[发明专利]一种煤炭运输遗撒智能监测分析方法、装置和设备

说明书

本发明公开了一种煤炭运输遗撒智能监测分析方法、装置和设备，包括：利用激光雷达扫描采集当次列车在运输过程中的第一点云数据；对第一点云数据进行数据清洗，得到第二点云数据；利用配准算法模型对第二点云数据进行配准，得到第三点云数据；从第三点云数据中获取当次列车在至少两个雷达观测点的第四点云数据，并根据至少两份第四点云数据的数值变化，对煤炭在运输过程中的遗撒情况进行监测分析。本发明通过对每一列车进行实时监测，能够为煤炭运输过程中的遗撒情况提供可靠的监测数据，实现对煤炭抑尘剂的抑尘效果的有效监测，进而实现对抑尘站规范作业的有效监控。

技术领域

本发明属于煤炭运输监测技术领域，具体涉及一种煤炭运输遗撒智能监测 分析方法、装置和设备。

背景技术

随着铁路煤炭运输量的增加，铁路运输的环境污染也将逐渐被提 上日程。但目前的铁路运输虽然已采用了喷洒抑尘剂等抑尘措施，抑 尘效果却并不能保证持续至运输过程结束，煤炭运输过程中还是会产 生遗撒并对沿线环境造成污染。

为了减少煤炭运输损失和运输过程中的环境污染，各铁路煤炭车 站在煤炭装载后，都进行了抑尘剂的喷洒作业。但是抑尘剂的喷洒是 否起到了应有的作用，目前还缺乏有效的监管措施。不同装车站始发 的车辆，在运输过程中产生的遗撒程度差别很大。

现有技术中，对于煤炭运输的监管措施主要包括：对TSP(total suspendedparticulate，总悬浮颗粒物)和PM₁₀(inhalable particles，可吸入颗粒物) 进行监测，并同步采取视频监测设施。但是由于无法判断列车通过时产生的煤 粉尘污染是瞬时粉尘还是沉积粉尘，从而无法判别当次车辆遗撒情况。而对于 煤炭遗撒仅通过常规的在线颗粒物监测以及在线高清视频监测，都不能准确判 断具体的遗撒车辆、遗撒地点以及遗撒程度，导致现有的监管措施效果不佳。

发明内容

本发明的目的是提供一种煤炭运输遗撒智能监测分析方法、装置和设备， 用于解决现有技术中存在的至少一个问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种煤炭运输遗撒智能监测分析方法，包括：

利用激光雷达扫描采集当次列车在运输过程中的第一点云数据；其中，所 述激光雷达架设于煤炭运输铁路沿线的多个雷达观测点中；

对所述第一点云数据进行数据清洗，得到第二点云数据；

利用配准算法模型对所述第二点云数据进行配准，得到第三点云数据；

从所述第三点云数据中获取当次列车在至少两个雷达观测点的第四点云数 据，并根据至少两份第四点云数据的数值变化，对煤炭在运输过程中的遗撒情 况进行监测分析。

在一种可能的设计中，对所述第一点云数据进行数据清洗，得到第二点云 数据，包括：

获取每一所述雷达观测点下方的两侧铁轨的位置坐标，并滤除所述第一点 云数据中在两侧铁轨之外采集到的无关点数据；

利用Kdtree算法模型计算所述第一点云数据中的离散点数据，并滤除所述 第一点云数据中的离散点数据，得到第二点云数据。

在一种可能的设计中，利用配准算法模型对所述第二点云数据进行配准， 得到第三点云数据，包括：

从所述第二点云数据中选取同一节车厢在同一雷达观测点被采集的前两帧 点云数据；

利用NDT算法模型，以第一帧点云数据为目标点云数据，对第二帧点云数 据进行配准，获得前两帧点云数据的偏移向量；

假设列车在同一雷达观测点的扫描范围内做匀速直线运动；

基于所述偏移向量对同一节车厢在同一雷达观测点被采集的其他帧点云数 据进行配准；