一种铁路安全综合监测系统的制作方法

本实用新型涉及铁路安全监测技术领域，尤其是一种铁路安全综合监测系统。

背景技术：

铁路是国家重要基础设施，是国民经济大动脉。近年来，我国铁路快速发展，铁路在选线过程中会不可避免得遇到滑坡、岩堆、泥石流、危岩落石等地质灾害，以及软土、膨胀土、岩溶、采空区等诸多不良地质。

为了确保铁路安全，在铁路建设和运营期需要对上述地质灾害以及不良地质进行监测。铁路涉及工程类型多，沿线涉及灾害类型也多，因此，目前铁路沿线存在着较多的监测类型和工点，如路基工程涉及滑坡监测、泥石流监测、危岩落石监测、路基变形监测、异物入侵监测等，隧道工程涉及地面沉降监测、仰拱变形监测，桥梁工程涉及挠度监测、索力监测等。此外，视频监控具有直观性强的优势，近年来也广泛应用于铁路安全监测。

但是，现有技术中的铁路安全监测存在着如下局限性：

第一，当前铁路安全监测类型多，工点数量大，但是各监测工点通常各自独立，缺乏系统的整合，导致运营期维护难度大；

第二，受各种因素干扰，监测系统误报率高，导致运营人员频繁处置，造成人力浪费；

第三，当前铁路安全监测通常采用无线传输的方式传输数据，数据传输受天气、地形等影响较大，恶劣地形条件下无线传输模块损坏后修复难度大；

第四，无线传输数据能力有限，传输大量数据困难。

因此，急需要提出一种结构简单、系统集成的一种铁路安全综合监测系统，以解决现有技术中铁路安全监测技术存在的系统集成度低、误报率高、无线传输受天气地形影响大、传输数据量有限等等问题。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种铁路安全综合监测系统，本实用新型采用的技术方案如下：

一种铁路安全综合监测系统，包括：

数个铁路工程监测子系统，挂接在光纤传输通道上，用于采集铁路运行工况数据；

以及终端控制系统，连接在光纤传输通道上，用于接收铁路工程监测子系统传输的铁路运行工况数据；

任一铁路工程监测子系统包括结构相同的铁路路基监测子系统、铁路桥梁监测子系统和铁路隧道监测子系统；所述铁路工程监测子系统包括前端监测信号采集模块和前端视频采集模块，以及分别与前端监测信号采集模块和前端视频采集模块连接、用于前端监测信号采集模块和前端视频采集模块连接的采集信号转换并加装至光纤传输通道上的信号转换系统；

所述终端控制系统包括互相连接的数据存储模块、数据分析模块、远程控制模块和预警模块。

进一步地，所述前端监测信号采集模块为铁路沿线各监测工点布设的数个的监测传感器；所述监测传感器输出电信号或光信号。

进一步地，所述前端视频采集模块为布设于任一铁路工程监测子系统的摄像头。

进一步地，所述数据分析模块能够对前端监测数据进行处理并判定是否超出阈值。监测数据阈值的建立通过数值模型分析和使用要求综合确定。

优选地，所述监测传感器包括位移传感器、应变传感器、应力传感器、土压力盒、雨量计、水位计、索力计其中之一或其中几个。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型将铁路沿线各自独立的监测子系统通过信号转换模块和光纤传输通道整合为一个综合监测系统，各个监测系统的监测信号均转换为光信号采用光纤传输，有助于提高铁路的运营和维护效率；

(2)本实用新型采用前端监测信号采集模块和前端视频采集模块相结合，在获取前端监测信号采集模块采集的数据后，由数据分析模块分析处理发出初次预警，再通过前端视频采集模块进行校核，排除意外干扰，可以最大程度得减少误报，避免浪费人力；

(3)本实用新型通过在铁路沿线布设的通信光缆中设置的安全监测信号通道，以光的形式传输监测信号数据和视频数据，解决了无线传输受天气、地形影响大、易损坏、传输数据量有限的问题；

综上所述，本实用新型具有结构简单、集成度高等优点，在铁路安全监测技术领域具有很高的实用价值和推广价值。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需使用的附图作简单介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定，对于本领域技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的铁路工程监测子系统的结构示意图。

图3为本实用新型的终端控制系统的结构示意图。

图4为本实用新型的铁路安全综合监测系统的实施流程图。

图5为本实用新型的数据分析模块的算法示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更为清楚，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例

如图1至图5所示，本实施例提供了一种铁路安全综合监测系统，包括多个铁路工程监测子系统，光纤传输通道以及终端控制系统.所述铁路工程监测子系统包括铁路路基监测子系统、铁路桥梁监测子系统、铁路隧道监测子系统和其他监测子系统。其中，所述铁路工程监测子系统均包括前端监测信号采集模块、前端视频采集模块、信号转换模块。所述前端监测信号采集模块包括铁路沿线各监测工点布设的各种类型的监测传感器，所述监测传感器可输出电信号或光信号；所述前端视频采集系统包括布设于各监测子系统的摄像头，所述摄像头可进行远程控制；所述信号转换系统用于将前端信号采集模块和前端视频采集模块产生的电信号转换为光信号。在本实施例中，铁路路基监测子系统包括滑坡监测、泥石流监测、危岩落石监测、路基面变形监测、异物入侵监测等；铁路隧道监测子系统包括地面沉降监测、仰拱变形监测、断面收敛监测等；铁路桥梁监测子系统涉及梁体挠度监测、支座监测、索力监测等。与此同时，监测传感器包括位移传感器、应变传感器、应力传感器、土压力盒、雨量计、水位计、索力计等多种传感器。在本实施例中，为了同时获取视频数据和传感器数据，光纤传输通道包括在铁路沿线布设的通信光缆中设置的安全监测信号通道，通道不少于两条，一条用于传输监测信号，一条用于传输视频信号。

另外，本实施例的终端控制系统包括数据存储模块、数据分析模块、远程控制模块和预警模块。所述数据存储模块用于存储所述前端监测信号采集模块和前端视频采集模块获取的数据，所述数据分析模块用于对所述前端监测信号采集模块获取的数据进行分析处理并判断是否需要人工校核，若判定需要人工校核则发出初次预警；所述远程控制模块用于远程控制所述摄像头，在所述数据分析模块发出初次预警后，由人工通过所述摄像头对监测工点进行情况核对，如预警属实则发出最终预警；所述预警模块用于向相关人员发出预警信息。

如图4所示，下面简要说明本系统的工作原理：

第一步，铁路工程监测子系统中的前端监测信号采集模块采集数据；

第二步，信号转换模块将电信号转换为光信号；

第三步，光信号通过在铁路沿线布设的通信光缆中设置的安全监测信号通道传输至终端控制系统；

第四步，终端控制系统中的数据分析模块对接收到的数据进行分析处理，如监测数据超出阈值，则发出初次预警，如未超出阈值则不需要预警；

第五步，在发出初次预警后，通过终端控制系统中的远程控制模块控制摄像头对所发出初次预警的工点进行人工校核，如预警属实，则发出最终预警；如预警不属实，则中止预警流程。

在本实施例中，数据分析如下：

1、建立数值模型进行分析，获取子系统在正常运行时的数据；

2、根据数值模型分析结果，结合使用要求，确定监测数据阈值；

3、对获取的前端监测数据进行处理，剔除明显异常数据；

4、判定前端监测数据是否超出阈值。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非对本实用新型保护范围的限制，但凡采用本实用新型的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于本实用新型的保护范围之内。

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