FLIR:铁路沿线山体滑坡智能预警布防方案

2021年06月01日

方案背景

　　今年我国的高温与雨季来得都比往年更早一些，南方暴雨频发，山体滑坡多发生于汛期暴雨频发期,发生突然,来势凶猛,近几年来，山体滑坡险情频繁，众多滑坡体中,有的尚处于蠕动变形阶段，山体滑坡一旦发生，人员伤亡、财产损失，而且泥石流将危及一定范围内的房屋、交通、人员安全。特别是易崩塌山体铁路，容易发生孤石滚落和山体大面积滑坡，存在着行车安全隐患，采用科学监控助力铁路对山体进行实时防灾监测尤为重要。

　　智能AI 监测视频分析解决方案能及时排查铁路沿线和路外安全隐患，确保天气非常时期铁路运输的稳定安全，准确判断落石灾害，识别滑坡灾害进行提前预警。

需求分析

　　铁路沿线防灾安全监测需要对危及铁路列车运行安全的风、雨、泥石流等灾害和异物侵入实时监测报警、预警，以尽早控制列车限速或停车，减少损失。监测系统需具备：
　　1、高灵敏度、无死角、无盲区，全线全程传感监控。
　　2、具有较准确的行为的定位指示。环境适应性及抗干扰能力强。安装方便，传感警戒区少维护，甚至免维护。
　　3、监测系统要求满足全天二十四小时不间断监测，监测人员可实时掌握铁路及周边信息，且在风雨雷电雾霜等极端天气下正常工作，在系统正常工作时间内，避免有漏报误报现象产生。

方案概述

　　铁路沿线山体滑坡监测预警系统，能满足上述需求分析，融合人工智能，监测人员可提早，实时掌握铁路沿线山体信息，基于图像识别、人工智能为核心的异物入侵，分状态智能监测系统，能够在各种天气和气候条件下，对可能威胁到铁路正常运行的落石、边坡溜塌、闯入的人员或牲畜、坠桥侵限的车辆或物体等各类异物进行快速、准确地判别，以主动预报和实时监控报警的方式，实现对高危路段铁路沿线边坡的方位监测。系统能全天候24h不间断工作，能有效排除行车、行人、动物等因素的干扰，准确判断落石灾害，识别滑坡灾害进行提前预警。

铁路沿线山体滑坡方案优势分析

优势一系统能适应各种恶劣环境全天候防御

　　热成像仪能实现（下雪中普通摄像机和热成像中的150米外的人）全天候24小时始终如一的图像能透过黑夜，透雨，透雪，透雾，透烟，各种恶劣环境不会产生误报和漏报。

　　在风雨交加的环境中，热像能见度要高于可见光，上图为观测纵深150米可见光与热像图对比，热像设备不会被自然环境干扰依然可以观测到150米外人类目标。

优势二：独有的AI智能影像系统，智能布防

　　分状态智能布防：可对指定目标的特定状态进行设定，实现灵活、实用的监控布防模式。本方案产品拥有世界一流的热势能传感器，在具有挑战性的成像环境中获取最清晰的图像，自动检测出视频画面中的运动行为特征，为整个智能分析监控系统提供了最清晰原始的数据，从而减少了误报事件，提高了精准性。

　　系统设备通过不间断监测发现边坡的变形态势，对超阈值变形和崩塌、掉块等灾害进行预警，减少交通事故的发生，保证铁路运营的安全。

　　视频的方式采集边坡形态信息。利用AI深度学习法，建立初始边坡模型，可以完成目标分类、检测、分割、识别等任务，得到精确的探测距离，定位信息，而且不易受光照、恶劣天气条件的影响。

AI智能影像技术原理分析：

　　我们采用3D的视频分析技术，能够利用计算机构建一个3D的模型。

　　传统的智能监控技术是基于视频画面这个2D空间，无法判断物体的真实大小，而我们构建一个3D模型，能够准确地识别物体形态。

　　可以获得目标精确的3D信息，监测范围也能够到达200米。对光照不敏感，连续24小时工作以提高整个监测系统的性能和稳定性。智能AI分析系统能实现：3D前景目标跟踪，轨迹分析，智能判断落石轨迹，能有效过滤风吹草动、飞鸟等干扰，同时对雨天、雾天等极端天气适应性好。每个像素点存储了一个3D数据样本集，然后将每一个新的像素值和样本集进行比较来判断是否属于背景点。样本集会不断更新，使得模型能够适应背景的不断变化。

　　智能AI分析系统智能分析系统基于运动规律识别行为式样，并具有自学习功能，能够积累以前的数据而变得更加准确，自动灵敏度 – 持续校准外部环境, 在光线和天气发生变化时能提供可靠的分析结果, 无需人为的进行实时校准。