一种轨道车辆安全预警系统的制作方法

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1.本实用新型涉及轨道车辆控制技术领域，尤其涉及一种轨道车辆安全监测系统。

背景技术：

2.1、列车普快、轨道工程车辆、轨道巡检车辆目前多采用可见光相机对列车周界进行安全巡查，夜间及恶劣天气环境下巡视能力不足；
3.2、在轨道周界铺设感应装置，防止异物侵入可以有效解决轨道安全问题，但由于轨道线路较长，铺设成本很高，难以实际应用。

技术实现要素：

4.鉴于目前轨道车辆安全预警技术存在的夜间监测能力不足，其它解决方式成本高的问题，本实用新型提供一种轨道车辆安全预警系统，能够用于轨道车辆运行前方行人、轨道障碍物等识别及预警，提醒车辆驾驶员安全驾驶，可适用于全天候、恶劣天气环境成像预警。
5.为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：
6.一种轨道车辆安全预警系统，应用于通过轨道行进的轨道车辆上，包括红外相机、预警装置、数据处理单元和显示装置，所述轨道车辆安全预警系统还包括可见光相机、双光融合相机、数据采集模块、定位装置和惯导装置，所述数据采集模块分别与可见光相机、红外相机和双光融合相机相连，用于采集可见光相机、红外相机和双光融合相机拍摄的图像实时传输给数据处理单元，所述数据处理单元分别连接数据采集模块、定位装置、惯导装置、显示装置和预警装置，所述数据处理单元用于根据3个相机的实时图像数据完成数据处理、目标识别、目标特征放大和预警信号的生成。
7.依照本实用新型的一个方面，所述可见光相机安装在车辆顶部，所述可见光相机上设有变焦可见光镜头，用于使可见光相机成像范围为200m～1000m。
8.依照本实用新型的一个方面，所述红外相机安装在车辆顶部，所述红外相机上设有变焦红外镜头，用于使红外相机成像范围为 200m～1000m。
9.依照本实用新型的一个方面，所述双光融合相机设于车辆底部，用于近距离目标的监测，成像范围1m～200m。
10.依照本实用新型的一个方面，所述定位装置为gps/北斗定位装置，用于提供轨道车辆实时位置信号，为车辆运行、作业任务提供定位信息。
11.依照本实用新型的一个方面，所述惯导装置为imu惯导装置，用于提供轨道车辆实时运动速度信息。
12.依照本实用新型的一个方面，所述显示屏幕用于实时图像显示和危险预警，所述预警装置包括预警喇叭，用于根据危险程度提供由缓到急的警报。
13.依照本实用新型的一个方面，所述数据数据处理单元包括：数据处理模块，用于对3个相机目标识别模块，用于对轨道车辆运行、作业时前后方的行人、轨道障碍物之类的危
险因子进行自动识别；特征放大模块，用于对识别目标特征进行2～4倍放大处理，供轨道车辆驾驶员进行危险预判；预警信号生成模块，用于基于3个相机的图像数据识别结果进行交叉验证，识别特征判断降低虚警概率，生成预警信号。
14.依照本实用新型的一个方面，所述数据采集模块用于完成3个相机的图像数据采集，并保证图像数据实时传输，数据采集模块的数据传输接口为sdi接口或模拟视频接口。
15.本实用新型实施的优点：
16.1、本实用新型采用的红外相机具有夜视和恶劣天气环境的成像优势，可见光相机成像质量高，夏季日间高温环境可以弥补红外相机的不足，本方案融合了多种相机成像数据，可以实现全天候、大范围的成像预警。
17.2、长焦红外、可见光相机和短焦双光融合相机的结合实现 1m～1000m的大范围成像预警。
18.3、本方案集成在轨道车辆上，可以根据轨道车辆的运用需求选择安装，成本低，方便大范围推广应用。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。
20.图1为本实用新型所述的一种轨道车辆安全预警系统示意图；
21.图2为本实用新型所述的预警信号紧急程度示意图。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.如图1和图2所示，一种轨道车辆安全预警系统，应用于通过轨道行进的轨道车辆上，用于轨道车辆运行前方行人、轨道障碍物等识别及预警，提醒车辆驾驶员安全驾驶，可适用于全天候、恶劣天气环境成像预警，包括可见光相机1、预警装置2、数据处理单元3和显示装置4，还包括红外相机5、双光融合相机6、数据采集模块7、定位装置8和惯导装置9，所述数据采集模块分别与可见光相机、红外相机和双光融合相机相连，用于采集可见光相机、红外相机和双光融合相机拍摄的图像实时传输给数据处理单元，所述数据处理单元分别连接数据采集模块、定位装置、惯导装置、显示装置和预警装置，所述数据处理单元用于根据3个相机的实时图像数据完成数据处理、目标识别、目标特征放大和预警信号的生成。其中，所述可见光相机安装在车辆顶部，所述可见光相机上设有变焦可见光镜头10，用于使可见光相机成像范围为200m～1000m。所述红外相机安装在车辆顶部，所述红外相机上设有变焦红外镜头11，用于使红外相机成像范围为 200m～1000m。
24.在本实施例中，所述双光融合相机6设于车辆底部，用于近距离目标的监测，成像
范围1m～200m；所述双光融合相机可采用市售型号 dji大疆禅思相机zenmuse xt2双光热成像相机，及其它可实现双光融合的相机。所述定位装置为gps/北斗定位装置，用于提供轨道车辆实时位置信号，为车辆运行、作业任务提供定位信息。
25.在本实施例中，所述惯导装置为imu惯导装置，用于提供轨道车辆实时运动速度信息，imu惯导装置提供轨道车辆实时运动速度信息，数据处理单元可以根据该信息选择预警信号是否生成，例如，轨道车辆启动并处于静止状态，可以判断车辆处理工程作业阶段，此时可以关闭远距离危险预警信号。
26.在本实施例中，所述显示屏幕用于实时图像显示和危险预警，所述预警装置包括预警喇叭，用于根据危险程度提供由缓到急的警报。所述数据数据处理单元包括：数据处理模块，用于对3个相机目标识别模块，用于对轨道车辆运行、作业时前后方的行人、轨道障碍物之类的危险因子进行自动识别；特征放大模块，用于对识别目标特征进行2～4倍放大处理，供轨道车辆驾驶员进行危险预判；预警信号生成模块，用于基于3个相机的图像数据识别结果进行交叉验证，识别特征判断降低虚警概率，生成预警信号。所述数据采集模块用于完成3 个相机的图像数据采集，并保证图像数据实时传输，数据采集模块的数据传输接口为sdi接口或模拟视频接口。
27.可变焦红外相机和可变焦可见光相机安装车辆顶部，实现远距离目标的监测，成像距离范围：100m～1000m；可变焦红外相机和可变焦可见光相机工作情况包括：
28.场景1：双视场切换模式，该模式下相机设置2个视场，根据指令进行切换，例如，双视场的焦距分别为50mm和150mm，有效预警范围分别为100m～300m和300m～1000m；
29.场景2：连续变焦模式：该模式下相机根据成像图像质量自动变焦。
30.在本实施例中，数据处理单元包括有预设程序算法，可实现如下功能：
31.目标识别算法对轨道车辆运行、作业时前后方的行人、轨道障碍物等危险因子进行自动识别；
32.目标特征放大对识别目标特征进行2～4倍放大处理，供轨道车辆驾驶员进行危险预判；
33.预警信号生成算法基于3个相机的图像数据识别结果进行交叉验证，识别特征判断降低虚警概率，生成预警信号；
34.在本实施例中，显示屏幕和喇叭用于实时图像显示和危险预警，预警方式包括：
35.二级(黄预警和红预警)危险图标闪烁预警；
36.危险目标特征放大辅助判断；
37.如图2所示，危险程度预警，危险程度表征目标距离轨道成像距离，距离越近，危险程度越高；声音预警：根据危险程度由缓到急。
38.本实用新型实施的优点：
39.1、本实用新型采用的红外相机具有夜视和恶劣天气环境的成像优势，可见光相机成像质量高，夏季日间高温环境可以弥补红外相机的不足，本方案融合了多种相机成像数据，可以实现全天候、大范围的成像预警。
40.2、长焦红外、可见光相机和短焦双光融合相机的结合实现 1m～1000m的大范围成像预警。
41.3、本方案集成在轨道车辆上，可以根据轨道车辆的运用需求选择安装，成本低，方
便大范围推广应用。
42.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本实用新型公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：

1.一种轨道车辆安全预警系统，应用于通过轨道行进的轨道车辆上，包括红外相机、预警装置、数据处理单元和显示装置，其特征在于，所述轨道车辆安全预警系统还包括可见光相机、双光融合相机、数据采集模块、定位装置和惯导装置，所述数据采集模块分别与可见光相机、红外相机和双光融合相机相连，用于采集可见光相机、红外相机和双光融合相机拍摄的图像实时传输给数据处理单元，所述数据处理单元分别连接数据采集模块、定位装置、惯导装置、显示装置和预警装置，所述数据处理单元用于根据3个相机的实时图像数据完成数据处理、目标识别、目标特征放大和预警信号的生成。2.根据权利要求1所述的轨道车辆安全预警系统，其特征在于，所述可见光相机安装在车辆顶部，所述可见光相机上设有变焦可见光镜头，用于使可见光相机成像范围为200m～1000m。3.根据权利要求1所述的轨道车辆安全预警系统，其特征在于，所述红外相机安装在车辆顶部，所述红外相机上设有变焦红外镜头，用于使红外相机成像范围为200m～1000m。4.根据权利要求1所述的轨道车辆安全预警系统，其特征在于，所述双光融合相机设于车辆底部，用于近距离目标的监测，成像范围1m～200m。5.根据权利要求1所述的轨道车辆安全预警系统，其特征在于，所述定位装置为gps/北斗定位装置，用于提供轨道车辆实时位置信号，为车辆运行、作业任务提供定位信息。6.根据权利要求1所述的轨道车辆安全预警系统，其特征在于，所述惯导装置为imu惯导装置，用于提供轨道车辆实时运动速度信息。7.根据权利要求1所述的轨道车辆安全预警系统，其特征在于，所述显示装置用于实时图像显示和危险预警，所述预警装置包括预警喇叭，用于根据危险程度提供由缓到急的警报。8.根据权利要求1至7中任一所述的轨道车辆安全预警系统，其特征在于，所述数据处理单元包括：数据处理模块，用于对3个相机目标识别模块，用于对轨道车辆运行、作业时前后方的行人、轨道障碍物之类的危险因子进行自动识别；特征放大模块，用于对识别目标特征进行2～4倍放大处理，供轨道车辆驾驶员进行危险预判；预警信号生成模块，用于基于3个相机的图像数据识别结果进行交叉验证，识别特征判断降低虚警概率，生成预警信号。9.根据权利要求8所述的轨道车辆安全预警系统，其特征在于，所述数据采集模块用于完成3个相机的图像数据采集，并保证图像数据实时传输，数据采集模块的数据传输接口为sdi接口或模拟视频接口。

技术总结

本实用新型公开了一种轨道车辆安全预警系统，应用于通过轨道行进的轨道车辆上，包括红外相机、预警装置、数据处理单元和显示装置，还包括可见光相机、双光融合相机、数据采集模块、定位装置和惯导装置，所述数据采集模块分别与可见光相机、红外相机和双光融合相机相连，用于采集可见光相机、红外相机和双光融合相机拍摄的图像实时传输给数据处理单元，所述数据处理单元分别连接数据采集模块、定位装置、惯导装置、显示装置和预警装置，所述数据处理单元用于根据3个相机的实时图像数据完成数据处理、目标识别、目标特征放大和预警信号的生成；用于轨道车辆运行前方行人、轨道障碍物等识别及预警，提醒车辆驾驶员安全驾驶，可适用于全天候、恶劣天气环境成像预警。恶劣天气环境成像预警。恶劣天气环境成像预警。