置檢測(cè)到有異物侵限時(shí)，則還向?qū)?yīng)的基站發(fā)送該采集裝置檢測(cè)到的異物侵限信息，異物侵限信息包括：異物侵限的類型；

每個(gè)基站根據(jù)預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)接收到的節(jié)點(diǎn)信息以及異物侵限信息確定發(fā)生異物侵限的位置和異物侵限的類型。

進(jìn)一步的，每個(gè)基站根據(jù)異物侵限信息采用d-s證據(jù)理論或t-s模糊模型確定異物侵限的異物類別。

進(jìn)一步的，每個(gè)基站將向該基站發(fā)送異物侵限信息的采集裝置所在的位置區(qū)域確定為異物侵限的位置。

進(jìn)一步的，每個(gè)采集裝置上均設(shè)有聲音傳感器；采集裝置提取其上的聲音傳感器采集到的聲音的頻率，若采集的頻率屬于預(yù)設(shè)頻率區(qū)域，則確定該采集裝置所在地發(fā)生異物侵限；不同的異物侵限的類型與不同的預(yù)設(shè)頻率區(qū)域一一對(duì)應(yīng)。

進(jìn)一步的，采集裝置采用zigbee的通信方式與基站進(jìn)行通信。

另一方面，本發(fā)明提供了一種鐵路異物侵限監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)，包括：

采集裝置，用于在鐵路沿線上設(shè)有多個(gè)基站，每個(gè)基站的覆蓋區(qū)域內(nèi)均部署有多個(gè)采集裝置；當(dāng)采集裝置檢測(cè)到有異物侵限時(shí)，則向?qū)?yīng)的基站發(fā)送該采集裝置的節(jié)點(diǎn)信息；

基站，用于每個(gè)基站根據(jù)預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)接收到的節(jié)點(diǎn)信息的數(shù)量確定該基站覆蓋區(qū)域內(nèi)的鐵路是否有異物侵限。

進(jìn)一步的，采集裝置，還用于當(dāng)采集裝置檢測(cè)到有異物侵限時(shí)，則還向?qū)?yīng)的基站發(fā)送該采集裝置檢測(cè)到的異物侵限信息；

基站，還用于每個(gè)基站根據(jù)預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)接收到的節(jié)點(diǎn)信息以及異物侵限信息確定發(fā)生異物侵限的位置和異物侵限的類型。

進(jìn)一步的，采集裝置采用zigbee的通信方式與基站進(jìn)行通信。

由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明所述的一種鐵路異物侵限監(jiān)測(cè)的方法及系統(tǒng)，通過(guò)布置冗余的采集裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)整條鐵路線路的監(jiān)測(cè)，采集裝置并將監(jiān)測(cè)信息發(fā)送至基站，基站根據(jù)接收的監(jiān)測(cè)信息確定是否發(fā)生異物侵限，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)時(shí)性高和響應(yīng)快的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明的一種鐵路異物侵限監(jiān)測(cè)的方法的流程示意圖；

圖2是本發(fā)明的一種鐵路異物侵限監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，鐵路安全運(yùn)輸越發(fā)重要；由于落石等異物侵入鐵路線路的事故經(jīng)常發(fā)生，造成很大經(jīng)濟(jì)損失；因此對(duì)于鐵路線路的異物侵限監(jiān)測(cè)和預(yù)防意義重大。鐵路上目前存在的異物侵限監(jiān)測(cè)技術(shù)主要是以人員巡視和視頻監(jiān)控為主要監(jiān)測(cè)手段，但以上所采用的方式存在監(jiān)測(cè)的范圍比較小，同時(shí)對(duì)于突發(fā)情況的反應(yīng)不及時(shí)的問(wèn)題。為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種鐵路異物侵限監(jiān)測(cè)的方法及系統(tǒng)。

實(shí)施例一

本發(fā)明實(shí)施例提供一種鐵路異物侵限監(jiān)測(cè)的方法，參見(jiàn)圖1，該方法包括：

s101：在鐵路沿線上設(shè)有多個(gè)基站，每個(gè)基站的覆蓋區(qū)域內(nèi)均部署有多個(gè)采集裝置；當(dāng)采集裝置檢測(cè)到有異物侵限時(shí)，則向?qū)?yīng)的基站發(fā)送該采集裝置的節(jié)點(diǎn)信息；

在本步驟中，預(yù)先在鐵路的限界外部署冗余的基站和采集裝置，建立多個(gè)采集裝置和一個(gè)基站之間的通信連接；該采集裝置上設(shè)有聲音傳感器，采集裝置對(duì)聲音傳感器采集到的聲音的波形信號(hào)進(jìn)行特征提取和局部決策。

該特征提取是提取采集裝置所采集聲音的頻率，可以通過(guò)采集裝置上的聲音傳感器輸出的高低電平來(lái)判斷接收到的聲音的頻率以及該頻率是否屬于預(yù)先設(shè)定的音頻區(qū)間。根據(jù)預(yù)先設(shè)定的音頻區(qū)間采用模式識(shí)別的方式對(duì)提取的頻率進(jìn)行分類，確定異物的類別，不同的異物類別與不同的預(yù)設(shè)頻率區(qū)域一一對(duì)應(yīng)。根據(jù)特征提取的聲音的頻率判斷該采集裝置所在前環(huán)境中是否發(fā)生異物侵限，即局部決策為該采集裝置所在當(dāng)前環(huán)境中是否發(fā)生異物侵限。

s102：每個(gè)基站根據(jù)預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)接收到的節(jié)點(diǎn)信息的數(shù)量確定該基站覆蓋區(qū)域內(nèi)的鐵路是否有異物侵限。

在本步驟中，鐵路沿線軌道邊的機(jī)房處部署接收信號(hào)的基站，使得步驟s101中采集裝置可以通過(guò)一跳或者多跳的方式將該采集裝置的節(jié)點(diǎn)信息和采集的異物侵限信息發(fā)送至該采集裝置對(duì)應(yīng)的基站；

采集裝置的節(jié)點(diǎn)信息包括：節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)、節(jié)點(diǎn)經(jīng)緯度值和節(jié)點(diǎn)海拔值；

異物侵限信息包括：異物侵限的類型；不同的異物侵限的類型與不同的預(yù)設(shè)頻率區(qū)域一一對(duì)應(yīng)。

具體地，基站覆蓋區(qū)域內(nèi)超過(guò)半數(shù)的采集裝置向該基站發(fā)送節(jié)點(diǎn)信息，則確定該基站覆蓋區(qū)域內(nèi)發(fā)生異物侵限。

由上述可知，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種鐵路異物侵限監(jiān)測(cè)的方法，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鐵路限界內(nèi)存在的異物侵限情況，可以實(shí)現(xiàn)大范圍內(nèi)的部署，且實(shí)時(shí)性比較好，能夠?qū)ν话l(fā)事件做出較快的響應(yīng)，從而盡早的處理問(wèn)題，保障列車的安全運(yùn)行。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，該實(shí)施例還包括：

當(dāng)采集裝置檢測(cè)到有異物侵限時(shí)，則還向?qū)?yīng)的基站發(fā)送該采集裝置檢測(cè)到的異物侵限信息；

在本步驟中，每個(gè)采集裝置上均設(shè)有聲音傳感器；采集裝置提取其上的聲音傳感器采集到的聲音的頻率，若采集的頻率屬于預(yù)設(shè)頻率區(qū)域，則確定該采集裝置所在地發(fā)生異物侵限并向該采集裝置對(duì)應(yīng)的基站發(fā)送節(jié)點(diǎn)信息和異物侵限信息；

每個(gè)基站根據(jù)預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)接收到的節(jié)點(diǎn)信息以及異物侵限信息確定發(fā)生異物侵限的位置和異物侵限的類型。

在本步驟中，基站根據(jù)接收到的來(lái)自采集裝置的節(jié)點(diǎn)信息和異物侵限信息來(lái)判斷基站覆蓋區(qū)域內(nèi)是否發(fā)生異物侵限以及發(fā)生異物侵限的區(qū)域和異物種類。基站判斷的過(guò)程是一個(gè)決策層的信息融合過(guò)程。多個(gè)采集裝置將自身的節(jié)點(diǎn)信息和節(jié)點(diǎn)異物侵限信息發(fā)送到軌道邊機(jī)房的基站后，基站根據(jù)各個(gè)采集裝置的節(jié)點(diǎn)信息和節(jié)點(diǎn)異物侵限信息采用d-s證據(jù)理論或t-s模糊模型來(lái)制定最終的是否發(fā)生異物侵限以及發(fā)生異物侵限的區(qū)域和異物種類。

由上述可知，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種鐵路異物侵限監(jiān)測(cè)的方法，通過(guò)對(duì)聲音傳感器采集到的聲波信號(hào)進(jìn)行特征提取，并對(duì)聲源進(jìn)行分類來(lái)對(duì)鐵路異物侵限進(jìn)行監(jiān)測(cè)。并將自身的信息發(fā)送到軌道邊機(jī)房的基站，由基站根據(jù)接收到的信息做最終的決策，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鐵路限界內(nèi)存在的異物侵限情況。由于聲音傳感器成本低，且采用無(wú)線的方式進(jìn)行傳輸，受傳輸距離的影響小，故可以實(shí)現(xiàn)大范圍內(nèi)的部署，且實(shí)時(shí)性比較好，能夠?qū)ν话l(fā)事件做出較快的響應(yīng)，從而盡早的處理問(wèn)題，保障列車的安全運(yùn)行。在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，具體地，采集裝置采用zigbee通信方式與所述基站進(jìn)行通信。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，所述基站根據(jù)接收的節(jié)點(diǎn)信息和節(jié)點(diǎn)異物侵限信息判斷基站覆蓋區(qū)域內(nèi)的鐵路是否有異物侵限，包括：

所述基站根據(jù)節(jié)點(diǎn)異物侵限信息采用d-s證據(jù)理論或t-s模糊模型確定異物侵限的異物類別；其中，所述異物侵限的異物類別包括：落石、人和風(fēng)；采集聲音的頻率在1khz時(shí)判斷異物類別為風(fēng)，頻率在400hz時(shí)判斷異物類別為人，頻率在300hz時(shí)判斷異物類別為落石；

所述基站將向其發(fā)送所述有節(jié)點(diǎn)異物侵限的采集裝置所在的位置區(qū)域確定為異物侵限的區(qū)域。

由上述可知，本發(fā)明實(shí)施例采用無(wú)線的方式進(jìn)行傳輸，受傳輸距離的影響小，故可以實(shí)現(xiàn)大范圍內(nèi)的部署，且實(shí)時(shí)性比較好，能夠?qū)ν话l(fā)事件做出較快的響應(yīng)，從而盡早的處理問(wèn)題，保障列車的安全運(yùn)行。

實(shí)施例二

本發(fā)明實(shí)施例提供一種鐵路異物侵限監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)，參見(jiàn)圖2，該系統(tǒng)包括：

采集裝置10，用于在鐵路沿線上設(shè)有多個(gè)基站20，每個(gè)基站20的覆蓋區(qū)域內(nèi)均部署有多個(gè)采集裝置10；當(dāng)采集裝置10檢測(cè)到有異物侵限時(shí)，則向?qū)?yīng)的基站20發(fā)送該采集裝置10的節(jié)點(diǎn)信息；

基站20，用于每個(gè)基站20根據(jù)預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)接收到的節(jié)點(diǎn)信息的數(shù)量確定該基站20覆蓋區(qū)域內(nèi)的鐵路是否有異物侵限。

進(jìn)一步的，采集裝置10，用于當(dāng)采集裝置10檢測(cè)到有異物侵限時(shí)，則還向?qū)?yīng)的基站20發(fā)送該采集裝置10檢測(cè)到的異物侵限信息；

基站20，用于每個(gè)基站20根據(jù)預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)接收到的節(jié)點(diǎn)信息以及異物侵限信息確定發(fā)生異物侵限的位置和異物侵限的類型。

進(jìn)一步的，采集裝置10采用zigbee的通信方式與基站20進(jìn)行通信。

通過(guò)上述描述可知，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種鐵路異物侵限監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)置冗余的采集裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)整條鐵路線路的監(jiān)測(cè)，采集裝置并將監(jiān)測(cè)信息發(fā)送至基站，基站根據(jù)接收的監(jiān)測(cè)信息確定發(fā)生異物侵限的區(qū)域和異物種類，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)時(shí)性好和響應(yīng)快的優(yōu)點(diǎn)。

以上實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。