【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及城市轨道交通风险监测，具体涉及一种城市轨道交通保护区风险源联合巡检系统及方法。
技术介绍
1、随着我国城市化进程不断加快，城市人口越来越多，这给城市交通带来了巨大的压力，传统地面交通难以满足日益增多的城市人口出行需要，城市轨道交通成为目前各大城市大力建设的新交通方式。城市轨道交通出行固然方便快捷，能够很大程度上缓解城市交通问题，但城市轨道交通作为地下建筑，其构筑物在复杂的土工环境下容易受到土的挤压，产生形变，带来一系列安全隐患问题。因此不可避免的要考虑城市轨道交通轨道保护区范围内大型机械等作业对城市轨道交通隧道寿命的影响。由于城市轨道交通巡检的社会需求量不断上升，传统的人工巡检工作主要采用手工纸记录，存在上报不及时、事件记录不规范、地理位置不精确等问题，巡查效率和有效性都比较低，因此有必要开发一种针对城市轨道交通保护的自动巡检系统。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术旨在提供一种城市轨道交通保护区风险源联合巡检系统及方法，实现对城市轨道交通进行自动巡检，有效降低地下城市轨道交通的安全隐患发生的风险，及时保障城市轨道交通系统的安全和稳定运行。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种城市轨道交通保护区风险源联合巡检系统，包括：
4、振动传感器：设置在所述城市轨道交通保护区的隧道内壁，多个所述振动传感器在隧道内壁沿所述隧道走向均匀布设，用于监测隧道内壁的振动信号；
5、摄像头：设置在所述城市轨
6、无人机：设置在靠近所述摄像头处，一架所述无人机与多个所述摄像头对应，用于当所述摄像头与所述风险源之间有遮挡物的情况下，飞到风险源处对违规作业情况进行拍摄；
7、云平台：设置在巡检控制室内，分别与所述振动传感器、摄像头、无人机通过有线通信或无线通信的方式连接，所述云平台包括第一信号接收模块、第一判断模块、第一执行模块、第二信号接收模块、第二判断模块、第二执行模块、第三判断模块和第三执行模块，所述第一信号接收模块用于获取振动传感器信号，所述第一判断模块用于根据所述振动传感器信号判断隧道上方是否有风险源；
8、所述第一执行模块用于当确认有所述风险源时，计算所述风险源的区域范围，并依据所述风险源的区域范围，开启对应的摄像头，拍摄所述风险源的情况；
9、所述第二信号接收模块用于接收所述摄像头拍摄的影像，并对所述拍摄影像进行处理，
10、所述第二判断模块用于根据所述摄像头拍摄的影像判断所述摄像头与所述风险源之间是否存在遮挡物；
11、所述第二执行模块用于当所述摄像头与所述风险源之间存在所述遮挡物的情况下时，控制与所述摄像头对应的所述无人机飞行至所述风险源处，对所述风险源进行拍摄；
12、所述第三判断模块用于根据所述摄像头或所述无人机拍摄的影像判断所述风险源处是否存在违规作业现象；
13、所述第三执行模块用于当所述风险源处存在违规作业现象时，发出警报，提示所述巡检控制室内的工作人员进行相应的处理工作。
14、进一步地，所述振动传感器为光纤传感器。
15、进一步地，所述摄像头的安装位置为无遮挡的高位点，所述摄像头为全方位多视角拍摄的摄像头。
16、进一步地，所述无人机设置在机巢上，所述机巢位于与所述无人机对应的其中一个所述摄像头的下方；所述机巢设置有门和与所述门连接的自动化门控系统；所述机巢还设置有自动充电装置，所述自动充电装置与所述无人机活动连接，所述无人机搭载有相机，所述无人机为多旋翼无人机。
17、一种基于所述城市轨道交通保护区风险源联合巡检系统的巡检方法，包括：
18、s01、对振动传感器、摄像头、无人机进行布设：
19、s02、获取振动传感器信号，
20、s03、通过振动传感器信号判断隧道上方是否有风险源：
21、s04、当确认隧道上方有所述风险源时，计算所述风险源的区域范围，并依据所述风险源的区域范围，开启对应的摄像头，拍摄所述风险源的情况；
22、s05、接收所述摄像头拍摄的影像，并对所述拍摄影像进行处理；
23、s06、判断所述摄像头与所述风险源之间是否存在遮挡物；
24、s07、当所述摄像头与所述风险源之间存在所述遮挡物的情况下时，控制与所述摄像头对应的所述无人机飞行至所述风险源处，对所述风险源进行拍摄并进行步骤s08；当所述摄像头与所述风险源之间不存在所述遮挡物时，完成步骤s06后直接进行步骤s08；
25、s08、根据所述摄像头或所述无人机拍摄的影像判断所述风险源处是否存在违规作业现象；
26、s09、当所述风险源处存在违规作业现象时，发出警报，提示所述巡检控制室内的工作人员采取相应的措施；
27、其中，采取的措施包括：云平台向无人机发送指令，控制无人机飞往违规作业点，通过警告声音或灯光制止违规作业者；或者，无人机或摄像头捕捉违规作业者的影像，并将其传输到云平台，在云平台上利用图像识别技术，确认违规行为并识别违规作业者。
28、进一步地，所述振动传感器的布设方法：根据隧道的走向，每隔一段距离布设一个振动传感器，所述距离确保振动传感器能够检测到外界的振动信号并进行定位；所述摄像头的布设方法：在所述城市轨道交通保护区的地面上，根据所述振动传感器的布设走向，每隔一定距离在隧道内壁布设一个高于地面的所述摄像头，每一摄像头与一个或多个所述振动传感器对应；所述摄像头的安装点为无遮挡高位地点，并且远离植被区；所述无人机的布设方法：在所述摄像头处下方的位置布设无人机机巢，一架所述无人机与多个所述摄像头对应，所述机槽位于与所述无人机对应的其中一个摄像头的下方。
29、进一步地，所述通过振动传感器信号判断隧道上方是否有风险源的步骤为：在云平台中建立违规作业信号库，当接收到振动传感器信号时，云平台会进行波长的自动比对，进而判断是否有风险源。
30、进一步地，计算所述风险源的区域范围的步骤为：
31、所述云平台记录每个所述振动传感器的三维坐标ai，以及所述振动传感器与地面的距离di；其中，i为振动传感器的编号；
32、当存在风险源产生时，所述振动传感器接收到风险源所产生的振动信息，云平台获取该振动传感器的三维坐标ai，所述振动传感器与地面的距离di，并基于所述振动信息获得所述振动传感器与风险源的距离si；通过下述公式计算出风险源与所述振动传感器的水平距离xi，公式为：xi2＝si2-di2；基于风险源与所述振动传感器的水平距离xi和振动传感器的三维坐标ai得出风险源的区域范围。
33、进一步地，
34、所述判断所述摄像头与所述风险源之间是否本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种城市轨道交通保护区风险源联合巡检系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种城市轨道交通保护区风险源联合巡检系统，其特征在于，所述振动传感器为光纤传感器。
3.根据权利要求1所述的一种城市轨道交通保护区风险源联合巡检系统，其特征在于，所述摄像头的安装位置为无遮挡的高位点，所述摄像头为全方位多视角拍摄的摄像头。
4.根据权利要求1所述的一种城市轨道交通保护区风险源联合巡检系统，其特征在于，所述无人机设置在机巢上，所述机巢位于与所述无人机对应的其中一个所述摄像头的下方；所述机巢设置有门和与所述门连接的自动化门控系统；所述机巢还设置有自动充电装置，所述自动充电装置与所述无人机活动连接，所述无人机搭载有相机。
5.一种基于权利要求1-4中任意一项所述城市轨道交通保护区风险源联合巡检系统的巡检方法，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的一种巡检方法，其特征在于，所述振动传感器的布设方法：根据隧道的走向，每隔一段距离在隧道内壁布设一个振动传感器，所述距离确保振动传感器能够检测到外界的振动信号并进行定位；所述摄像头的
7.根据权利要求5所述的一种巡检方法，其特征在于，所述通过振动传感器信号判断隧道上方是否有风险源的步骤为：在云平台中建立违规作业信号库，当接收到振动传感器信号时，云平台会进行波长的自动比对，进而判断是否有风险源。
8.根据权利要求5所述的一种巡检方法，其特征在于，计算所述风险源的区域范围的步骤为：
9.根据权利要求8所述的一种巡检方法，其特征在于，
10.根据权利要求5所述的一种巡检方法，其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.一种城市轨道交通保护区风险源联合巡检系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种城市轨道交通保护区风险源联合巡检系统，其特征在于，所述振动传感器为光纤传感器。
3.根据权利要求1所述的一种城市轨道交通保护区风险源联合巡检系统，其特征在于，所述摄像头的安装位置为无遮挡的高位点，所述摄像头为全方位多视角拍摄的摄像头。
4.根据权利要求1所述的一种城市轨道交通保护区风险源联合巡检系统，其特征在于，所述无人机设置在机巢上，所述机巢位于与所述无人机对应的其中一个所述摄像头的下方；所述机巢设置有门和与所述门连接的自动化门控系统；所述机巢还设置有自动充电装置，所述自动充电装置与所述无人机活动连接，所述无人机搭载有相机。
5.一种基于权利要求1-4中任意一项所述城市轨道交通保护区风险源联合巡检系统的巡检方法，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的一种巡检方法，其特征在于，所述振动传感器的布设方法：根据隧道的走向，每隔一段距离在隧道内壁...
【专利技术属性】
技术研发人员：柏文锋，罗海涛，闵星，王一兆，刘志锋，张璐，陈天立，刘静，
申请(专利权)人：广州地铁设计研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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