基于红外激光图像识别和物联网技术的铁路路基沉降监测技术研究

卢容仁 龙庭该 胡峰

摘要：基于红外激光图像识别和物联网技术，研发了一款铁路路基沉降实时监测系统。系统由测量和传输两部分构成。监测过程中，在测量范围的前后2公里地段安装声控传感器，以收集列车接近信息。当列车经过时，声控传感器将列车信息通过声控传输线路传递至测量系统，测量系统基于红外激光图像识别技术获取路基沉降数据。如若路基沉降量超限，测量系统将立即通过预警传输线路向列车控制中心发送预警信息，提醒紧急停车。该监测系统与传统的人工监测相比，具有便携性、安全性、经济性、高效性等优势，极大地推动了路基监测技术的发展。

关键词：铁路路基，沉降;监测;系统研发;图像识别;物联网

引言

铁路路基是承受和传递列车、机车重力及列车动态作用的结构层，岩土应力分布相对集中，周围岩土层的轻微扰动，都可能导致岩土应力重新分布，引起不均与的沉降，导致铁路线路几何尺寸超限，危机行车安全。因此，对可能改变铁路路基岩土应力分布的外界施工，都应该对铁路路基实施位移监测[1-4]。目前对路基沉降的监测主要分为人工定期测量和安装设备实时监测。前者属于病害检查，根据前期沉降规律定期到现场测量，适合于有规律的铁路路基沉降，对岩土应力聚变引起的路基加速沉降病害，具有一定的潜在安全风险，无法保证列车运行安全。后者属于实时监测，如铁环分层沉降仪法、剖面沉降仪法、沉降板法、沉降水杯法、光纤光栅法、地温推测法、GPS测绘观测等。……