申请/专利权人：山东飞天光电科技股份有限公司;杭州地方铁路开发有限公司;四川旷谷信息工程有限公司

申请日：2023-10-18

公开（公告）日：2024-05-31

公开（公告）号：CN117368930B

主分类号：G01S17/04

分类号：G01S17/04;G01S17/88;G01S17/931;G01S17/00;G01V3/12

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.31#授权;2024.01.26#实质审查的生效;2024.01.09#公开

摘要：本发明公开了一种基于激光雷达的铁路施工防侵监测系统，涉及了铁路施工技术领域，包括监测中心，所述监测中心通信连接有雷达部署模块、数据处理模块以及预警执行模块；通过雷达部署模块部署若干个激光雷达并进行动态调整，进而获取实时监测数据；通过数据处理模块对实时监测数据进行处理，进而生成目标数据和非目标数据，将目标数据录入预设的信息库，进而检索出目标信息；预警执行模块用于根据目标信息分析入侵目标的危险等级，并生成相应预警等级的预警信息，对预警信息进行调整优化，进而根据调整优化后的预警信息，执行相应的预警措施，从而对铁路施工防侵做到高效、准确和实时的监测。

主权项：1.一种基于激光雷达的铁路施工防侵监测系统，包括监测中心，其特征在于，所述监测中心通信连接有雷达部署模块、数据处理模块以及预警执行模块；所述雷达部署模块用于部署若干个激光雷达，并对激光雷达相应的部署点位进行动态调整，进而通过不同部署点位上的激光雷达获取实时监测数据，并将实时监测数据传输至数据处理模块；所述数据处理模块用于获取实时监测数据，并对实时监测数据进行处理，进而生成目标数据和非目标数据，将目标数据录入预设的信息库，进而检索出信息库内对应的目标信息；所述预警执行模块包括数据分析单元、入侵预警单元、预警优化单元以及防护执行单元；所述数据分析单元用于根据目标信息分析入侵目标的危险等级；所述入侵预警单元用于根据危险等级生成相应预警等级的预警信息；所述预警优化单元用于对预警信息进行调整优化；所述防护执行单元用于根据调整优化后的预警信息，执行相应的预警措施；部署若干个激光雷达，并进行动态调整的过程包括：所述雷达部署模块部署若干个激光雷达，获取激光雷达对应的关联信息，关联信息包括雷达编号、雷达测量覆盖范围以及雷达状态，记雷达编号为i，i＝1，2，3，……，n，n为大于0的自然数；将若干个激光雷达部署至预设的若干个部署点位，雷达状态包括“待机状态”和“工作状态”，激光雷达初始为“待机状态”，部署至相应的部署点位后，雷达状态由“待机状态”转换为“工作状态”，在“工作状态”下，获取若干个激光雷达的雷达测量覆盖范围，并生成每个激光雷达各自的雷达图，预设施工区域图，汇总若干张雷达图，进而生成全区域雷达图，标记为Graph1，重叠比对全区域雷达图与施工区域图，进而获取全区域雷达图在施工区域图上未重叠的部分，标记该部分为监测死角；在监测死角对应的施工区域新增部署点位，并生成新增部署点位对应的雷达图上传至控制中心，由控制中心获取Graph1，合并新增部署点位对应的雷达图与Graph1，进而生成新的全区域雷达图，标记为Graph2，直至Graph2在施工区域图上不存在未重叠的部分，停止部署点位的增加；通过激光雷达获取实时监测数据的过程包括：为每个部署点位设置一个数据中转池和检测周期，记检测周期的开始时间和终止时间分别为T始和T终，在T始对应的时间点，获取若干个激光雷达所采集的实时监测数据，记为D实时，并同步生成一个数据包，将实时监测数据封装进数据包内，在T终对应的时间点，结束封装，设置休整时间T`，每经过T`对应时间，则恢复实时监测数据封装进数据包的操作，在T`内，激光雷达所获取到的实时监测数据转存至数据中转池，并标记为增量数据，当下一个检测周期开始后，对增量数据进行安全鉴别，并在通过后将增量数据以及新获取到的实时监测数据封装进数据包内；生成目标数据和非目标数据的过程包括：数据处理模块获取数据包解构，进而获取若干个部署点位对应的实时监测数据，预设数据录入格式和数据录入阈值，数据录入阈值包括第一阈值和第二阈值，分别记为D1和D2，D1＜D2，获取实时监测数据对应的数据格式和数据监测数值，记数据监测数值为D；若数据格式为数据录入格式，且数据监测数值D满足D1≤D≤D2，则将实时监测数据录入至预设的处理节点内，进而生成相应的目标数据，记为D目标；若数据格式不为数据录入格式，或数据格式符合数据录入格式，但数据监测数值D不满足D1≤D≤D2，则根据实时监测数据生成相应的非目标数据，记为D非目标，剔除D非目标，并保存D目标；将目标数据录入信息库，检索出目标信息的过程包括：预设信息库，信息库内存储有若干条待匹配信息，对待匹配信息编号，记为p，p＝1，2，3，……，k，k为大于0的自然数，将D目标录入至信息库，并生成一个检索请求，通过检索请求获取D目标对应的信息关键词，并遍历若干条待匹配信息进行检索，获取待匹配信息对应的待匹配关键词，进而获取信息关键词与若干个待匹配关键词之间的匹配度，将匹配度数值最高的一条待匹配信息标记为目标信息，并传输至预警执行模块；分析入侵目标危险等级的过程包括：数据分析单元获取目标信息，并获取目标信息对应的入侵目标，入侵目标对应有目标类型和目标时间，设置施工时间，根据目标时间与施工时间的从属关系，标注出不同目标类型的入侵目标对应的不同危险等级。

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