一种铁路与自动化码头交接状态智能检测方法和系统与流程

1.本发明涉及的是集装箱码头的装卸领域，特别涉及一种铁路与自动化码头交接状态智能检测方法和系统。


背景技术：

2.近年来，国家大力推进智慧港口、绿色港口建设，自动化码头作为智慧港口的重要建设内容，能够全面提升港口信息化、智能化、自动化水平，提高码头作业效率，为建设智慧港口提供强而有力的支撑。我国目前已经建成的自动化码头，已经实现了码头集装箱装卸、水平运输、堆场装卸环节的全过程智能化的操作。但涉及将铁路引入自动化码头，特别对货物列车进出码头装卸线时的线路状态和集装箱装卸状态的自动化、智能化检测技术，仍存在缺失。
3.目前，货物列车在进入码头装卸线进行装卸作业时，需要经过以下流程：
4.(1)进入：对货物列车行驶方向上的线路状态进行确认，在确保该段线路空闲，且无人员和异物侵入铁路建筑限界的情况下，货物列车驶入指定线路；
5.(2)货物列车停留在指定线路上，对货物列车的装卸状态进行确认：
6.空车状态时，确认装车作业区域内无人员和异物侵入的情况后，开始装车作业；
7.重车状态时，确认装卸的货物无破损、偏载、自燃等装卸异常状态，卸车作业区域内无人员和异物侵入的情况后，开始卸车作业；
8.(3)货物列车装卸作业结束后，对货物列车的装卸状态进行确认：
9.空车状态时，确认货物列车已处于空车状态，卸载货物无残留；
10.重车状态时，确认装卸的货物无破损、偏载、自燃等装卸异常情况，且已合理固定，没有超出铁路车辆限界；
11.(4)离开：对货物列车行驶方向前方的线路状态进行确认，在确保该段线路空闲，且无人员和异物侵入铁路建筑限界的情况下，货物列车驶出装卸线路；
12.然而，现有技术仍存在以下问题：存在的问题
13.1.检测线路状态、集装箱装卸状态采用现场确认或远程视频监控确认误差大，两种方式均需要进行人工干预，工作效率低，且可能会存在视觉盲区。
14.2.受人员经验、恶劣天气等因素的影响，对现场情况容易出现判断错误的情况。
15.3.缺少提供安全保障的检测设备，在自动化装卸区域有滞留人员时进行装卸作业，存在安全隐患。


技术实现要素：

16.鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种铁路与自动化码头交接状态智能检测方法和系统。
17.为了解决上述技术问题，本技术实施例公开了如下技术方案：
18.一种铁路与自动化码头交接状态智能检测方法，其特征在于，包括：
19.s100.当货物列车准备进入码头装卸线前，通过安装在装卸线前方的车辆运行方向检测装置触发来车信号；
20.s200.当系统收到来车信号后，通过安装在装卸线两侧及顶部的智能数据采集单元实时对货物列车顶部和线路两侧进行雷达波、图像、视频、温度和声音数据采集，并将采集的所有数据发送给智能数据分析单元；
21.s300.智能数据分析单元根据采集数据，对当前装卸线线路状态进行判定，当装卸线线路空闲且状态正常时，向系统发送货物列车允许进入信号，货物列车进入码头装卸线，再次通过智能数据分析单元对智能数据采集单元采集的数据进行分析，对货物列车装卸状态进行判定；
22.s400.当货物列车装卸状态正常时，货物列车开始进入装卸作业过程，当货物列车装卸作业完成后，再次通过智能数据分析单元对智能数据采集单元采集的数据进行分析，对货物列车装卸状态进行判定；
23.s500.当货物列车装卸完成时，向系统发送装卸作业结束信号，货物列车准备离开码头装卸线，再次通过智能数据分析单元对智能数据采集单元采集的数据进行分析，对装卸线线路状态和车辆货物装载状态进行判定，当装卸线线路状态和车辆货物装载状态正常时，系统发送准许离开装卸线的信号，允许货物列车离开码头装卸线。
24.进一步地，智能数据采集单元，至少包括：雷达测距采集设备、图像采集设备、视频采集设备、红外成像采集设备和声音采集设备；其中，通过雷达测距采集设备、图像采集设备和视频采集设备从货物列车顶部及线路两侧采集高清图像、高清视频和距离数据。
25.进一步地，通过红外热成像设备从货物列车顶部及线路两侧采集图像数据和温度数据；通过声音采集设备采集现场声音。
26.进一步地，智能数据分析单元通过对雷达波、图像和视频的智能分析，具体包括：进行人员识别、铁路建筑限界及障碍物识别、异物识别、车辆限界识别、箱号识别、箱型识别、集装箱顺位识别、偏载识别、货物破损识别、货物撒漏识别、烟雾识别、明火识别，自动判定人员入侵、异物入侵线路占用情况；判断货物破损、撒漏、偏载、自燃等装载异常情况。
27.进一步地，智能数据分析单元通过对红外成像热图的智能分析进行高温识别，自动判定集装箱内部货物自燃情况。
28.进一步地，智能数据分析单元通过对现场声音的智能分析进行异音识别，自动判定货物列车的运行异常及现场装卸作业异常。
29.进一步地，当装卸线线路状态或货物列车装载状态状态异常时，通过综合告警单元发出告警信号，并进行人工干预处理。
30.进一步地，综合告警单元的告警展示方式包括高清图像标注、高清视频标注、红外成像标注、雷达成像标注及播放语音形式；告警标注可按照发现问题的类型、等级、数量不同因素，以不同颜色进行标注提示。
31.本发明还公开了一种铁路与自动化码头交接状态智能检测系统，包括：智能数据采集单元、智能数据分析单元和综合告警单元；其中：
32.智能数据采集单元，用于实时对货物列车顶部和线路两侧进行雷达波、图像、视频、温度和声音数据采集，并将采集的所有数据发送给智能数据分析单元；
33.智能数据分析单元，用于对智能数据采集单元采集的数据进行动态分析，对装卸
线线路状态和货物列车装卸状态进行动态判断；
34.综合告警单元，用于根据智能数据分析单元的分析结果，发出告警信号，并进行人工干预处理。
35.本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：
36.本发明公开的一种铁路与自动化码头交接状态智能检测方法和系统，通过智能数据采集单元，实时对货物列车顶部和线路两侧进行雷达波、图像、视频、温度和声音数据采集；通过智能数据分析单元，对智能数据采集单元采集的数据进行动态分析，对当前装卸线线路状态和货物列车装载状态进行动态判断；通过综合告警单元，发出告警信号，并进行人工干预处理。本发明实现了在货物列车进入或离开码头铁路装卸线时，对线路状态和集装箱装载状态进行智能化检测，解决了自动化集装箱码头铁路装卸线现场人工作业停机的问题，提高了作业效率。
37.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
38.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
39.图1为本发明实施例1中，一种铁路与自动化码头交接状态智能检测方法的流程图；
40.图2为本发明实施例1中，一种铁路与自动化码头交接状态智能检测方法的逻辑图。
具体实施方式
41.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
42.为了解决现有技术中存在的问题，本发明实施例提供一种铁路与自动化码头交接状态智能检测方法和系统。
43.实施例1
44.本实施例公开了一种铁路与自动化码头交接状态智能检测方法，如图1和2，包括：
45.s100.当货物列车准备进入码头装卸线前，通过安装在装卸线前方的车辆运行方向检测装置触发来车信号；
46.s200.当系统收到来车信号后，通过安装在装卸线两侧及顶部的智能数据采集单元实时对货物列车顶部和线路两侧进行雷达波、图像、视频、温度和声音数据采集，并将采集的所有数据发送给智能数据分析单元；
47.s300.智能数据分析单元根据采集数据，对当前装卸线线路状态进行判定，当装卸线线路空闲且状态正常时，向系统发送货物列车允许进入信号，货物列车进入码头装卸线，再次通过智能数据分析单元对智能数据采集单元采集的数据进行分析，对货物列车装卸状态进行判定；
48.s400.当货物列车装卸状态正常时，货物列车开始进入装卸作业过程，当货物列车装卸作业完成后，再次通过智能数据分析单元对智能数据采集单元采集的数据进行分析，对货物列车装卸状态进行判定；
49.s500.当货物列车装卸完成时，向系统发送装卸作业结束信号，货物列车准备离开码头装卸线，再次通过智能数据分析单元对智能数据采集单元采集的数据进行分析，对装卸线线路状态和车辆货物装载状态进行判定，当装卸线线路状态和车辆货物装载状态正常时，系统发送准许离开装卸线的信号，允许货物列车离开码头装卸线。
50.在一些优选实施例中，当当前装卸线线路状态或货物列车装载状态状态异常时，通过综合告警单元发出告警信号，并进行人工干预处理。
51.具体的，本发明对监控范围内的装卸线线路状态，以及进入监控范围内的货物列车集装箱装载状态进行实时监控，并按照智能分析系统的检测结果进行自动告警。综合告警单元的告警展示方式包括高清图像标注、高清视频标注、红外成像标注、雷达成像标注及播放语音形式；告警标注可按照发现问题的类型、等级、数量不同因素，以不同颜色进行标注提示。
52.本实施例还公开了一种铁路与自动化码头交接状态智能检测系统，包括：智能数据采集单元、智能数据分析单元和综合告警单元；其中：
53.智能数据采集单元，用于实时对货物列车顶部和线路两侧进行雷达波、图像、视频、温度和声音进行采集，并将采集的所有数据发送给智能数据分析单元；
54.智能数据分析单元，用于对智能数据采集单元采集的数据进行分析，对当前装卸线线路状态和货物列车装载状态进行判断；
55.综合告警单元，用于根据智能数据分析单元的分析结果，发出告警信号，并进行人工干预处理。
56.其中，智能数据采集单元、智能数据分析单元和综合告警单元具体的工作方法已在上述一种铁路与自动化码头交接状态智能检测方法中进行了详细描述，再此不在进行赘述。
57.本发明公开的一种铁路与自动化码头交接状态智能检测方法和系统，通过智能数据采集单元，实时对货物列车顶部和线路两侧进行雷达波、图像、视频、温度和声音数据采集；通过智能数据分析单元，对智能数据采集单元采集的数据进行分析，对当前装卸线线路状态和货物列车装载状态进行判断；通过综合告警单元，发出告警信号，并进行人工干预处理。本发明实现了在货物列车进入或离开码头装卸线时，对线路状态和集装箱装载状态进行智能化检测，解决了自动化集装箱码头铁路装卸线现场人工作业停机的问题，提高了作业效率。
58.应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或层次。
59.在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那
样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。
60.本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。
61.结合本文的实施例所描述的方法或者算法的步骤可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或其组合。软件模块可以位于ram存储器、闪存、rom存储器、eprom存储器、eeprom存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、cd-rom或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质连接至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于asic中。该asic可以位于用户终端中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于用户终端中。
62.对于软件实现，本技术中描述的技术可用执行本技术所述功能的模块(例如，过程、函数等)来实现。这些软件代码可以存储在存储器单元并由处理器执行。存储器单元可以实现在处理器内，也可以实现在处理器外，在后一种情况下，它经由各种手段以通信方式耦合到处理器，这些都是本领域中所公知的。
63.上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。

技术特征：
1.一种铁路与自动化码头交接状态智能检测方法，其特征在于，包括：s100.当货物列车准备进入码头装卸线前，通过安装在装卸线前方的车辆运行方向检测装置触发来车信号；s200.当系统收到来车信号后，通过安装在装卸线两侧及顶部的智能数据采集单元实时对货物列车顶部和线路两侧进行雷达波、图像、视频、温度和声音数据采集，并将采集的所有数据发送给智能数据分析单元；s300.智能数据分析单元根据采集数据，对当前装卸线线路状态进行判定，当装卸线线路空闲且状态正常时，向系统发送货物列车允许进入信号，货物列车进入码头装卸线，再次通过智能数据分析单元对智能数据采集单元采集的数据进行分析，对货物列车装卸状态进行判定；s400.当货物列车装卸状态正常时，货物列车开始进入装卸作业过程，当货物列车装卸作业完成后，再次通过智能数据分析单元对智能数据采集单元采集的数据进行分析，对货物列车装卸状态进行判定；s500.当货物列车装卸完成时，向系统发送装卸作业结束信号，货物列车准备离开码头装卸线，再次通过智能数据分析单元对智能数据采集单元采集的数据进行分析，对装卸线线路状态和车辆货物装载状态进行判定，当装卸线线路状态和车辆货物装载状态正常时，系统发送准许离开装卸线的信号，允许货物列车离开码头装卸线。2.如权利要求1所述的一种铁路与自动化码头交接状态智能检测方法，其特征在于，智能数据采集单元，至少包括：雷达测距采集设备、图像采集设备、视频采集设备、红外成像采集设备和声音采集设备；其中，通过雷达采集设备、图像采集设备和视频采集设备从货物列车顶部及线路两侧采集高清图像、高清视频和距离数据。3.如权利要求2所述的一种铁路与自动化码头交接状态智能检测方法，其特征在于，通过红外热成像设备从货物列车顶部及线路两侧采集图像数据和温度数据；通过声音采集设备采集现场声音。4.如权利要求1所述的一种铁路与自动化码头交接状态智能检测方法，其特征在于，智能数据分析单元通过对雷达波、图像和视频的智能分析，具体包括：进行人员识别、铁路建筑限界及障碍物识别、异物识别、车辆限界识别、箱号识别、箱型识别、集装箱顺位识别、车辆偏载识别、货物破损识别、货物撒漏识别、烟雾识别、明火识别，自动判定人员入侵、异物入侵线路占用情况；判断货物破损、撒漏、偏载、自燃等装载异常情况。5.如权利要求1所述的一种铁路与自动化码头交接状态智能检测方法，其特征在于，智能数据分析单元通过对红外成像热图的智能分析进行高温识别，自动判定集装箱内部货物自燃情况。6.如权利要求1所述的一种铁路与自动化码头交接状态智能检测方法，智能数据分析单元通过对现场声音的智能分析进行异音识别，自动判定货物列车的运行异常及现场装卸作业异常。7.如权利要求1所述的一种铁路与自动化码头交接状态智能检测方法，当装卸线线路状态或货物列车装载状态状态异常时，通过综合告警单元发出告警信号，并进行人工干预处理。8.如权利要求7所述的一种铁路与自动化码头交接状态智能检测方法，综合告警单元
的告警展示方式包括高清图像标注、高清视频标注、红外成像标注、雷达成像标注及播放语音形式；告警标注可按照发现问题的类型、等级、数量不同因素，以不同颜色进行标注提示。9.一种铁路与自动化码头交接状态智能检测系统，其特征在于，包括：智能数据采集单元、智能数据分析单元和综合告警单元；其中：智能数据采集单元，用于实时对货物列车顶部和线路两侧进行雷达波、图像、视频、温度和声音进行采集，并将采集的所有数据发送给智能数据分析单元；智能数据分析单元，用于对智能数据采集单元采集的数据进行动态分析，对装卸线线路状态和货物列车装卸状态进行动态判断；综合告警单元，用于根据智能数据分析单元的分析结果，发出告警信号，并进行人工干预处理。

技术总结
一种铁路与自动化码头交接状态智能检测方法和系统，通过智能数据采集单元，实时对交接货物列车顶部和线路两侧进行雷达波、图像、视频、温度和声音进行采集；通过智能数据分析单元，对智能数据采集单元采集的数据进行分析，对当前装卸线线路状态和货物列车装卸状态进行判断；通过综合告警单元，发出告警信号，并进行人工干预处理。本发明实现了在货物列车进入或离开码头装卸线时，对线路状态和集装箱装载状态进行智能化检测，解决了自动化集装箱码头铁路装卸线现场人工作业停机的问题，提高了作业效率。作业效率。作业效率。


技术研发人员：顾闻 吴石松 龚雪 李瑞 方亚非 何姗 汪洋 刘少健 汪洋成威
受保护的技术使用者：中铁武汉勘察设计院有限公司
技术研发日：2022.12.15
技术公布日：2023/6/12