[发明专利]一种铁路车辆转向架冰雪的无人机智能测量与预警方法及系统

摘要

本发明公开了一种铁路车辆转向架冰雪的无人机智能测量与预警方法及系统，该方法利用两组无人机冰雪测量装置实时监测列车运行中两侧转向架的实时积雪深度数据和实时结冰厚度数据；该系统极大程度地利用了无人机的灵活性，借助无人机冰雪监测装置、工作站、冰雪积累监测大数据中心和地面列车控制中心建立了一个覆冰雪积累危险区域的监测网络与历史数据库；通过保持无人机雪深测量装置与列车的相对静止，保证了采集数据的可靠性与及时性。当实时积雪深度超过安全积雪深度时，或实时结冰厚度超过安全结冰厚度时，冰雪积累监测大数据中心向地面列车控制中心发出危险报告，从而使得地面列车控制中心能对列车进行实时调度，保证了启动应急机制的及时性。

主权项

一种铁路车辆转向架冰雪的无人机智能测量与预警方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：依据列车沿铁路沿线轨道上运行时车辆转向架上的历史冰雪积累数据与列车运行事故数据，选出车辆转向架上冰雪积累超过安全值和运行事故对应的连续轨道区间，对所选轨道区间进行等间距划分，并在每个轨道区间单元设置工作站，每个工作站配置两组无人机冰雪测量装置；所述无人机冰雪测量装置包括飞行装置以及装载在飞行装置上的超声波雪深测量仪、结冰厚度测量仪、Kinect传感器、距离传感器以及列车测速装置；步骤2：对步骤1获得的每个轨道区间单元进行编号，并记录每个轨道区间单元的开始里程、结束里程、区间单元内列车安全速度、工作站编号和无人机冰雪测量装置编号；步骤3：当列车进入步骤1所选的轨道区间时，通过地面列车控制中心向冰雪积累监测大数据中心发出列车监控指令，冰雪积累监测大数据中心再发送测量任务初始化指令至列车所在轨道区间单元的工作站，工作站控制该站的两组无人机冰雪测量装置起飞并同步跟踪列车；两组无人机冰雪测量装置分别飞行在列车的转向架左侧和右侧，且与转向架上端呈同一水平面；步骤4：利用无人机冰雪测量装置获取跟踪列车编号，并与列车监控指令中的列车编号比对，若一致，则进入步骤5，若不一致，则控制无人机冰雪测量装置返回工作站，停止跟踪，等待下一次指令；步骤5：无人机冰雪测量装置对列车车速、转向架的冰雪积累值进行测量，并将测量值实时传输至工作站；步骤6：地面列车控制中心依据工作站将接收的消息，以列车编号为检索关键字，实时地对列车车速、积雪深度数据和结冰厚度数据与预先存储的安全数据进行比较，利用实时的积雪深度数据和结冰厚度数据寻找对应列车的安全车速，若列车的实时车速超过实时的积雪深度数据和结冰厚度数据对应安全车速时，则冰雪积累监测大数据中心发出警报信息；步骤7：目标列车驶出冰雪危险轨道区间后，地面列车控制中心向雪灾监测大数据中心发送任务完成的信号，冰雪积累监测大数据中心向工作站发送任务完成的信号，工作站向两组无人机冰雪测量装置发送任务完成的信号，两组无人机冰雪测量装置返回工作站进入待机状态。