車載運行環(huán)境安全監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種車載運行環(huán)境安全監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括對列車前方運行環(huán)境的圖像信息進行實時檢測的線路狀態(tài)檢測裝置、接收并顯示所述的圖像信息的車載顯示終端、對所述的圖像信息進行分析判斷并識別異常信息的分析處理模塊、對所述異常信息進行報警的報警裝置，所述的線路狀態(tài)檢測裝置設置在列車頭的外側，所述的線路狀態(tài)檢測裝置包括：紅外圖像信息采集模組和可見光圖像信息采集模組。本實用新型將紅外圖像信息和可見光圖像信息進行結合分析，具有成像清晰、受天氣影響小的優(yōu)點。
【專利說明】
車載運行環(huán)境安全監(jiān)測系統(tǒng)
技術領域
[0001]本實用新型屬于鐵路安全監(jiān)測技術領域，特別涉及一種列車前方障礙物檢測系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]隨著我國一帶一路建設的高速發(fā)展，在幅員遼闊的國土上數以千計的高速列車高速度、高密度的運行，這對行車安全保障體系提出了更高的要求。由于自然災害而導致的落石、山洪、以及人為因素而導致的異物侵入所形成的線路障礙會給高速運行中的列車造成導致災難性的后果，因此，實現(xiàn)高鐵線路環(huán)境的監(jiān)控至關重要，但是，要在鐵路沿線建立一套全線路監(jiān)控系統(tǒng)成本高、施工復雜、建設周期長、維護困難。
[0003]此外，CN104386092A提出了一種基于圖像識別和多感知融合的列車自動防護系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過CCD攝像機或夜間紅外攝像機采集圖像信息，通過計算機分析獲知障礙物情況，并加以報警。然而該系統(tǒng)僅僅能夠對近距離的運行環(huán)境進行監(jiān)測，并且容易受到陰雨、霧霾等因素影響監(jiān)測效果，由于列車運行速度高，制動距離遠，發(fā)現(xiàn)障礙物后制動時間短，預見性較差。另外，現(xiàn)有技術中的CCD攝像機或紅外攝像機通暢設置在列車內部，列車在夜間運行時，由于前擋風玻璃存在炫光，也會影響監(jiān)測準確性。

【發(fā)明內容】

[0004]本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術中的問題，提供一種遠距離監(jiān)測鐵路沿線環(huán)境的車載運行安全監(jiān)測系統(tǒng)。
[0005]本實用新型的技術方案是，一種車載運行環(huán)境安全監(jiān)測系統(tǒng)，其包括:
[0006]對列車運行前方的環(huán)境信息進行實時檢測的線路狀態(tài)檢測裝置，所述的線路狀態(tài)檢測裝置包括用于向列車運行前方發(fā)射脈沖激光信號，并通過接收反射光信號獲得列車運行前方的圖像信息的激光雷達探測系統(tǒng)；
[0007]接收并顯示所述的圖像信息的車載顯示終端；
[0008]對所述的圖像信息進行分析判斷并識別異常信息的分析處理模塊;及，
[0009]對所述異常信息進行報警的報警裝置；
[0010]所述的激光雷達探測系統(tǒng)的輸出端分別與所述的車載顯示終端的輸入端以及分析處理模塊的輸入端相連，所述的分析處理模塊的輸出端與報警裝置的輸入端相連。
[0011]本實用新型進一步的技術方案是:所述的線路狀態(tài)檢測裝置還包括用于采集列車運行前方熱源信息的熱成像信息采集模組。
[0012]優(yōu)選地，所述的線路狀態(tài)檢測裝置還包括用于檢測和識別列車運行前方的障礙物信息的微波雷達探測系統(tǒng)。
[0013]優(yōu)選地，所述激光雷達探測系統(tǒng)包括:
[0014]第一脈沖激光源，用于對列車運行前方發(fā)出脈沖激光，形成探測區(qū)域；
[0015]光學天線，接收視場內的反射光信號，光學天線的視場與探測區(qū)域至少部分重合；
[0016]光學成像模塊，用于記錄反射光信號并形成光學成像信息；
[0017]探測成像模塊，用于接收反射光信號并形成探測成像信息;及，
[0018]第一信號處理單元，與所述的光學成像模塊、探測成像模塊信號、分析處理模塊以及車載顯示終端連接，所述的第一信號處理單元用于接收所述的光學成像信息和探測成像信息并處理形成所述的圖像信息。
[0019]優(yōu)選地，所述的探測成像模塊為線陣光電探測器和/或所述的光學成像模塊為CCD成像模塊。
[0020]優(yōu)選地，所述的線路狀態(tài)檢測裝置設置在列車頭的外側，且靠近列車頭的大燈處。由于線路狀態(tài)檢測裝置安裝在列車頭的外側，因此可以避免夜間行駛時，列車前側擋風玻璃炫光，減少誤報警情況。
[0021]優(yōu)選地，所述的車載運行環(huán)境安全監(jiān)測系統(tǒng)，還包括安裝在列車的車頭上的接觸網狀態(tài)檢測裝置，該接觸網狀態(tài)檢測裝置與列車的車載顯示終端相連，包括:用于采集列車運行前方遠距離接觸網圖像信息的第一圖像信息采集裝置;用于采集列車運行前方全景圖像信息的第二圖像信息采集裝置;與列車的受電弓控制接口相連的受電弓控制模塊。
[0022]進一步地說，所述的第一圖像信息采集裝置還包括用于采集熱源信息的紅外圖像信息采集模組，該紅外圖像信息采集模組為紅外熱像儀。
[0023]優(yōu)選地，所述的分析處理模塊包括:用于識別所述的遠距離接觸網圖像信息中的接觸網異常信息的接觸網異常識別模塊、位置信息識別模塊、結構異常識別模塊。
[0024]另外，本實用新型采用激光雷達成像和紅外熱成像結合分析的方式，激光雷達探測系統(tǒng)具有照射距離遠、發(fā)散角小的優(yōu)點，能夠獲得列車運行前方5km外的高清晰的圖像，而通過光學成像和探測成像結合，進一步使本實用新型能夠獲得分辨率更高、更清晰的成像質量，獲得高質量的圖像信息；紅外圖像信息用來顯示熱源性目標或者是不明顯的人員和動物類目標，在霧霾和雨雪天氣時，紅外圖像信息可自動識別3km以外的線路狀態(tài)，而不受天氣因素影響，能夠顯著提高觀測效果，實現(xiàn)障礙識別和自動預警提示;微波雷達探測系統(tǒng)能夠不受環(huán)境照度影響，全天候探測前方障礙物信息，實現(xiàn)對鐵軌上異物的檢測和識別，微波雷達探測系統(tǒng)的探測距離為5km。
[0025]本實用新型與現(xiàn)有技術相比的優(yōu)點是:本實用新型的線路狀態(tài)檢測裝置由激光雷達探測系統(tǒng)對列車運行前方進行檢測，激光具有發(fā)散小、抗干擾的優(yōu)點，能夠在車輛前方遠距離處形成橢圓形成像區(qū)域，而通過探測成像和光學成像結合分別能夠獲得成像區(qū)域內物體的探測成像信息和光學成像信息，具有探測距離遠、精度高的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0026]附圖1為本實用新型的車載運行環(huán)境安全監(jiān)測系統(tǒng)的結構框圖；
[0027]附圖2為線路狀態(tài)檢測裝置的工作狀態(tài)示意圖；
[0028]附圖3為接觸網狀態(tài)檢測裝置的工作狀態(tài)示意圖；
[0029]附圖4為線路狀態(tài)檢測裝置的結構框圖；
[0030]附圖5為激光雷達探測系統(tǒng)的結構框圖；
[0031 ]附圖6為接觸網狀態(tài)檢測裝置的結構框圖；
[0032]附圖7為接觸網狀態(tài)檢測裝置的第二圖像信息采集裝置的工作狀態(tài)示意圖。
[0033]其中:10、列車；11、受電弓；20、接觸網；30、軌道；
[0034]100、線路狀態(tài)檢測裝置;110、激光雷達探測系統(tǒng)；111、第一脈沖激光源；112、光學天線；113、分光鏡；114、光學成像模塊；115、探測成像模塊;116、第一信號處理單元;120、熱成像信息采集模組；130、微波雷達探測系統(tǒng)；140、光照傳感器;150、成像切換模塊；
[0035]200、接觸網狀態(tài)檢測裝置;210、激光雷達探測模組;211、第二脈沖激光源;212、光學成像單元；213、探測成像單元；214、第二信號處理單元；220、紅外圖像信息采集模組；230、全景圖像采集模組;240、第一圖像信息采集裝置;250、第二圖像信息采集裝置;260、網絡通訊1?塊；
[0036]400、報警裝置；500、分析處理模塊；600、車載顯示終端；700、受電弓控制模塊；701、判斷模塊;702、脈沖產生模塊。
【具體實施方式】
[0037]下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述。車載運行環(huán)境安全監(jiān)測系統(tǒng)屬于智能化動車組的線上檢測系統(tǒng)的一種，利用高速攝像技術對軌道與線路狀態(tài)、接觸網系統(tǒng)狀態(tài)進行實時檢測，研究對列車運行安全的影響因素與作用規(guī)律，對列車運行軌道進行實時檢測，以全方位獲取車輛運行安全狀態(tài)為目的，建立動車組自感知網絡系統(tǒng)。
[0038]參見附圖1所示，本實用新型公開了一種車載運行環(huán)境安全監(jiān)測系統(tǒng)，包括:
[0039]對列車運行前方的環(huán)境信息進行實時檢測的線路狀態(tài)檢測裝置100;
[0040]對列車運行前方的接觸網進行檢測的接觸網狀態(tài)檢測裝置200；
[0041 ]分析處理模塊500，分別接收線路狀態(tài)檢測裝置100、接觸網狀態(tài)檢測裝置200的信號，并對上述信號進行分析識別，并提取異常信息；
[0042]車載顯示終端600，接收并顯示反應列車的線路狀態(tài)、接觸網狀態(tài)的圖像信息，并在異常發(fā)生時顯示報警提示；以及，
[0043]對所述異常信息進行報警的報警裝置400。
[0044]分析處理模塊500—般為具有處理器、存儲器的計算機，通過采集到的圖像信息進行大量的分析計算，并將計算結果通過車載顯示終端600或者報警裝置400輸出。而在軌道交通系統(tǒng)中，分析處理模塊通常指裝設在有軌列車上的計算機系統(tǒng)，借助于網絡，分析處理模塊可以與車輛控制中心互聯(lián)，實現(xiàn)數據實時交換。
[0045]參見附圖2所示，其中，線路狀態(tài)檢測裝置是對列車10運行前方、3km?5km(D3)距離范圍內的軌道30狀態(tài)進行檢測的，用來探測前方是否存在塌方、洪水、動物和人員等。為了防止前擋玻璃炫光，所述的線路狀態(tài)檢測裝置設置在列車頭的外側，且靠近列車頭的大燈處，安裝高度大約距離地面1.5m處。
[0046]參見附圖4，該線路狀態(tài)檢測裝置100包括，用于獲得列車運行前方的圖像信息的激光雷達探測系統(tǒng)110、用于采集列車運行前方熱源信息的熱成像信息采集模組120、用于檢測和識別前方障礙物信息的微波雷達探測系統(tǒng)130。激光雷達探測系統(tǒng)110能夠對5km外的區(qū)域進行超遠距離障礙物探測，熱成像信息采集模組120能夠探測在3km以內范圍的熱源信息，熱成像信息采集模組為紅外熱像儀，微波雷達探測系統(tǒng)130用于輔助探測障礙物。
[0047]本實用新型的優(yōu)選實施例中，線路狀態(tài)檢測裝置100還包括用于檢測環(huán)境照度的光照傳感器140以及根據所述的光照傳感器的輸出值對所述的激光雷達探測系統(tǒng)110和紅外圖像信息采集模組120進行切換的成像切換模塊150。這樣線路狀態(tài)檢測裝置100就能夠根據環(huán)境照度、天氣情況自動選擇采用激光雷達探測系統(tǒng)成像還是采用熱成像信息采集模組成像，在晴朗天氣、空氣質量優(yōu)良的天氣里采用激光雷達探測系統(tǒng)，而在陰雨、霧霾天氣或者夜間采用熱成像信息采集模組成像，或者可以采用激光雷達探測系統(tǒng)110和熱成像信息采集模組120同時工作。
[0048]參見附圖5所示，激光雷達探測系統(tǒng)110包括:
[0049]第一脈沖激光源111，用于對列車運行前方的探測區(qū)域發(fā)出脈沖激光，以列車寬度3.38m，鐵軌寬度1.435m為例，激光雷達探測系統(tǒng)110安裝在列車10車頭1.4m高度處，其能夠在列車前方5km處形成寬度5m左右的橢圓形探測區(qū)域，脈沖激光光束寬度為0.1度，下偏角
0.07度，則在列車運行前方探測區(qū)域可以覆蓋700m?5km的長度探測范圍；
[0050]光學天線112，光學天線通常包括多個透鏡，其用于接收視場內的光學信號；
[0051]分光鏡113，將光學天線接收到的光學信號分成兩束；
[0052]光學成像模塊114，接收其中一束分光信號并將其記錄形成光學成像信息；
[0053]探測成像模塊115，接收另一束分光信號并形成探測成像信息；
[0054]第一信號處理單元116，與所述的光學成像模塊114、探測成像模塊115、分析處理模塊500以及車載顯示終端600連接，所述的第一信號處理單元116用于接收所述的光學成像信息和探測成像信息，并進行恢復、防抖、檢測障礙物等處理形成圖像信息。
[0055]進一步地說，所述的探測成像模塊115為AH)線陣光電探測器，該光學成像模塊114為成像傳感器，如CCD成像模塊或CMOS成像模塊。
[0056]本實施例中，光學天線112的視線角度為0.1度，列車運行前方反射光信號被光學天線112接收后，再被分光鏡113分成兩路，一路進入光學成像模塊114，通過CCD成像模塊或CMOS成像模塊將光學信號轉化成電信號(光學成像信息)輸出，經過第一信號處理單元116進行防抖、降噪等處理后，將光學成像信息輸出至分析處理模塊500，該光學成像信息包括可見光圖像信息；另一路光束進入探測成像模塊115，通過AH)線陣光學探測器，對前方軌道進行探測成像，探測成像信息經過第一信號處理單元116進行計算處理，并能夠得出前方路況的圖像、以及障礙物和距離等信息，再將上述圖像、障礙物、距離等信息送入分析處理模塊500。其中，光學成像結果用于輔助人眼進行障礙物識別，成像精度取決于光學成像模塊的精度，以CCD成像模塊為例其精度取決于CCD的象元數，象元數越高，成像質量越好。探測成像模塊可以直接給出前方是否有障礙物的存在，APD線陣光電探測器的縱向分辨率取決于AH)器件的距離分辨率，精度可達0.15m，Aro線陣光電探測器的橫向分辨率取決于象元數和成像區(qū)域的大小，成像區(qū)域越小，檢測障礙物的分辨率越高。
[0057]在本實用新型的優(yōu)選實施例中，線路狀態(tài)檢測裝置100還包括波段為3mm的微波雷達探測系統(tǒng)130，系統(tǒng)采用線性調頻信號，采用大于IGHz帶寬的信號，其距離分辨可達到優(yōu)于0.2m，可對目標進行高分辨識別，而在方位向上通過高分辨單脈沖成像的方式，提高方位分辨率，并進行成像，最終實現(xiàn)對軌道上異物的檢測和識別。
[0058]分析處理模塊500分別接收所述的光學成像信息、探測成像信息、熱成像信息以及微波雷達探測信息，并識別這些信息中的異常信息進行報警，而這些信息中的圖像信息、熱成像信息和障礙物信息還可以通過車載顯示終端600進行顯示，工作人員可以實時觀測前方軌道的情況。
[0059]分析處理模塊500運行以下算法:在所述的光學成像信息、探測成像信息、熱成像信息以及微波雷達探測信息中提取異常部位，并判斷異常部位的大小、距離、位置等信息；其中，探測成像信息、熱成像信息以及微波雷達探測信息分別可以通過與設定閾值進行比較，從而提取不同于閾值大小的異常部位，并進行報警，而光學成像信息通常需要人工監(jiān)視異常，或者分析處理模塊還可以通過將當前的光學成像信息與歷史光學成像信息進行比較，找到差異而提取異常部位。
[0060]參見附圖3、6、7所示，接觸網狀態(tài)檢測裝置200是用來對列車運行前方的接觸網系統(tǒng)進行實時檢測的，其能夠自動識別卡扣脫落、異物懸掛、接觸網結構異常等問題。
[0061 ]接觸網狀態(tài)檢測裝置200安裝在列車10車頭上，與列車10的車載顯示終端相連，其包括:
[0062]用于采集列車運行前方遠距離接觸網圖像信息的第一圖像信息采集裝置240;
[0063]用于采集列車運行前方全景圖像信息的第二圖像信息采集裝置250;
[0064]與列車的受電弓控制接口相連的受電弓控制模塊700。
[0065]分析處理模塊500的輸入端分別與第一圖像信息采集裝置240和/或第二圖像信息采集裝置250的輸出端相連，分析處理模塊500對第一圖像信息采集裝置240采集到的遠距離圖像信息和/或第二圖像信息采集裝置250采集到的全景圖像信息進行分析處理，并識別異常部位信息，報警裝置400接收所述的異常部位信息并報警。分析處理模塊500的輸出端還與報警裝置400和受電弓控制模塊700信號連接，列車的受電弓11通過受電弓控制接口接收到降弓指令后折疊降落，等列車越過異常部位時受電弓11再自動升弓。
[0066]具體的說，第一圖像信息采集裝置240包括采集列車前方IKm外的接觸網狀態(tài)的激光雷達探測模組210，該激光雷達探測模組包括:
[0067]第二脈沖激光源211，用于對列車運行前方的接觸網發(fā)出脈沖激光，并形成探測區(qū)域31，由于激光的發(fā)散角小，因此，探測區(qū)域&的照射距離遠、視場相對較??；
[0068]光學成像單元212，一般選用高速工業(yè)攝像機，其用于對探測區(qū)域S1成像，并形成光學成像信息；
[0069]探測成像單元213，用于對探測區(qū)域31探測，并形成探測成像信息，系統(tǒng)根據探測信息可以快速發(fā)現(xiàn)接觸網異物或接觸網異常故障;及
[0070]第二信號處理單元214，與光學成像單元212、探測成像單元213、分析處理模塊500以及車載顯示終端600連接，第二信號處理單元214用于接收光學成像信息和探測成像信息并處理形成圖像信息。
[0071]參見附圖3，為避免列車的前擋風玻璃產生眩光，因此本實用新型的第一圖像信息采集裝置240設置在列車車頭外側，安裝在車頭大燈位置處，距離地面高度約1.4m。第一圖像采集裝置240的探測距離D1大于lKm，通過第一圖像信息采集裝置240，列車接觸網狀態(tài)檢測裝置能夠獲知IKm外的接觸網狀態(tài)，自動識別卡扣脫落、異物懸掛等異常情況，并完成報警提示或自動降弓動作。
[0072]為了在陰雨、霧霾天氣下或者夜間行駛情況下獲得高質量、清晰的成像，所述的第一圖像信息采集裝置240還包括用于采集熱源信息的紅外圖像信息采集模組220，該紅外圖像信息采集模組為紅外熱像儀。
[0073]參見附圖7，第二圖像信息采集裝置250安裝在列車車頭的駕駛室內。第二圖像信息采集裝置250包括能夠采集列車運行前方距離為D2的全景圖像信息的全景相機，該全景相機的視場范圍為S2，如附圖3所示，D2通常為10?30米左右。全景圖像信息中包含接觸網結構狀態(tài)信息、以及反映列車當前所在位置的公里號、接觸網支柱桿桿號的信息，結合列車的GPS信息能夠自動進行區(qū)段劃分，可以準確快速的定位，因此通過將全景圖像送入分析識別模塊進行分析，我們就能夠得知列車當前所在位置和接觸網的異常狀態(tài)。全景圖像信息還可以通過存儲裝置被記錄下來，作為行車記錄儀使用。
[0074]在本實施例中，第二圖像信息采集裝置250包括采集公里號和接觸網支撐桿號的第一監(jiān)控相機和采集接觸網懸掛裝置狀態(tài)的第二監(jiān)控相機，第一監(jiān)控相機和第二監(jiān)控相機整合為雙攝像頭結構。第二圖像信息采集裝置的安裝需要精確調整水平位置、垂直位置以及拍攝角度，在正式拍攝之前首先需要用軟件校準拍攝區(qū)域，使拍攝區(qū)域與數據庫中標準圖像中的接觸網的結構、坡度以及走向等一致。
[0075]為了獲取接觸網狀態(tài)信息，所述的分析處理模塊500還包括以下部分:
[0076]接觸網異常識別模塊，用于識別所述的遠距離接觸網圖像信息中的接觸網異常信息，接觸網異常識別模塊能夠識別遠距離接觸網圖像信息中，接觸網懸掛區(qū)域的卡扣脫落、部件缺失、異物懸掛等異常數據；
[0077]位置信息識別模塊，用于識別所述的全景圖像信息中的實時位置信息，所述的位置信息識別模塊包括用于識別桿號的桿號識別模塊和用于識別公里標的公里標識別模塊；
[0078]結構異常識別模塊，用于識別全景圖像信息中的結構異常信息，該結構異常識別模塊能夠識別全景圖像信息中，接觸網結構的相對坡度、相對位置等接觸網結構信息，結構異常識別模塊還包括存儲有各桿號所對應的接觸網結構標準信息的存儲單元、以及用于將所述的全景圖像信息中的接觸網結構信息與所述的接觸網結構標準信息進行比對的比較器。
[0079]所述的接觸網異常識別模塊和結構異常識別模塊分別與報警裝置400信號連接，一旦發(fā)現(xiàn)存在接觸網異常信息或接觸網結構異常信息，立即通過報警裝置報警，同時將報警信息反饋到車載顯示終端600，另外列車接觸網狀態(tài)檢測裝置200還包括用于將異常信息反饋給調度中心的網絡通訊模塊260，通過調度中心，可以提醒后續(xù)經過的列車注意。
[0080]受電弓控制模塊700包括用根據所述接觸網異常信息或結構異常信息判斷是否執(zhí)行降弓動作的判斷模塊701、用于發(fā)出降弓信號或升弓信號的脈沖產生模塊702。由于列車在行駛過程中運行速度很快，因此降弓或升弓動作一般通過接觸網異常信息進行判斷。所述的接觸網異常識別模塊、位置信息識別模塊以及行車電腦與所述的受電弓控制模塊信號連接。該判斷模塊根據接觸網異常信息、實時位置信息、車速信息在列車將要到達故障位置前發(fā)出降弓指令，并在列車經過故障位置后，發(fā)出升弓指令，從而避免發(fā)生由接觸網故障引起的行車事故。
[0081]本實用新型的車載運行環(huán)境安全監(jiān)測系統(tǒng)的工作過程，主要包括:
[0082]通過線路狀態(tài)檢測裝置對列車運行前方線路進行成像，取得前方線路上的障礙物信息；
[0083]通過接觸網狀態(tài)檢測裝置對列車運行前方的接觸網狀態(tài)進行成像，取得遠距離接觸網圖像信息和全景圖像信息；
[0084]通過分析處理模塊，調用預先存儲在存儲器中的標準信息、閾值信息等數據，并進行比較計算，識別在障礙物信息、接觸網信息、接觸網結構信息中的異常信息；
[0085]通過報警裝置對上述異常信息進行報警；
[0086]通過車載顯示終端對上述監(jiān)視結果進行顯示。
[0087]具體的說，線路狀態(tài)檢測裝置的工作過程如下:
[0088]al)、向列車運行前方發(fā)射激光信號，接收反射光信息，通過光學成像模塊將上述反射光信息轉化為光學成像信息，通過探測成像模塊將反射光信息轉化為探測成像信息；
[0089]a2)、向列車運行前方發(fā)射微波信號，接收回波，識別回波中的障礙物信息；
[0090]a3)、通過熱成像信息采集模組采集列車運行前方的熱成像信息；
[0091]a4)、對所述的光學成像信息和探測成像信息和/或障礙物信息和/或熱成像信息進行分析處理；
[0092]a5)、提取上述信息中的異常信息并報警；
[0093]a6)、將所述的光學成像信息和探測成像信息和/或障礙物信息和/或熱成像信息以及異常信息在車載顯示終端顯示。
[0094]接觸網狀態(tài)檢測裝置的工作過程是:
[0095]bl)、采集列車運行前方遠距離處的接觸網圖像信息；
[0096]b2)、采集列車運行前方的全景圖像信息；
[0097]b3)、在所述的全景圖像信息中提取位置信息和接觸網結構信息，并將所述的接觸網結構信息與預存在存儲單元中的該位置信息所對應的標準信息進行比對，分析并識別所述的接觸網圖像信息和全景圖像信息中的異常部位；
[0098]b4)、提取異常部位信息并報警；
[0099]b5)、根據異常部位信息控制列車的受電弓做出降弓或升弓動作。
[0100]上述實施例只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本實用新型的內容并據以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡根據本實用新型精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種車載運行環(huán)境安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括: 對列車運行前方的環(huán)境信息進行實時檢測的線路狀態(tài)檢測裝置，所述的線路狀態(tài)檢測裝置包括用于向列車運行前方發(fā)射脈沖激光信號，并通過接收反射光信號獲得列車運行前方的圖像信息的激光雷達探測系統(tǒng)； 接收并顯示所述的圖像信息的車載顯示終端； 對所述的圖像信息進行分析判斷并識別異常信息的分析處理模塊;及， 對所述異常信息進行報警的報警裝置； 所述的激光雷達探測系統(tǒng)的輸出端分別與所述的車載顯示終端的輸入端以及分析處理模塊的輸入端相連，所述的分析處理模塊的輸出端與報警裝置的輸入端相連。2.根據權利要求1所述的車載運行環(huán)境安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述的線路狀態(tài)檢測裝置還包括用于采集列車運行前方熱源信息的熱成像信息采集模組。3.根據權利要求1所述的車載運行環(huán)境安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述的線路狀態(tài)檢測裝置還包括用于檢測和識別列車運行前方的障礙物信息的微波雷達探測系統(tǒng)。4.根據權利要求1所述的車載運行環(huán)境安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述激光雷達探測系統(tǒng)包括: 第一脈沖激光源，用于對列車運行前方發(fā)出脈沖激光，形成探測區(qū)域； 光學天線，接收視場內的反射光信號，光學天線的視場與探測區(qū)域至少部分重合； 光學成像模塊，用于記錄反射光信號并形成光學成像信息； 探測成像模塊，用于接收反射光信號并形成探測成像信息;及， 第一信號處理單元，與所述的光學成像模塊、探測成像模塊信號、分析處理模塊以及車載顯示終端連接，所述的第一信號處理單元用于接收所述的光學成像信息和探測成像信息并處理形成所述的圖像信息。5.根據權利要求4所述的車載運行環(huán)境安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述的探測成像模塊為線陣光電探測器和/或所述的光學成像模塊為CCD成像模塊。6.根據權利要求4所述的車載運行環(huán)境安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述激光雷達探測系統(tǒng)距所述列車軌道的高度為0m-4m。7.根據權利要求1-6任一所述的車載運行環(huán)境安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述的線路狀態(tài)檢測裝置設置在列車頭的外側，且靠近列車頭的大燈處。8.根據權利要求1所述的車載運行環(huán)境安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:還包括安裝在列車的車頭上的接觸網狀態(tài)檢測裝置，該接觸網狀態(tài)檢測裝置與列車的車載顯示終端相連，其包括: 用于采集列車運行前方遠距離接觸網圖像信息的第一圖像信息采集裝置； 用于采集列車運行前方全景圖像信息的第二圖像信息采集裝置； 與列車的受電弓控制接口相連的受電弓控制模塊。9.根據權利要求8所述的車載運行環(huán)境安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述的第一圖像信息采集裝置還包括用于采集熱源信息的紅外圖像信息采集模組，該紅外圖像信息采集模組為紅外熱像儀。10.根據權利要求1所述的車載運行環(huán)境安全監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述的分析處理模塊包括用于識別所述的遠距離接觸網圖像信息中的接觸網異常信息的接觸網異常識別模塊、位置信息識別模塊、結構異常識別模塊。
【文檔編號】B61L23/00GK205601869SQ201620452297
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月18日
【發(fā)明人】李駿, 鄭煜
【申請人】蘇州華興致遠電子科技有限公司