CN113525183A - 一种铁路接触网障碍物清理***和方法 - Google Patents
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Abstract
一种铁路接触网障碍物清理***，包括：车载识别装置、数据处理中心和清障作业终端设备；载识别装置，用于对接触网障碍物进行初步识别，生成障碍物报警信息，并将障碍物报警信息发送给数据处理中心；数据处理中心，用于接收车载设备发送的障碍物报警信息，并对障碍物报警信息进行二次确认，根据障碍物信息划分报警等级，生成清障作业单，并将清障作业单发送给清障作业终端设备；清障作业终端设备，接收清障作业调度中心发送的清障作业单，并根据清障作业单，对铁路接触网障碍物进行清理。本发明的车载识别装置安装在多个机车上，不受时间和天气影响，可实现动态检测，不但缩短了检测周期还大大提高了检测效率。
Description
技术领域
本发明涉及的是铁路清障领域，特别涉及一种铁路接触网障碍物清理***和方法。
背景技术
为了确保铁路运输生产安全，需要及时清理附着、掉落和入侵到铁路接触网上的一些障碍物(鸟类巢穴、树枝、落石等)。目前接触网障碍物检测要依靠人工方式进行巡视检查，发现障碍物后进行上报，上级单位汇总后制定清障作业计划下发到责任单位进行清障作业。上述方式都是按照规定周期性的进行，检查方式效率低、实时性差，还经常出现遗漏情况，已经不能完全满足高速铁路对配套相关设备性能参数高标准要求。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种铁路接触网障碍物清理***和方法。
为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：
一种铁路接触网障碍物清理***，其特征在于，包括：车载识别装置、数据处理中心和清障作业终端设备；其中：
车载识别装置，安装于在铁路列车机车头部，用于对接触网障碍物进行初步识别，生成障碍物报警信息，并将障碍物报警信息发送给数据处理中心；
数据处理中心，用于接收车载设备发送的障碍物报警信息，并对障碍物报警信息进行二次确认，根据障碍物信息划分报警等级，生成清障作业单，并将清障作业单发送给清障作业终端设备；
清障作业终端设备，接收清障作业调度中心发送的清障作业单，并根据清障作业单，对铁路接触网障碍物进行清理。
进一步地，车载识别装置，包括：图像采集单元、图像处理识别单元和数据传输单元；其中，图像采集单元，用于按照固定频率采集接触网环境图像；图像识别单元，用于对采集到图片进行处理，并进行初步识别，如果发现障碍物则生成报警信息；数据传输单元，用于将障碍物报警信息发送到数据处理中心进一步处理。
进一步地，数据处理中心包括：设备管理单元、报警信息处理单元、清障作业调度单元和监控单元；其中，设备管理单元，用于对***中车载识别装置和作业终端设备进行管理；报警信息处理单元，用于对接收到的报警信息进行核实确认，并根据障碍物的大小和位置对报警信息进行严重等级划分，将确认后的报警信发送给清障作业调度单元；清障作业调度单元，用于根据报警信息的严重等级和障碍物地理位置，发送消息通知对应的清障作业终端设备进行清障工作。监控单元用于对整个***监视和运行维护。
进一步地，图像采集单元为两组高清高速摄像头，两组摄像头的安装位置和角度不同，分别采集接触网全景第一图像和线杆局部第二图像；第一图像用于初步识别判断接触网是否有障碍物，第二图像用于识别线杆位置编号信息，通过编号可标示障碍物在接触网的位置。
进一步地，图像处理识别单元工作方法为：先对采集到的图片进行预处理，第一图像与障碍物特征库对比检测是否有障碍物，第二图像提取线杆位置编号字符信息，如果通过图像分析检测到有障碍物，则生成障碍物报警信息，报警信息至少包含了两组原始图像、位置编号及发现时间。
进一步地，车载识别装置的数据传输单元通过移动物联网与数据处理中心保持实时的交互及数据通信，当检测到障碍物报警事件后，如果当前数据链路正常，则立即发送将报警信息，如果数据链路断开，则延时一段时间重新发送，直至发送完成。
进一步地，报警信息处理单元工作方法为：使用训练好的智能神经网络模型再次分析报警信息内的接触网图像，如果确认报警信息属实，根据障碍物轮廓大小及出现的位置划分报警等级并生成报警事件，报警等级按照严重程度划分为严重、一般、轻微三个等级。
进一步地，清障作业调度单元工作的方法为：清障作业调度单元侦测到报警事件，首先提取报警事件内线杆位置编号信息，接着根据此信息在数据库内查找相关维护单位，然后生成清障作业单，最后根据报警严重等级在设置好的时间内向维护单位的作业终端设备发送清障作业单。
进一步地，清障作业终端设备工作方法为：清障作业终端设备接收到清障作业单后，根据障碍物的位置组织工作人员在天窗时间去现场进行清障作业，工作人员对整个作业过程拍照留存，作业完成后使用作业终端设备向数据中心提交任务完成，包括作业过程文字描述和图片信息。
本发明还公开了一种铁路接触网障碍物清理方法，包括：
S100.车载识别装置采集接触网图片，并对对接触网障碍物进行初步识别，生成障碍物报警信息，并将障碍物报警信息发送给数据处理中心；
S200.数据处理中心报警信息处理单元，对障碍物报警信息进行二次确认，根据障碍物信息划分报警等级；
S300.数据处理中心清障作业调度单元根据报警级别生成清障作业单，并将清障作业单发送给清障作业终端设备；
S400.清障作业终端设备接收清障作业调度中心发送的清障作业单，并根据清障作业单，对铁路接触网障碍物进行清理。
本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：
本发明公开的一种铁路接触网障碍物清理***，包括：车载识别装置、数据处理中心和清障作业终端设备；其中：车载识别装置，安装于在铁路列车机车头部，用于对接触网障碍物进行初步识别，生成障碍物报警信息，并将障碍物报警信息发送给数据处理中心；数据处理中心，用于接收车载设备发送的障碍物报警信息，并对障碍物报警信息进行二次确认，根据障碍物信息划分报警等级，生成清障作业单，并将清障作业单发送给清障作业终端设备；清障作业终端设备，接收清障作业调度中心发送的清障作业单，并根据清障作业单，对铁路接触网障碍物进行清理。本发明的车载识别装置安装在多个机车上，不受时间和天气影响，由于每条铁路线路每天要运行多个列车班次，可实现动态检测，不但缩短了检测周期还大大提高了检测效率。本发明对接触网障碍物检测清理过程中多个环节进行无缝衔接，可使整个业务流程在无人值守的情况下自动高效的完成。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例1中，一种铁路接触网障碍物清理***结构***框图；
图2为本发明实施例1中，一种铁路接触网障碍物清理方法的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
为了解决现有技术中存在的问题，本发明实施例提供一种铁路接触网障碍物清理***和方法。
实施例1
本实施例公开了一种铁路接触网障碍物清理***，如图1，包括：车载识别装置、数据处理中心和清障作业终端设备；其中：
车载识别装置，安装于在铁路列车机车头部，用于对接触网障碍物进行初步识别，生成障碍物报警信息，并将障碍物报警信息发送给数据处理中心。
具体的，车载识别装置，包括：图像采集单元、图像处理识别单元和数据传输单元；其中，图像采集单元，用于按照固定频率采集接触网环境图像；图像识别单元，用于对采集到图片进行处理，并进行初步识别，如果发现障碍物则生成报警信息；数据传输单元，用于将障碍物报警信息发送到数据处理中心进一步处理。
在一些优选实施例中，图像采集单元为两组高清高速摄像头，两组摄像头像的安装位置和角度不同，分别采集接触网全景第一图像和线杆局部第二图像；第一图像用于初步识别判断接触网是否有障碍物，第二图像用于识别线杆位置编号信息，通过编号可标示障碍物在接触网的位置。
在一些优选实施例中，图像处理识别单元工作方法为：先对采集到的图片进行预处理，第一图像与障碍物特征库对比检测是否有障碍物，第二图像提取线杆位置编号字符信息，如果通过图像分析检测到有障碍物，则生成障碍物报警信息，报警信息至少包含了两组原始图像、位置编号及发现时间。
在一些优选实施例中，车载识别装置的数据传输单元通过移动物联网与数据处理中心保持实时的交互及数据通信，当检测到障碍物报警事件后，如果当前数据链路正常，则立即发送将报警信息，如果数据链路断开，则延时一段时间重新发送，直至发送完成。
数据处理中心，用于接收车载设备发送的障碍物报警信息，并对障碍物报警信息进行二次确认，根据障碍物信息划分报警等级，生成清障作业单，并将清障作业单发送给清障作业终端设备；
具体的，数据处理中心包括：设备管理单元、报警信息处理单元、清障作业调度单元和监控单元；其中，设备管理单元，用于对***中车载识别装置和作业终端设备进行管理；报警信息处理单元，用于对接收到的报警信息进行核实确认，并根据障碍物的大小和位置对报警信息进行严总等级划分，将确认后的报警信发送给清障作业调度单元；清障作业调度单元，用于根据报警信息的严重等级和障碍物地理位置，发送消息通知对应的清障作业终端设备进行清障工作。监控单元用于对整个***监视和运行维护。
具体的，报警信息处理单元工作方法为：使用训练好的智能神经网络模型再次分析报警信息内的接触网图像，如果确认报警信息属实，根据障碍物轮廓大小及出现的位置划分报警等级并生成报警事件，报警等级按照严重程度划分为严重、一般、轻微三个等级。
具体的，清障作业调度单元工作的方法为：清障作业调度单元侦测到报警事件，首先提取报警事件内线杆位置编号信息，接着根据此信息在数据库内查找相关维护单位，然后生成清障作业单，最后根据报警严重等级在设置好的时间内向维护单位的作业终端设备发送清障作业单。
清障作业终端设备，接收清障作业调度单元发送的清障作业单，并根据清障作业单，对铁路接触网障碍物进行清理。具体的，清障作业终端设备工作方法为：作业终端设备接收到清障作业单后，根据障碍物的位置组织工作人员在天窗时间去现场进行清障作业，工作人员对整个作业过程拍照留存，作业完成后使用作业终端设备向数据中心提交任务完成，包括作业过程文字描述和图片信息。
本发明还公开了一种铁路接触网障碍物清理方法，如图2，包括：
S100.车载识别装置采集接触网图片，并对对接触网障碍物进行初步识别，生成障碍物报警信息，并将障碍物报警信息发送给数据处理中心；
S200.数据处理中心报警信息处理单元，对障碍物报警信息进行二次确认，根据障碍物信息划分报警等级；
S300.数据处理中心清障作业调度单元，根据报警级别生成清障作业单，并将清障作业单发送给清障作业终端设备；
S400.清障作业终端设备，接收清障作业调度中心发送的清障作业单，并根据清障作业单，对铁路接触网障碍物进行清理。
本实施例公开的一种铁路接触网障碍物清理***，包括：车载识别装置、数据处理中心和清障作业终端设备；其中：车载识别装置，安装于在铁路列车机车头部，用于对接触网障碍物进行初步识别，生成障碍物报警信息，并将障碍物报警信息发送给数据处理中心；数据处理中心，用于接收车载设备发送的障碍物报警信息，并对障碍物报警信息进行二次确认，根据障碍物信息划分报警等级，生成清障作业单，并将清障作业单发送给清障作业终端设备；清障作业终端设备，接收清障作业调度单元发送的清障作业单，并根据清障作业单，对铁路接触网障碍物进行清理。本发明的车载识别装置安装在多个机车上，不受时间和天气影响，由于每条铁路线路每天要运行多个列车班次，可实现动态检测，不但缩短了检测周期还大大提高了检测效率。本发明对接触网障碍物检测清理过程中多个环节进行无缝衔接，可使整个业务流程在无人值守的情况下自动高效的完成。
应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或层次。
在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。
本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个***所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。
结合本文的实施例所描述的方法或者算法的步骤可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或其组合。软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质连接至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。该ASIC可以位于用户终端中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于用户终端中。
对于软件实现，本申请中描述的技术可用执行本申请所述功能的模块(例如，过程、函数等)来实现。这些软件代码可以存储在存储器单元并由处理器执行。存储器单元可以实现在处理器内，也可以实现在处理器外，在后一种情况下，它经由各种手段以通信方式耦合到处理器，这些都是本领域中所公知的。
上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。
Claims (10)
1.一种铁路接触网障碍物清理***，其特征在于，包括：车载识别装置、数据处理中心和清障作业终端设备；其中：
车载识别装置，安装于在铁路列车机车头部，用于对接触网障碍物进行初步识别，生成障碍物报警信息，并将障碍物报警信息发送给数据处理中心；
数据处理中心，用于接收车载设备发送的障碍物报警信息，并对障碍物报警信息进行二次确认，根据障碍物信息划分报警等级，生成清障作业单，并将清障作业单发送给清障作业终端设备；
清障作业终端设备，接收清障作业调度中心发送的清障作业单，并根据清障作业单，对铁路接触网障碍物进行清理。
2.如权利要求1所述的一种铁路接触网障碍物清理***，其特征在于，车载识别装置，包括：图像采集单元、图像处理识别单元和数据传输单元；其中，图像采集单元，用于按照固定频率采集接触网环境图像；图像识别单元，用于对采集到图片进行处理，并进行初步识别，如果发现障碍物则生成报警信息；数据传输单元，用于将障碍物报警信息发送到数据处理中心进一步处理。
3.如权利要求1所述的一种铁路接触网障碍物清理***，其特征在于，数据处理中心包括：设备管理单元、报警信息处理单元、清障作业调度单元和监控单元；其中，设备管理单元，用于对***中车载识别装置和作业终端设备进行管理；报警信息处理单元，用于对接收到的报警信息进行核实确认，并根据障碍物的大小和位置对报警信息进行严总等级划分，将确认后的报警信发送给清障作业调度单元；清障作业调度单元，用于根据报警信息的严重等级和障碍物地理位置，发送消息通知对应的清障作业终端设备进行清障工作。监控单元用于对整个***监视和运行维护。
4.如权利要求2所述的一种铁路接触网障碍物清理***，其特征在于，图像采集单元为两组高清高速摄像头，两组摄像头像的安装位置和角度不同，分别采集接触网全景第一图像和线杆局部第二图像；第一图像用于初步识别判断接触网是否有障碍物，第二图像用于识别线杆位置编号信息，通过编号可标示障碍物在接触网的位置。
5.如权利要求4所述的一种铁路接触网障碍物清理***，其特征在于，图像处理识别单元工作方法为：先对采集到的图片进行预处理，第一图像与障碍物特征库对比检测是否有障碍物，第二图像提取线杆位置编号字符信息，如果通过图像分析检测到有障碍物，则生成障碍物报警信息，报警信息至少包含了两组原始图像、位置编号及发现时间。
6.如权利要求2所述的一种铁路接触网障碍物清理***，其特征在于，车载识别装置的数据传输单元通过移动物联网与数据处理中心保持实时的交互及数据通信，当检测到障碍物报警事件后，如果当前数据链路正常，则立即发送报警信息，如果数据链路断开，则延时一段时间重新发送，直至发送完成。
7.如权利要求3所述的一种铁路接触网障碍物清理***，其特征在于，报警信息处理单元工作方法为：使用训练好的智能神经网络模型再次分析报警信息内的接触网图像，如果确认报警信息属实，根据障碍物轮廓大小及出现的位置划分报警等级并生成报警事件，报警等级按照严重程度划分为严重、一般、轻微三个等级。
8.如权利要求1所述的一种铁路接触网障碍物清理***，其特征在于，清障作业调度单元工作的方法为：清障作业调度单元侦测到报警事件，首先提取报警事件内线杆位置编号信息，接着根据此信息在数据库内查找相关维护单位，然后生成清障作业单，最后根据报警严重等级在设置好的时间内向维护单位的作业终端设备发送清障作业单。
9.如权利要求1所述的一种铁路接触网障碍物清理***，其特征在于，清障作业终端设备工作方法为：作业终端设备接收到清障作业单后，根据障碍物的位置组织工作人员在天窗时间去现场进行清障作业，工作人员对整个作业过程拍照留存，作业完成后使用作业终端设备向数据中心提交任务完成，包括作业过程文字描述和图片信息。
10.一种铁路接触网障碍物清理方法，其特征在于，包括：
S100.车载识别装置采集接触网图片，并对对接触网障碍物进行初步识别，生成障碍物报警信息，并将障碍物报警信息发送给数据处理中心；
S200.数据处理中心报警信息处理单元，对障碍物报警信息进行二次确认，根据障碍物信息划分报警等级；
S300.数据处理中心清障作业调度单元，根据报警级别生成清障作业单，并将清障作业单发送给清障作业终端设备；
S400.清障作业终端设备接收清障作业调度中心发送的清障作业单，并根据清障作业单，对铁路接触网障碍物进行清理。
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