[发明专利]基于光电探测的隧道侵限检测系统及方法

说明书

本发明提出了一种基于光电探测的隧道侵限检测系统及方法。该系统包括主控单元、设置于行驶于隧道内的车辆上的图像采集单元和激光测距单元；所述图像采集单元实时采集隧道内壁图像，所述激光测距单元实时采集车辆到隧道内壁的各个方向上的径向距离,所述激光测距单元的检测范围在所述图像采集单元的视场内；当所述径向距离小于设定阈值时,所述主控单元判断隧道存在侵限，并提取此时图像采集单元所采集的图像，定位侵限位置。该隧道侵限检测系统通过非接触式手段可快速、准确地检测出隧道是否存在侵限异物,以及侵限的位置，为地铁运行安全提供了保证。

技术领域

本发明涉及隧道交通安全领域，具体涉及一种基于光电探测的隧道侵限检测系统及方法。

背景技术

随着城市化进程的推进,交通问题日益凸显,为了进一步提高城市交通承载力,许多城市不断加大地铁建设的力度,由此所衍生的地铁运行安全问题也备受关注，而地铁大多数时候在隧道中运行，因此隧道侵限问题与地铁运行安全问题息息相关。

地铁限界是保证地铁安全运行的空间范围,隧道内当有异物侵入限界时,就会对地铁车辆的运行安全产生很大的威胁。当前地铁异物侵限检测主要依靠人工巡检来完成，时效性差，人力成本居高不下，且由于当前地铁营运时间不断延长，地铁运营的空窗期检测时间不断压缩，给地铁异物侵限检测带来了极大的困难。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种基于光电探测的隧道侵限检测系统及方法。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种基于光电探测的隧道侵限检测系统，包括主控单元、设置于行驶于隧道内的车辆上的图像采集单元和激光测距单元,所述主控单元与图像采集单元和激光测距单元双向连接，相互通信，所述主控单元同步触发所述图像采集单元和激光测距单元；

所述图像采集单元实时采集隧道内壁图像，所述激光测距单元实时采集车辆到隧道内壁的各个方向上的径向距离,所述激光测距单元的检测范围在所述图像采集单元的视场内；

当所述径向距离小于设定阈值时,所述主控单元判断隧道存在侵限，并提取此时图像采集单元所采集的图像，定位侵限位置。

该隧道侵限检测系统通过非接触式手段可快速、准确地检测出隧道是否存在侵限异物,以及侵限的位置，为地铁运行安全提供了保证。

该隧道侵限检测系统的优选方案：所述图像采集单元包括多个相机，所述相机分布于第一圆形或圆弧形支架的圆周上；

所述激光测距单元包括N组激光测距组，N为正整数,每个激光测距组包括多个分布于第二圆形或圆弧形支架的圆周上的激光测距仪,所述激光测距组之间同轴设置,且激光测距仪之间径向错位设置；

所述第一圆形或圆弧形支架和第二圆形或圆弧形支架的弧度走向与隧道内壁弧度走向相匹配。这样的装配结构能完成对整个隧道断面的360度的距离和图像数据的采集，减少了检测盲区。

本申请还提出了一种隧道侵限检测方法，采用上述的基于光电探测的隧道侵限检测系统采集隧道内壁图像和车辆到隧道内壁的径向距离；

当所述径向距离小于设定阈值时，对此时图像采集单元所采集的图像进行特征提取，识别异物特征信息，并发出侵限告警。

该隧道侵限检测方法的优选方案：将激光测距单元与图像采集单元的配置方法为：

将图像采集单元装配在第一圆形或圆弧形支架的圆周上，将第一个激光测距组装配在第一个第二圆形或圆弧形支架的圆周上，触发该激光测距组工作，观察所述图像采集单元的视场内激光光斑的分布情况，查找出第一个激光测距组的检测盲区；