一种基于云平台的智慧型防灾预警监控系统和方法与流程

本发明涉及智能化运行分析和智能化控制技术的防灾预警监控领域，具体是一种基于云平台运用于铁道沿线的智慧型防灾预警监控系统和方法。

背景技术：

随着当前视频处理芯片及摄像头技术快速发展，“高清化、数字化、网络化、智能化”摄像头成为了市场主流，针对治安预警的业务需求，智能摄像头中移动侦测告警、视频遮挡告警、非法操作告警、网络断线告警等多种告警方式及支持红外夜视在安全预警需求下的应用技术成为首选，智能摄像头所配套的管理软件，支持视频智能分析，智能查询，智能预警等应用功能，高效解决铁路治安预警监控的数据处理及分析问题。可以在铁路沿线分布安置的监控点也有很大的发展空间，可以将监控点分布在各个桥梁入口，隧道入口，道岔路口，各点距离长，露天场合，适合安装光伏设备进行太阳能发电蓄电。当目前的现有技术中，存在很多问题，例如电源供给和功耗之间的矛盾问题。

技术实现要素：

为解决上述现有技术存在的不足和缺陷，本发明旨在提供一种能耗低，又具备全面监控预警能力的控制系统及方法，能有效实现实时监控监管，一旦发现异常可以第一时间发送预警警报。具体的，本发明是这样实现的：

一种基于云平台的智慧型防灾预警监控系统，包括两条数据传输线路，其一为局域数据传输线路，另一为云端实时数据传输线路，以及控制模块、防灾预警模组、云平台、终端数据管理处理装置，防灾预警模组包括：视频监控装置、雨量检测装置、钢轨断轨检测装置、光伏不间断电源供应装置，其中：视频监控装置、雨量检测装置、钢轨断轨检测装置装置均为有线传输或无线传输接入局域数据传输线路；云端实时数据传输线路接入云平台，云平台连接至终端数据管理处理装置；光伏不间断电源供应装置为视频监控装置、雨量检测装置和局域数据传输线路以及云端实时数据传输线路供电；

控制模块连接局域数据传输线路和云端实时数据传输线路，用于监控防灾预警模组是否存在异常信息，若有异常数据信息或开启视频实时监控传输，则立即将该异常数据信息或视频实时监控影像数据通过实时数据传输线路传输至终端数据管理处理装置；若无异常数据信息或开启视频实时监控传输，则不主动传输，并在预定时间段内统一将该时段内的防灾预警模组所获取的数据信息通过云端实时数据传输线路传输至终端数据管理处理装置。

进一步的，所述防灾预警模组还包括接触网断路、短路及断线检测装置。

进一步的，所述视频监控装置，用于实时监控影像获取传输、移动异物入侵区域监测、摄像头遮挡监测、连续性实时监控接触网断线监测、铁轨区域异物覆盖监测，当上述监测之一发生异常时，向控制模块发送警报预警信号。

进一步的，所述云平台具备存储视频数据、雨量泥石流检测监测数据、钢轨断轨检测监测数据、接触网断路及短路检测监测数据、不间断电源供应装置运行数据的异常数据预警告知功能。

进一步的，终端数据管理处理装置，用于存储视频监控装置获得的视频数据、用于存储防灾预警模组获取的各项数据信息并智能化分析、整理统计，并对存在异常信息数据作出判断并发送告警数据。

进一步的，所述局域数据传输线路使用gprs协议网络实现与控制模块之间的数据传输连接，所述云端实时数据传输线路使用4g或5g无线通信传输实时与云平台之间的数据传输连接。

本发明的另一方面，提供了一种基于云平台的智慧型防灾预警监控方法，包括以下步骤：s1、按铁路沿线分段分布安装如权利要求1～6任意一项所述的智慧型防灾预警监控系统中的防灾预警模组和控制模块，并接入局域数据传输线路和云端实时数据传输线路；s2、防灾预警模组持续性监控实时监测数据，并将实时监测数据通过局域数据传输线路传输至控制模块；s3、当防灾预警模组中的至少一项数据指标出现异常时，控制模块立即将该异常数据通过云端实时数据传输线路传输至云平台和终端数据管理处理装置，又终端数据管理处理装置发出与异常数据相对应的特定预警、警报信号；s4、当控制模块接收到终端数据管理处理装置发出的开启防灾预警模组中的实时监控数据调取时，控制器将接收到的相应的实时监控数据通过云端实时数据传输线路传输至云平台和终端数据管理处理装置；其中：光伏不间断电源供应装置为防灾预警模组和局域数据传输线路、云端实时数据传输线路供电。

本发明的工作原理介绍：

按铁路沿线分布监控点，于监控点安装防灾预警模组、控制模块和局域数据传输线路、云端实时数据传输线路，可以分布在各个桥梁入口，隧道入口，道岔路口，各点距离长，露天场合，适合安装光伏设备进行太阳能发电蓄电的位置。光伏不间断电源供应装置可发电并对电量存储，用于对该监控点提供电量，局域数据传输线路遍布于该监控点范围内的各个防灾预警传感器类产品，形成一个基于gprs数据传输的小范围局域网络，gprs协议传输功耗低，对于实时性要求不高的数据，可以在非繁忙时段定时定次传输，局域数据传输线路也用于对各个监控数据的汇总功能，形成一个区域内的小型服务器，将该区域的各数据汇总监控；云端实时数据传输线路采用传输效率高的4g或5g无线传输协议直接与云平台实现数据互连，用于传输紧急、实时性高的数据信息，平时非紧急数据需要传输或开启视频影像数据时，云端实时数据传输线路处于休眠状态，从而降低了设备的功耗需求，使得光伏设备一次充电的电量能够满足一整天甚至2～4天阴雨天气的耗电需求，提高设备的实用性和稳定性。

视频监控装置：基于当前主流的高清智能摄像头，定制支持移动侦测告警，能用于判定是否有障碍物移动进入铁轨区域，视频遮挡告警，能用于判定是否有障碍物遮挡摄像头，并有主动清理去除障碍物的功能，支持红外夜视、前端存储、4g无线通信功能的专用智能摄像头。

防灾预警模组：包含设备安全预警，生产安全预警，人员安全预警。设备安全预警：设备是否移动或被盗，设备损失导致安全事故的预警。生产安全预警：铁路线路设施的情况监控，如桥梁的损坏，隧道入口损坏等情况导致线路通行安全隐患。人员安全预警：作业现场人员的安全监控，非作业人员的非法闯入等安全预警。具体的，防灾预警模组还包括：

雨量泥石流检测监测技术，通过雨量监测仪和视频监控实施检测监测接雨量、铁路沿线状态，如果有异常情况，终端智慧型数据管理装置智能化分析判断自动管理指令无线传输装置⑹通过4g及5g无线通信传输实时视频、语音功能。

钢轨断轨检测技术，钢轨断轨检测装置实时检测监测钢轨运行数据，如果有异常情况，终端智慧型数据管理装置智能化分析判断，自动管理指令无线传输装置通过4g及5g无线通信传输实时视频、语音功能。

接触网断路、短路及断线检测、故障定位技术，接触网断路、短路及断线检测装置实时检测监测接触网运行数据，如果有异常情况，终端智慧型数据管理装置智能化分析判断，自动管理指令无线传输装置通过4g及5g无线通信传输实时视频、语音功能。

附图说明

图1为一种基于云平台的智慧型防灾预警监控系统的结构示意图；

图2为单个铁路沿线路段分布的系统结构示意图；

图3为本发明的结构应用示意图；

其中：1控制模块，2云平台，3终端数据管理处理装置，4视频监控装置，5雨量检测装置，6钢轨断轨检测装置，7光伏不间断电源供应装置，8接触网断路、短路及断线检测装置。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

实施例1：如图1～图3所示，一种基于云平台的智慧型防灾预警监控系统，包括两条数据传输线路，其一为局域数据传输线路，另一为云端实时数据传输线路，二者均连接至控制模块1，局域数据传输线路用于对各个监控数据的汇总功能，形成一个区域内的小型服务器，将该区域的各数据汇总监控，小型服务器之间使用gprs协议或m43协议等低功耗网络连接协议均可；云端实时数据传输线路采用传输效率高的4g或5g无线传输协议直接与云平台2实现数据互连，用于传输紧急、实时性高的数据信息，平时非紧急数据需要传输或开启视频影像数据时，云端实时数据传输线路处于休眠状态，从而降低了设备的功耗需求，使得光伏设备一次充电的电量能够满足一整天甚至2～4天阴雨天气的耗电需求，提高设备的实用性和稳定性。本系统还包括控制模块1、防灾预警模组、云平台2、终端数据管理处理装置3，防灾预警模组包括：视频监控装置4、雨量检测装置5、钢轨断轨检测装置6、光伏不间断电源供应装置7，其中：视频监控装置4、雨量检测装置5、钢轨断轨检测装置6装置均为有线传输或无线传输接入局域数据传输线路；云端实时数据传输线路接入云平台2，云平台2连接至终端数据管理处理装置3；光伏不间断电源供应装置7为视频监控装置4、雨量检测装置5和局域数据传输线路以及云端实时数据传输线路供电；因此，控制模块1能获取各个监控、检测装置的实时检测结果，且在无异常数值出现时，数据不占用上传线路，即云端实时数据传输线路，降低设备使用的功耗。控制模块1连接局域数据传输线路和云端实时数据传输线路，用于监控防灾预警模组是否存在异常信息，若有异常数据信息或开启视频实时监控传输，则立即将该异常数据信息或视频实时监控影像数据通过实时数据传输线路传输至终端数据管理处理装置3；若无异常数据信息或开启视频实时监控传输，则不主动传输，并在预定时间段内统一将该时段内的防灾预警模组所获取的数据信息通过云端实时数据传输线路传输至终端数据管理处理装置3。

优选地，所述防灾预警模组还包括接触网断路、短路及断线检测装置8，当某一段线路出现错误或短路损坏时，接触网断路、短路及断线检测装置8及时向控制模块1发出预警信号，再由控制模块1通过云端实时数据传输线路传输至云平台2，告知总台故障所在位置和故障时间；

优选地，所述视频监控装置4，用于实时监控影像获取传输、移动异物入侵区域监测、摄像头遮挡监测、连续性实时监控接触网断线监测、铁轨区域异物覆盖监测，当上述监测之一发生异常时，向控制模块1发送警报预警信号。所述云平台2具备存储视频数据、雨量泥石流检测监测数据、钢轨断轨检测监测数据、接触网断路及短路检测监测数据、不间断电源供应装置运行数据的异常数据预警告知功能。终端数据管理处理装置3，用于存储视频监控装置4获得的视频数据、用于存储防灾预警模组获取的各项数据信息并智能化分析、整理统计，并对存在异常信息数据作出判断并发送告警数据。所述局域数据传输线路使用gprs协议网络实现与控制模块1之间的数据传输连接，所述云端实时数据传输线路使用4g或5g无线通信传输实时与云平台2之间的数据传输连接。

实施例2：一种基于云平台的智慧型防灾预警监控方法，包括以下步骤：s1、按铁路沿线分段分布安装如权利要求1～6任意一项所述的智慧型防灾预警监控系统中的防灾预警模组和控制模块，并接入局域数据传输线路和云端实时数据传输线路；s2、防灾预警模组持续性监控实时监测数据，并将实时监测数据通过局域数据传输线路传输至控制模块；s3、当防灾预警模组中的至少一项数据指标出现异常时，控制模块立即将该异常数据通过云端实时数据传输线路传输至云平台和终端数据管理处理装置，又终端数据管理处理装置发出与异常数据相对应的特定预警、警报信号；s4、当控制模块接收到终端数据管理处理装置发出的开启防灾预警模组中的实时监控数据调取时，控制器将接收到的相应的实时监控数据通过云端实时数据传输线路传输至云平台和终端数据管理处理装置；其中：光伏不间断电源供应装置为防灾预警模组和局域数据传输线路、云端实时数据传输线路供电。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。