[发明专利]一种基于北斗定位技术的铁路监测预警系统

说明书

本发明公开了一种基于北斗定位技术的铁路监测预警系统，包括隧道监测系统、路基监测系统、观测台、全局监测系统，通过北斗卫星定位技术分别确定隧道监测系统的坐标、两个路基监测系统的坐标、全局监测系统的坐标，根据各个点的坐标计算隧道监测系统、两个路基监测系统到全局监测系统之间的距离，通过计算得到的距离确定隧道洞口是否发生异常，并启动全局监测系统对隧道口异常进行图像识别，以判断隧道口出现的是形变还是坍塌事故，进而确定隧道洞口形变情况，通过计算全局监测系统分别到两个路基监测系统的距离来计算路基的沉降量，通过5G通信技术向铁路有关部门的监控中心和该条线段上的列车发送有关报警信息。

技术领域

本发明涉及铁路监测领域，尤其涉及一种基于北斗定位技术的铁路监测预警系统。

背景技术

随着我国铁路快速发展，不同设计时速的铁路不断建成通车。而对于铁路运输来说，列车行车安全以及旅客安全永远是第一位的。采取在一些特长隧道设置紧急救援站、实时监测铁路沿线气候条件等措施可以更有效地保障列车及旅客的安全。尤其对于高速铁路、客运专线等，列车运行速度越高，受铁路沿线自然环境的影响就越明显，因此如何避免自然灾害及异物或减小自然灾害及异物对行车安全的影响成为了现阶段我国铁路建设过程中正重点研究的对象，一套完善的高精度铁路监测系统对保障列车行车安全具有重大的社会意义和经济意义。

在高速铁路建设过程中，“遇山开洞、遇谷架桥，以桥代路”是目前高速铁路建设中选线的一个重要理念，尤其是在西南山区，桥隧的占比非常之大，隧道过后紧接桥梁的设计缩短了两点之间的距离。而隧道口的结构较为不稳定，容易在自然灾害的情况下发生坍塌、变形等，而桥梁与隧道口路面的连接处也最容易发生路基沉降事故，导致钢轨随之下沉，不平衡的钢轨在列车的压力下容易产生断裂，钢轨断裂后轨道电路会产生异常，导致信号机发出错误的信号，后面的列车将会在错误的信号指引下前进，容易导致两车相撞。

现有技术中主要采取人工沿线巡检和巡检车进行巡检，人工巡检需要手持检测仪沿线检测，增加了工作人员的劳动强度。巡检车巡检是在车上安装相应的传感器对轨道定期进行检测，不具备实时性，不能够实时对钢轨的沉降、隧道形变进行实时检测。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种基于北斗定位技术的铁路监测预警系统，在隧道口洞顶安装隧道监测系统，在隧道口路面与桥面交接处安装两个路基监测系统，远离隧道口处设置观测台，观测台上安装全局监测系统，通过北斗卫星定位技术分别确定隧道监测系统的坐标、两个路基监测系统的坐标、全局监测系统的坐标，根据各个点的坐标计算隧道监测系统、两个路基监测系统到全局监测系统之间的距离，通过计算得到的距离确定隧道洞口是否发生异常，并启动激光成像雷达采集隧道洞口图像，进而确定隧道洞口形变情况，通过计算全局监测系统分别到两个路基监测系统的距离来计算路基的沉降量，当隧道口出现坍塌或路基沉降量超出预设值时，通过5G通信技术向铁路有关部门的监控中心和该条线段上的列车发送报警信息，让工作人员实时了解铁路的情况，提高列车运行的安全性。

为了实现上述目的，本发明提供的一种基于北斗定位技术的铁路监测预警系统是这样实现的：

一种基于北斗定位技术的铁路监测预警系统，包括隧道监测系统、路基监测系统、观测台、全局监测系统，在隧道口洞顶安装隧道监测系统，在隧道口路面与桥面交接处安装两个路基监测系统，远离隧道口处设置观测台，观测台上安装全局监测系统，通过北斗卫星定位技术分别确定隧道监测系统的坐标、两个路基监测系统的坐标、全局监测系统的坐标，根据各个点的坐标计算隧道监测系统、两个路基监测系统到全局监测系统之间的距离，通过计算得到的距离确定隧道洞口是否发生异常，并启动全局监测系统对隧道口异常进行图像识别，以判断隧道口出现的是形变还是坍塌事故，进而确定隧道洞口形变情况，通过计算全局监测系统分别到两个路基监测系统的距离来计算路基的沉降量，当隧道口出现坍塌或路基沉降量超出预设值时，通过5G通信技术向铁路有关部门的监控中心和该条线段上的列车发送报警信息。