[发明专利]基于无人机航测数据判断铁路边坡自然灾害的装置和方法

说明书

本发明涉及自然灾害监测技术领域，公开了一种基于无人机航测数据判断铁路边坡自然灾害的装置，包括用于采集边坡数据的无人机、用于处理航测数据的铁路边坡自然灾害判断服务器、用于发出预警警报的铁路边坡自然灾害告警系统以及传输数据的无线网络通讯系统。本发明还公开了使用本装置进行铁路边坡自然灾害判断的方法，首先通过无人机进行边坡数据采集，然后通过铁路边坡自然灾害判断服务器处理航测数据，并判断是否向铁路边坡自然灾害告警系统发出预警，最后由铁路边坡自然灾害告警系统发出警报。本发明通过无人机航测相关危险点的三维实景数据，将当前数据和历史数据进行对比分析，找出其中的危险点，对铁路部门的安全运行提供保障。

技术领域

本发明属于自然灾害监测技术领域，特别是涉及一种基于无人机航测数据判断铁路边坡自然灾害的装置和方法。

背景技术

我国目前已拥有全世界规模最大、现代化水平最高的高速铁路网，由于铁路运输系统的开放性和复杂性，高速铁路在运行时常常受到来自于外部环境的各种干扰。这既包括风、雨、雪及地质灾害等不可抗力的自然因素，但更多的是外部人为因素。主要表现为：在铁路沿线违规圈占铁路用地、搭建违章建筑，经营性采矿、取土、挖沙、挖沟、挖埋管线、鱼塘等。

目前，常采用的是通过人工巡查的方式发现铁路周边的环境异常，面对基数如此庞大的铁路网，人工排查的效率十分低下，而且某些地质变化，通过人力巡查很难发现。

因此，如何解决上述问题成为本领域人员研究的重点。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种基于无人机航测数据判断铁路边坡自然灾害的装置和方法，已解决现有技术不足。

本发明的实施例是这样实现的：

基于无人机航测数据判断铁路边坡自然灾害的装置，包括无人机、无线通讯网络系统、铁路边坡自然灾害判断服务器和铁路边坡自然灾害告警系统；

无人机：其用于扫描铁路边坡，采集铁路边坡相关数据，并通过所述无线通讯网络系统向所述铁路边坡自然灾害判断服务器发送航测数据；

铁路边坡自然灾害判断服务器：其内部存储有铁路边坡参数参考值，所述铁路边坡自然灾害判断服务器能够接收无人机发送过来的航测数据，并将航测数据与铁路边坡参数参考值进行对比判断是否向路边坡自然灾害告警系统发出预警；

铁路边坡自然灾害告警系统：其用于接收由铁路边坡自然灾害判断服务器通过无线网络通讯系统传送过来预警请求，并根据预警请求的警示级别做出无人机继续监测或直接报警的指示。

进一步地，所述无线通讯网络系统包括移动通讯系统或通讯卫星系统，所述移动通讯系统为4G或5G系统。

一种基于上述装置进行铁路边坡自然灾害判断的方法，包括以下步骤：

1)使用无人机对铁路边坡进行扫描，采集铁路边坡相关数据，并将相关数据通过无线通讯网络系统发送至所述铁路边坡自然灾害判断服务器；

2)铁路边坡自然灾害判断服务器接收无人机采集的航测数据，并将航测数据与存储于铁路边坡自然灾害判断服务器内的铁路边坡参数参考值进行对比处理，计算出位移变化量，根据位移变化量，对边坡进行坡面重构，生成位移云图，根据位移云图判断是否向自然灾害告警系统发出告警警示；

3)自然灾害告警系统接收告警警示，并根据预警请求的警示级别做出让无人机做进一步航测的指示或者直接发出预警警报。

进一步地，所述铁路边坡相关数据包括扫描点位置信息和高度信息。

进一步地，所述铁路边坡参数参考值包括铁路边坡的历史数据，即铁路边坡的历史位置信息和高度信息。

进一步地，所述无人机能够直接向所述铁路边坡自然灾害判断服务器发送预警请求，自然灾害判断服务器判断该预警级别，并发送至自然灾害告警系统进行预警。