一种基于人工智能的铁路平台气象动态监测系统

本发明涉及气象动态监测技术领域，特别是涉及到是一种基于人工智能的铁路平台气象动态监测系统。

背景技术：

随着高铁运输的快速发展，高铁运输量和行驶速度迅速提升，对交通运输中的安全保障提出了更高的要求。气象灾害(雨、雪、风、雷暴、低能见度等)以及由其诱发的次生灾害(如泥石流、积涝、路基坍塌等)对高铁安全运营、基础设施等方面的具有很大影响。

目前，研究采用的铁路沿线气象资料有限，主要采用地面大风、气温、降水、沙尘、冰雹等历史资料，在铁路沿线附近的气象观测资料较少，难以准确反映铁路沿线的气象条件时空变化特征。

技术实现要素：

为了解决现有技术中，在铁路沿线附近的气象观测资料较少，难以准确反映铁路沿线的气象条件时空变化特征的技术问题，本发明提供了一种基于人工智能的铁路平台气象动态监测系统，具体技术方案如下：

本发明实施例提供了一种基于人工智能的铁路平台气象动态监测系统，包括：搭载装置、货运列车平台、微波辐射计、定位装置、控制器、无线传输模块、数据处理器；所述搭载装置挂接在所述货运列车平台上，所述微波辐射计设置在所述搭载装置上，所述定位装置用于定位当前货运列车平台的位置，并将所述位置发送至所述数据处理器中，所述控制器连接所述无线传输模块，所述控制器用于将所述定位装置检测到的定位信息以及微波辐射计检测到的环境信息通过所述无线传输模块发送至所述数据处理器；所述数据处理器用于处理所述定位信息、所述环境信息，得到与所述定位信息对应的地点的大气观测数据，以实现基于铁路平台的气象动态监测。

进一步的，所述微波辐射计通过减震装置安装在所述搭载装置上。

进一步的，所述减震装置包括：一端开口的防护外壳，在所述防护外壳的内底面设置有至少三根支撑杆，还包括安装板，所述支撑杆贯穿所述安装板且所述支撑杆与所述安装板滑动连接，在所述安装板与所述防护外壳的底面之间设置有减震弹簧，所述减震弹簧套设在所述支撑杆上，所述减震弹簧的一端固定连接所述防护外壳的底面，另一端固定连接所述安装板的底面；所述微波辐射计安装在所述安装板上，在所述微波辐射计与所述防护外壳的侧壁时间设置有缓冲垫。

进一步的，在所述控制器中集成有定时器，所述定时器用于设定第一预定时段以及第二预定时段，当处于所述第一预定时段时，所述控制器控制所述微波辐射计工作并获取环境信息；当处于第二预定时段时，所述控制器控制所述微波辐射计不工作。

进一步的，所述货运列车平台按铁路网路限定的轨道运动。

进一步的，环境信息包括：大气风场、温度、气溶胶密度、分子密度、退偏振比和气体成分中的一种或多种参数。

进一步的，所述定位装置为gps定位装置。

进一步的，所述无线传输模块基于4g或5g的网络传输基站进行信号及数据的传输。

进一步的，所述微波辐射计包括：接受天线阵列和微波处理器；

所述接受天线阵列用于采集雷达车的回波信号；

所述微波处理器通过电缆连接接受天线阵列的馈电口，用于读取接受天线阵列所采集的回波信号；

所述微波处理器包括：检波模块，滤波模块和ad转化模块；

所述检波模块用于对回波信号进行检波操作；

所述滤波模块用于对检波后的回波信号进行低通滤波操作；

所述ad转化模块用于对滤波后的回波信号进行ad采样、并输出数字信号。

进一步的，还包括为检测系统供电的电源。

本发明实施例提供了一种基于人工智能的铁路平台气象动态监测系统，包括：搭载装置、货运列车平台、微波辐射计、定位装置、控制器、无线传输模块、数据处理器；所述搭载装置挂接在所述货运列车平台上，所述微波辐射计设置在所述搭载装置上，所述定位装置用于定位当前货运列车平台的位置，并将所述位置发送至所述数据处理器中，所述控制器连接所述无线传输模块，所述控制器用于将所述定位装置检测到的定位信息以及微波辐射计检测到的环境信息通过所述无线传输模块发送至所述数据处理器；所述数据处理器用于处理所述定位信息、所述环境信息，得到与所述定位信息对应的地点的大气观测数据，以实现基于铁路平台的气象动态监测。本方案基于铁路系统对铁沿线的气象资料进行采集研究，便于即时获取铁路沿线的气象资料，主要采用地面大风、气温、降水、沙尘、冰雹等实时资料，以准确反映铁路沿线的气象条件时空变化特征。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明实施例提供的一种基于人工智能的铁路平台气象动态监测系统的结构示意图。

图2为本发明实施例提供的一种减震装置的结构示意图。

图3为本发明实施例提供的一种基于人工智能的铁路平台气象动态监测系统的连接示意图。

附图标记：

1搭载装置、2货运列车平台、3微波辐射计、4定位装置、5控制器、6无线传输模块、7数据处理器、8防护外壳、9支撑杆、10安装板、11减震弹簧、12缓冲垫、13减震装置。

具体实施方式

为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本发明保护的范围。

实施例1

请参见图1、图3，本发明实施例提供了一种基于人工智能的铁路平台气象动态监测系统，包括：搭载装置1、货运列车平台2、微波辐射计3、定位装置4、控制器5、无线传输模块6、数据处理器7；所述搭载装置1挂接在所述货运列车平台2上，所述微波辐射计3设置在所述搭载装置1上，所述定位装置4用于定位当前货运列车平台2的位置，并将所述位置发送至所述数据处理器7中，所述控制器5连接所述无线传输模块6，所述控制器5用于将所述定位装置4检测到的定位信息以及微波辐射计3检测到的环境信息通过所述无线传输模块6发送至所述数据处理器7；所述数据处理器7用于处理所述定位信息、所述环境信息，得到与所述定位信息对应的地点的大气观测数据，以实现基于铁路平台的气象动态监测。

具体的，上述货运列车平台2可以是货运列车，可以是客运列车，还可以是现有的动车组列车，本实施例中，不对上述货运列车平台2做限定。

具体的，本方案基于铁路系统对铁沿线的气象资料进行采集研究，便于即时获取铁路沿线的气象资料，主要采用地面大风、气温、降水、沙尘、冰雹等实时资料，以准确反映铁路沿线的气象条件时空变化特征。

具体的，上述无线传输模块6可以是gps信号传输模块，也可以是其他可以实现远程数据以及信号传输的模块，例如，基于现有的4g或5g基站进行信号传输的模块，在本实施例中，只要是可以实现远程数据以及信号传输方式的均可应用在笨实施例中，用于传输微波辐射计3检测到的信号至控制器5。

具体的，上述后台数据处理器7可以实现的功能是对上述经由无线传输模块6传输的气象数据进行处理，上述后台数据处理器7可以采用现有的四维同化方法对获取数据进行处理，对获得气象数据进行分析，进而地面大风、气温、降水、沙尘、冰雹等实时资料，以准确反映铁路沿线的气象条件时空变化特征。

在一种具体实施方式中，所述微波辐射计3通过减震装置13安装在所述搭载装置1上。

在一种具体实施方式中，请参见图2，所述减震装置13包括：一端开口的防护外壳8，在所述防护外壳8的内底面设置有至少三根支撑杆9，还包括安装板10，所述支撑杆9贯穿所述安装板10且所述支撑杆9与所述安装板10滑动连接，在所述安装板10与所述防护外壳8的底面之间设置有减震弹簧11，所述减震弹簧11套设在所述支撑杆9上，所述减震弹簧11的一端固定连接所述防护外壳8的底面，另一端固定连接所述安装板10的底面；所述微波辐射计3安装在所述安装板10上，在所述微波辐射计3与所述防护外壳8的侧壁时间设置有缓冲垫12。

具体的，请参见图2，如图2所示，在所述安装板10与所述防护外壳8的底面之间设置有减震弹簧11，可以有效的降低安装板10与防护外壳8的底面之间的冲击力，进而实现缓冲上述微波辐射计3的功能，以延长微波辐射计3的使用寿命。

在一种具体实施方式中，在所述控制器5中集成有定时器，所述定时器用于设定第一预定时段以及第二预定时段，当处于所述第一预定时段时，所述控制器5控制所述微波辐射计3工作并获取环境信息；当处于第二预定时段时，所述控制器5控制所述微波辐射计3不工作。

为了避免微波辐射计3的工作频率，在本实施例中，设定有第一预定时段以及第二预定时段，即可以将一天24小时分割为第一预定时段以及第二预定时段，举例说明，上述第一预定时段可以是0-1小时，上述第二预定时段可以是0.0.5h，当然，上述第一时段可以是列车运行过程中，处于运行状态时的时间，上述第二预定时段可以是列车进站后，停顿的时间，在本实施例中，分段控制微波辐射计3工作，可以有效的提高微波辐射计3的工作效率。

在一种具体实施方式中，所述货运列车平台2按铁路网路限定的轨道运动。

在一种具体实施方式中，环境信息包括：大气风场、温度、气溶胶密度、分子密度、退偏振比和气体成分中的一种或多种参数。

在一种具体实施方式中，所述定位装置4为gps定位装置4。

在一种具体实施方式中，所述无线传输模块6基于4g或5g的网络传输基站进行信号及数据的传输。

在一种具体实施方式中，所述微波辐射计3包括：接受天线阵列和微波处理器；

所述接受天线阵列用于采集雷达车的回波信号；

所述微波处理器通过电缆连接接受天线阵列的馈电口，用于读取接受天线阵列所采集的回波信号；

所述微波处理器包括：检波模块，滤波模块和ad转化模块；

所述检波模块用于对回波信号进行检波操作；

所述滤波模块用于对检波后的回波信号进行低通滤波操作；

所述ad转化模块用于对滤波后的回波信号进行ad采样、并输出数字信号。

在一种具体实施方式中，还包括为检测系统供电的电源。

本发明实施例提供了一种基于人工智能的铁路平台气象动态监测系统，包括：搭载装置1、货运列车平台2、微波辐射计3、定位装置4、控制器5、无线传输模块6、数据处理器7；所述搭载装置1挂接在所述货运列车平台2上，所述微波辐射计3设置在所述搭载装置1上，所述定位装置4用于定位当前货运列车平台2的位置，并将所述位置发送至所述数据处理器7中，所述控制器5连接所述无线传输模块6，所述控制器5用于将所述定位装置4检测到的定位信息以及微波辐射计3检测到的环境信息通过所述无线传输模块6发送至所述数据处理器7；所述数据处理器7用于处理所述定位信息、所述环境信息，得到与所述定位信息对应的地点的大气观测数据，以实现基于铁路平台的气象动态监测。本方案基于铁路系统对铁沿线的气象资料进行采集研究，便于即时获取铁路沿线的气象资料，主要采用地面大风、气温、降水、沙尘、冰雹等实时资料，以准确反映铁路沿线的气象条件时空变化特征。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。