CN110418106B - 基建设备运营状态移动式组合监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基建设备运营状态移动式组合监测方法，于基建设备的监测路径上设置可移动的监测模块，监测模块通过走行设备实现移动，监测模块上具有采集设备，实施以下步骤：步骤一，监测位置视角确定；步骤二，监测模块分类组合；步骤三，调整监测模块视角；步骤四，加载监测控制策略；步骤五，***运行采集信息。本发明中通过设置多组不同的图像采集模块和视频采集模块的角度，可形成组合视角。实际工作中可适当增加同一类别监测模块个数，如适当增加照明模块、图像采集模块和视频采集模块，不同监测模块的监测角度设置不同，通过角度的相互组合，形成组合视角完成被监测对象的全面监测，消除监测盲区。

Description

基建设备运营状态移动式组合监测方法

技术领域

本发明涉及基建设备运营监测技术领域，具体涉及一种基建设备运营状态移动式组合监测方法。

背景技术

随着轨道交通、城市综合管廊和地下空间等大型基建产业的发展，结合物联网、云计算、大数据等先进技术的应用，各种设备设施的状态监测、数据采集及数据挖掘越来越重要。利用先进的监测装置，采集各种数据信息，充分利用数据资源，挖掘数据价值是未来实现智能化、智慧化运维管理的必然选择。全面化、灵活化、简约化的监测***是监测技术领域未来发展的方向。

发明内容

本发明的目的是提供一种基建设备运营状态移动式组合监测方法，该方法可通过模块组合和视角组合的方案对监测对象各部分工作状态进行实时监测和固定地点重点监测，并可提供实时的图像、视频、音频、数据等监测信息，监测信息具有标准化、统一化、全面化的特点，具备统一管理和深入挖掘的条件。

本发明所采用的技术方案为：

基建设备运营状态移动式组合监测方法，其特征在于：

于基建设备的监测路径上设置可移动的监测模块，监测模块通过走行设备实现移动，监测模块上具有采集设备，实施以下步骤：

步骤一，监测位置视角确定；

步骤二，监测模块分类组合；

步骤三，调整监测模块视角；

步骤四，加载监测控制策略；

步骤五，***运行采集信息。

步骤一，分析监测对象情况，确定普通区段和特殊困难区段监测视角范围，根据监测模块的采集设备性能和拍摄视角范围，确定单台监测模块中采集设备位置、角度及数量，满足全面监测的条件。

步骤二，涉及的监测模块为信息获取单元，监测模块上安装有采集设备，每个监测模块具备一种或多种功能，包括：动力模块、蓄电池储能模块、数据传输模块、数据存储模块、自检报警***模块、照明模块、图像采集模块、视频采集模块、音频采集模块、数据采集模块、微气象监测模块；

根据任务内容和监测对象情况，对监测模块进行分类组合，包括：视频类模块、图像类模块、音频类模块、数据类模块中的一种或多种，并对每类模块进行数量分配，保证最少数量的监测模块，对整个监测对象视角范围进行监测，最终根据监测任务不同，选取对应功能的监测模块进行组合，形成移动式监测***。

步骤三，调整监测模块视角，对不同功能的同类监测模块采集设备进行调整，调整采集设备的位置和角度形成组合视角，组合视角完全覆盖普通区段和特殊困难区段全部监测范围。

步骤四，加载监测控制策略至监测模块中，来控制监测模块的工作状态，控制策略包括：普通区段监测运行速度，拍摄角度调整量；特殊困难区段运行速度，拍摄角度调整量，停车详细监测时间设置。

步骤五，启动移动监测装置，开启采集设备，采集的信息类型包括：图像、视频、音频、数据，相同监测模块中不同监测视角采集到不同方位的信息，全面覆盖监测工作内容。

本发明具有以下优点：

1、本发明由不同功能模块自由编组组成，各模块功能不同，可实现不同工作内容，且编组灵活多样，可根据具体作业内容进行不同模块编组完成监测任务，可方便增减更换编组监测模块，便于监测模块的检修维护，提高监测效率。

2、本发明中通过设置多组不同的图像采集模块和视频采集模块的角度，可形成组合视角。实际工作中可适当增加同一类别监测模块个数，如适当增加照明模块、图像采集模块和视频采集模块，不同监测模块的监测角度设置不同，通过角度的相互组合，形成组合视角完成被监测对象的全面监测，消除监测盲区。

3、本发明根据工作需要，可通过编程完成任务设置下载至监测装置，可实现定点监测线路特殊困难区段，对重点位置进行停车详细监测，通过调整多组摄像机或摄像头角度，对重点位置进行多角度、全方位的监测。

附图说明

图1为本发明的实施结构示意图；

图2 为本发明的监测模块构成图；

图3 为本发明的组合视角正视图；

图4 为本发明的组合视角侧视图；

图5 为本发明的双线隧道内安装图；

图6 为本发明的路基和桥梁区段安装图；

图7为轨道装置的示意图；

图8为轮轴装置的示意图。

图中，1-监测模块、2-采集设备、3-电刷、4-滚轮、5-滑道、6-绝缘垫块、7 -轮轴装置、8-滑动底座。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。

本发明涉及基建设备运营状态移动式组合监测方法，于基建设备的监测路径上设置可移动的监测模块，监测模块通过走行设备实现移动，监测模块上具有采集设备，实施以下步骤：

步骤一，监测位置视角确定；

步骤二，监测模块分类组合；

步骤三，调整监测模块视角；

步骤四，加载监测控制策略；

步骤五，***运行采集信息。

走行设备包括两种，轨道装置和轮轴装置7：

1、轨道装置包括滑道5、滑动底座8和电刷3；监测模块1固定到滑动底座8上，滑动底座8底部开设条形通槽并内部中空，剖面呈C形，槽底设置两处电刷3，电刷3通过引线接入监测模块1；滑道5固定到监测路径上，整体截面呈工字形，顶部嵌入滑动底座8内并与电刷3接触，监测模块1通过电刷3获取电能。滑道5包括对称非接触的正极钢轨和负极钢轨，截面均呈C形，顶部分别与两处电刷3接触。正极钢轨和负极钢轨的底板通过螺栓固定到监测路径上，正极钢轨和负极钢轨的底板下垫设有绝缘垫块6。滑动底座8空腔内的两侧设置有轴，轴上设置有滚轮4，滚轮4的滚动面与正极钢轨或负极钢轨顶板的侧轨面接触。一条滑道5上设置有多个监测模块1，形成编组的多元监测***。

2、轮轴装置7包括轮轴、巡线***及其控制器；轮轴装置7包括轮轴、巡线***、电源***及其控制器；监测模块1固定于轮轴装置的平台，带有轮轴装置的监测模块1放置于地面上进行移动监测；巡线***、电源***和控制器装载于轮轴装置上方的平台，通过软电缆彼此进行连接。当设置巡线***时，轮轴装置可实时根据监测路径线路标识，通过控制器控制监测装置按标识路径移动；当采用程序加载方式时，可事先将监测任务路径下载至控制器中，控制器根据指令控制监测装置按程序路径移动。

步骤一，监测位置视角分析，分析监测对象情况，确定普通区段和特殊困难区段监测视角范围，根据监测模块的采集设备性能，如摄像机、照相机等拍摄视角范围，确定单台监测模块中采集设备位置、角度及数量，满足全面监测的条件。

步骤二，监测模块分类组合，涉及的监测模块为信息获取单元，监测模块上安装有采集设备，每个监测模块具备一种或多种功能，包括：动力模块、蓄电池储能模块、数据传输模块、数据存储模块、自检报警***模块、照明模块、图像采集模块、视频采集模块、音频采集模块、数据采集模块、微气象监测模块等。

根据任务内容和监测对象情况，对监测模块进行分类组合，包括：视屏类模块、图像类模块、音频类模块、数据类模块，并对每类模块进行数量分配，保证最少数量的监测模块，可对整个监测对象视角范围进行监测，最终根据监测任务不同，选取对应功能的监测模块进行组合，形成移动式监测装置。

步骤三，调整监测模块视角，对移动监测装置中不同功能的同类监测模块采集设备进行调整，调整采集设备的位置和角度形成组合视角，组合视角可完全覆盖普通区段和特殊困难区段全部监测范围。

移动监测装置按设定速度移动过程中，可对全段落被监测对象进行监测，通过组合视角的设置，可对特殊困难区段进行无死角监测，消除盲区。当经过特殊困难区段时，可设置慢速监测或停车详细监测。

步骤四，加载监测控制程序，根据监测对象情况，通过计算机完成监测模块的控制程序编写，然后将控制策略加载至监测模块中，来控制监测模块的工作状态。控制策略包括：普通区段监测运行速度，拍摄角度调整量；特殊困难区段运行速度，拍摄角度调整量，停车详细监测时间设置等。

步骤五，***运行采集信息，启动移动监测装置，开启采集设备，采集的信息类型包括：图像、视屏、音频、数据等，相同监测模块中不同监测视角可以采集到不同方位的信息，可全面覆盖监测工作内容。

实施例：

本发明可用于轨道交通、城市综合管廊和地下空间等大型基建产业的设备运营状态监测，可对***各部分工作状态进行实时监测，提供实时的图像、视频、音频等监测数据，监测数据具有标准化、统一化、全面化的特点，具备统一管理和深入挖掘的条件。以双线高速铁路接触网监测为例进行描述。

双线高速铁路接触网铁路全线长200公里，全线设置8组移动式监测装置，上下行各4组，每组移动式监测装置负责50公里线路的接触网监测。

每组移动式监测装置的监测模块，包括：动力模块1个、蓄电池储能模块1个、数据传输模块1个、数据存储模块1个、自检报警***模块1个、照明模块6个、图像采集模块3个、视频采集模块3个、音频采集模块1个、微气象监测模块1个，共计19个监测模块。编组后形成1组移动式监测装置。

移动式监测装置的各监测模块功能不同，可实现不同的监测任务，通过有序的组合和编组完成指定任务，移动式监测装置各组成模块可灵活拆卸，如某监测模块发生故障，可卸载该监测模块或者增加相同监测模块，在任务紧急的情况下不影响监测任务。

通过计算机编程完成本线路移动式监测装置的控制程序，并分别下载至8组移动式监测装置中，根据不同里程范围和线路条件完成不同类型的监测任务，采集的接触网***状态数据实时传输至本线数据中心进行缺陷报警和挖掘分析。设置第1组移动式监测装置的运行速度为10千米/小时，含10处停车重点监测位置，监测时间为6分钟，巡检过程中根据列车运行资料，将会遇到20列列车通过，列车通过时停车重点监测，设置每列列车通过时的监测时间为6分钟，8组移动式监测装置同时进行监测，假设工况一致，可共计8小时完成全线接触网监测。

在隧道内通过组合视角可监测到接触网悬挂装置、支撑装置、附加导线、供电线电缆、吊柱。隧道内停车重点监测包括：列车通过时接触线与受电弓的接触情况、隧道壁振动情况和列车过后接触网及附加导线在活塞风影响下的动态情况等。

在隧道外通过组合视角可监测到接触网悬挂装置、支撑装置、附加导线、供电线、支柱、吸上线、隔离开关、供电线上网、硬横梁。隧道外停车重点监测包括：列车通过时接触线与受电弓的接触情况、高桥段桥梁振动情况和列车过后接触网及附加导线的动态情况等。

其它停车重点监测包括：隧道内特殊区段、高桥段、供电线电缆接头、重点设备设施等。

移动式监测装置固定于滑道上，滑道由沿线设置的箱式变压器经变频器整流后供电。箱式变压器约3公里设置一处，2个箱式变压器中间钢轨处设置轨道绝缘节，每个供电单元约3公里，当移动式监测装置进入下一个供电单元时，下个供电单元上电；当移动式监测装置离开本供电单元时，本供电单元断电。移动式监测装置工作时不需要全线滑道同时供电，仅在供电单元转换时有两个供电单元供电。

本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。

Claims (4)

1.基建设备运营状态移动式组合监测方法，其特征在于：

于基建设备的监测路径上设置可移动的监测模块，监测模块通过走行设备实现移动，监测模块上具有采集设备，实施以下步骤：

步骤一，监测位置视角确定；

步骤二，监测模块分类组合；

步骤三，调整监测模块视角；

步骤四，加载监测控制策略；

步骤五，***运行采集信息；

步骤一，分析监测对象情况，确定普通区段和特殊困难区段监测视角范围，根据监测模块的采集设备性能和拍摄视角范围，确定单台监测模块中采集设备位置、角度及数量，满足全面监测的条件；

步骤二，涉及的监测模块为信息获取单元，监测模块上安装有采集设备，每个监测模块具备一种或多种功能，包括：动力模块、蓄电池储能模块、数据传输模块、数据存储模块、自检报警***模块、照明模块、图像采集模块、视频采集模块、音频采集模块、数据采集模块、微气象监测模块中的一种或多种；

根据任务内容和监测对象情况，对监测模块进行分类组合，包括：视频类模块、图像类模块、音频类模块、数据类模块中的一种或多种，并对每类模块进行数量分配，保证最少数量的监测模块，对整个监测对象视角范围进行监测，最终根据监测任务不同，选取对应功能的监测模块进行组合，形成移动式监测***；

所述走行设备包括两种，轨道装置和轮轴装置：

所述轨道装置包括滑道、滑动底座和电刷；监测模块固定到滑动底座上，滑动底座底部开设条形通槽并内部中空，剖面呈C形，槽底设置两处电刷，电刷通过引线接入监测模块；滑道固定到监测路径上，整体截面呈工字形，顶部嵌入滑动底座内并与电刷接触，监测模块通过电刷获取电能；滑道包括对称非接触的正极钢轨和负极钢轨，截面均呈C形，顶部分别与两处电刷接触；正极钢轨和负极钢轨的底板通过螺栓固定到监测路径上，正极钢轨和负极钢轨的底板下垫设有绝缘垫块；滑动底座空腔内的两侧设置有轴，轴上设置有滚轮，滚轮的滚动面与正极钢轨或负极钢轨顶板的侧轨面接触；一条滑道上设置有多个监测模块，形成编组的多元监测***；

所述轮轴装置包括轮轴、巡线***及其控制器；轮轴装置包括轮轴、巡线***、电源***及其控制器；监测模块固定于轮轴装置的平台，带有轮轴装置的监测模块放置于地面上进行移动监测；巡线***、电源***和控制器装载于轮轴装置上方的平台，通过软电缆彼此进行连接；当设置巡线***时，轮轴装置可实时根据监测路径线路标识，通过控制器控制监测装置按标识路径移动；当采用程序加载方式时，可事先将监测任务路径下载至控制器中，控制器根据指令控制监测装置按程序路径移动。

2.根据权利要求1所述的基建设备运营状态移动式组合监测方法，其特征在于：

步骤三，调整监测模块视角，对不同功能的同类监测模块采集设备进行调整，调整采集设备的位置和角度形成组合视角，组合视角完全覆盖普通区段和特殊困难区段全部监测范围。

3.根据权利要求2所述的基建设备运营状态移动式组合监测方法，其特征在于：

步骤四，加载监测控制策略至监测模块中，来控制监测模块的工作状态，控制策略包括：普通区段监测运行速度，拍摄角度调整量；特殊困难区段运行速度，拍摄角度调整量，停车详细监测时间设置。

4.根据权利要求3所述的基建设备运营状态移动式组合监测方法，其特征在于：

步骤五，启动移动监测装置，开启采集设备，采集的信息类型包括：图像、视频、音频、数据中的一种或多种，相同监测模块中不同监测视角采集到不同方位的信息，全面覆盖监测工作内容。

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