CN112615430B - 轨道交通信号机房内电源屏监控***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种轨道交通信号机房内电源屏监控***及方法，所述***包括：前端采集模块和后端处理模块，其中，前端采集模块包括第一摄像头、第二摄像头、通信单元和本地存储设备；后端处理模块用于对所述面板图像进行灯位识别，并基于灯位识别结果，对所述目标电源屏进行故障分析和工作时长统计，基于所述红外热图像，确定所述目标电源屏两系电源的使用情况和所述目标电源屏的负载情况。本发明不需要改变原有电源屏结构，更加安全有效，通过利用图像识别技术进行灯位识别，具有可信度，并基于灯位识别结果，对电源屏进行故障分析和工作时长统计，基于红外热图像，确定电源屏两系电源的使用情况和负载情况，可以保障设备更加安全稳定运行。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种轨道交通信号机房内电源屏监控***及方法。
背景技术
电源屏作为轨道交通中的重要设备之一，电源屏的稳定工作是保证轨道交通运输正常进行的后盾，所以智能化电源屏的运维尤为重要。近年来，随着科技的不断进步，电源屏也在不断改进中，设备厂商不断升级对信号电源屏的内置监控功能，以备运维人员实际查看，但是操作相对复杂，对实际运维过程并不很友好。
部分厂商采用额外增加板卡的方式，接入AD/DA采集板卡，通过对电源屏部分电参量的采集分析，外加通讯模块进行监测。该方案可以不需要更换原有电源屏，通过对原有线路进行改造，灵活度较高，但是由于接入方式需要改动电源屏内部接线点，有很大的安全风险。
发明内容
本发明提供一种轨道交通信号机房内电源屏监控***及方法，用以解决现有电源屏监控技术存在的操作复杂、需要改动电源屏内部接线点的缺陷。
本发明提供一种轨道交通信号机房内电源屏监控***，包括：前端采集模块和后端处理模块，其中，
所述前端采集模块包括第一摄像头、第二摄像头、通信单元和本地存储设备；
所述第一摄像头、第二摄像头均与本地存储设备连接，所述第一摄像头、第二摄像头、本地存储设备均与通信单元连接；
所述第一摄像头和第二摄像头均装载在轨道交通信号机房内目标电源屏外部的支撑设备上，所述第一摄像头用于采集目标电源屏的面板图像，所述第二摄像头用于采集目标电源屏的红外热图像；
所述本地存储设备用于存储所述面板图像和红外热图像；
所述通信单元用于向后端处理模块发送所述面板图像和红外热图像；
所述后端处理模块部署在局域网主机或云端服务器，所述后端处理模块用于对所述面板图像进行灯位识别，并基于灯位识别结果，对所述目标电源屏进行故障分析和工作时长统计，基于所述红外热图像，确定所述目标电源屏两系电源的使用情况和所述目标电源屏的负载情况。
根据本发明提供的一种轨道交通信号机房内电源屏监控***，所述基于灯位识别结果，对所述目标电源屏进行故障分析和工作时长统计，包括：
基于灯位识别结果，确定所述目标电源屏的输入电源，并判断所述目标电源屏的输入电源是否存在故障；
基于灯位识别结果，统计所述目标电源屏当前的输入电源的工作时长；
输出所述目标电源屏的故障分析结果和工作时长统计结果。
根据本发明提供的一种轨道交通信号机房内电源屏监控***，所述后端处理模块还用于：
基于所述目标电源屏两系电源的使用情况和所述目标电源屏的工作时长统计结果，输出所述目标电源屏的电源切换推荐结果。
根据本发明提供的一种轨道交通信号机房内电源屏监控***，所述后端处理模块还用于：
基于所述目标电源屏的负载情况和历史温度曲线，预测并输出所述目标电源屏的使用寿命；
其中，所述历史温度曲线根据所述目标电源屏在预设时间段内每一采样时刻的红外热图像生成。
本发明还提供一种轨道交通信号机房内电源屏监控方法，包括：
获取第一摄像头采集的目标电源屏的面板图像以及第二摄像头采集的目标电源屏的红外热图像；
对所述面板图像进行灯位识别，并基于灯位识别结果，对所述目标电源屏进行故障分析和工作时长统计；
基于所述红外热图像，确定所述目标电源屏两系电源的使用情况和所述目标电源屏的负载情况。
根据本发明提供的一种轨道交通信号机房内电源屏监控方法，所述基于灯位识别结果，对所述目标电源屏进行故障分析和工作时长统计，包括：
基于灯位识别结果，确定所述目标电源屏的输入电源，并判断所述目标电源屏的输入电源是否存在故障；
基于灯位识别结果，统计所述目标电源屏当前的输入电源的工作时长；
输出所述目标电源屏的故障分析结果和工作时长统计结果。
根据本发明提供的一种轨道交通信号机房内电源屏监控方法，还包括：
基于所述目标电源屏两系电源的使用情况和所述目标电源屏的工作时长统计结果，输出所述目标电源屏的电源切换推荐结果。
根据本发明提供的一种轨道交通信号机房内电源屏监控方法，还包括：
基于所述目标电源屏的负载情况和历史温度曲线，预测并输出所述目标电源屏的使用寿命；
其中，所述历史温度曲线根据所述目标电源屏在预设时间段内每一采样时刻的红外热图像生成。
本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述轨道交通信号机房内电源屏监控方法的步骤。
本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述轨道交通信号机房内电源屏监控方法的步骤。
在本发明中，通过利用两个摄像头获取目标电源屏的面板图像以及红外热图像，摄像头部署独立于电源屏之外，不需要改变原有电源屏结构，更加安全有效，通过利用图像识别技术进行灯位识别，具有可信度，并基于灯位识别结果，对电源屏进行故障分析和工作时长统计，确定电源屏两系电源的使用情况和负载情况，可以保障设备更加安全稳定运行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的轨道交通信号机房内电源屏监控***的结构示意图；
图2为本发明提供的一种轨道交通信号机房内电源屏监控方法的流程示意图；
图3为本发明提供的一种电子设备的实体结构示意图。
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，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应理解，说明书中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
电源屏作为轨道交通中信号、指挥等设备的供电来源，需要保证7*24小时不间断工作，因此设备的安全性和稳定性直接决定了轨道交通整体信号及控制***能否安全有效的运行。
图1为本发明提供的轨道交通信号机房内电源屏监控***100的结构示意图，包括：前端采集模块101和后端处理模块102，其中，
所述前端采集模块101包括第一摄像头1011、第二摄像头1012、通信单元1013和本地存储设备1014；
所述第一摄像头1011、第二摄像头1012均与本地存储设备1014连接，所述第一摄像头1011、第二摄像头1012、本地存储设备1014均与通信单元1013连接；
所述第一摄像头1011和第二摄像头1012均装载在目标电源屏外部的支撑设备上，所述第一摄像头1011用于采集目标电源屏的面板图像，所述第二摄像头1012用于采集目标电源屏的红外热图像；
所述本地存储设备1014用于存储所述面板图像和红外热图像；
所述通信单元1013用于向后端处理模块102发送所述面板图像和红外热图像；
所述后端处理模块102部署在局域网主机或云端服务器，所述后端处理模块用于对所述面板图像进行灯位识别，并基于灯位识别结果，对所述目标电源屏进行故障分析和工作时长统计，基于所述红外热图像，确定所述目标电源屏两系电源的使用情况和所述目标电源屏的负载情况。
具体地，电源屏为了保证可以稳定提供电源输出，进行了两路电源接入。工作时，一般只保留一路电源工作，当一路电源出现故障时，维护人员可以切换另一路电源，保证电源屏可以持续对外供电，目前智能电源屏在原有电源屏基础之上，内置了监测单元，可以对电源进行实时监控，对故障进行及时的响应。
可以理解的是，第一摄像头1011为普通摄像头，装载在目标电源屏外部的支撑设备上，用于采集目标电源屏的面板图像。面板图像通过通信单元被上传至后端处理模块102。
后端处理模块102对所述面板图像进行灯位识别，并基于灯位识别结果，对所述目标电源屏进行故障分析和工作时长统计。
第二摄像头1012为红外摄像头，用于采集目标电源屏的红外热图像。
其中，红外热图像反映了电源屏的热辐射信息，具体为温度。红外热图像通过通信单元被上传至后端处理模块102。
后端处理模块102基于所述红外热图像，确定所述目标电源屏两系电源的使用情况和所述目标电源屏的负载情况。
可以理解的是，电源工作时会产生一定程度的热辐射，随着***老化或者工作时长增加，所产生的热辐射状态以及热辐射的变化速度也会随之变化，因此通过统计红外摄像头所采集的图像，可以分析出两系电源的使用情况。同时，目标电源屏的负载越大，则发热越厉害，因此，通过统计红外摄像头所采集的图像，也可以获得目标电源屏的负载情况。
在本发明中，通过利用两个摄像头获取目标电源屏的面板图像以及红外热图像，摄像头部署独立于电源屏之外，不需要改变原有电源屏结构，更加安全有效，通过利用图像识别技术进行灯位识别，具有可信度，并基于灯位识别结果，对电源屏进行故障分析和工作时长统计，基于红外热图像，确定电源屏两系电源的使用情况和负载情况，可以保障设备更加安全稳定运行。
可选的，在一个实施例中，所述基于灯位识别结果，对所述目标电源屏进行故障分析和工作时长统计，包括：
基于灯位识别结果，确定所述目标电源屏的输入电源，并判断所述目标电源屏的输入电源是否存在故障；
基于灯位识别结果，统计所述目标电源屏当前的输入电源的工作时长；
输出所述目标电源屏的故障分析结果和工作时长统计结果。
后端处理模块102通过图像处理技术对该面板图像进行灯位识别，识别出电源屏面板上各个工作灯的亮暗状态，通过各个工作灯的亮暗状态，可以识别出当前目标电源屏的输入电源，并可以根据一定时间内各个工作灯的亮暗状态判断输入电源是否发生了故障。
例如，若在规定的时间内，应该是A系电源进行工作，但是识别到该规定的时间，A系电源对应的工作灯熄灭了，说明A电源可能发生了故障。
并且，基于灯位识别结果，可以对当前输入电源的工作时长进行统计。
最后，输出所述目标电源屏的故障分析结果和工作时长统计结果，可以通过可视化界面向用户展示所述故障分析结果和工作时长统计结果，用户通常是电源屏的维护人员。
可选的，在一个实施例中，所述后端处理模块102还用于：
基于所述目标电源屏两系电源的使用情况和所述目标电源屏的工作时长统计结果，输出所述目标电源屏的电源切换推荐结果。
具体地，后端处理模块102基于所述目标电源屏两系电源的使用情况，结合目标电源屏的工作时长统计结果，可以确定当前目标电源屏是否需要进行电源切换，若需要进行电源切换，则输出所述目标电源屏的电源切换推荐结果给用户，以使得用户下达切换指令，实现电源的远程切换或设置自动切换电源，从而保证两系电源的均衡负载工作，增加电源屏使用寿命。在此过程中，用户即运维人员，无需进入到现场。
可选的，在一个实施例中，所述后端处理模块102还用于：
基于所述目标电源屏的负载情况和历史温度曲线，预测并输出所述目标电源屏的使用寿命；
其中，所述历史温度曲线根据所述目标电源屏在预设时间段内每一采样时刻的红外热图像生成。
具体地，后端处理模块102基于目标电源屏的负载情况，以及基于预设时间段内目标电源屏的红外热图像统计分析得到的历史温度曲线，然后利用微分等算法，对目标电源屏的使用寿命进行预测，从而实现对电源屏的无人化监控。
图2为本发明提供的一种轨道交通信号机房内电源屏监控方法的流程示意图，包括：
步骤200、获取第一摄像头采集的轨道交通信号机房内目标电源屏的面板图像以及第二摄像头采集的所述目标电源屏的红外热图像；
步骤201、对所述面板图像进行灯位识别，并基于灯位识别结果，对所述目标电源屏进行故障分析和工作时长统计；
步骤202、基于所述红外热图像，确定所述目标电源屏两系电源的使用情况和所述目标电源屏的负载情况。
可选的，在一个实施例中，所述基于灯位识别结果，对所述目标电源屏进行故障分析和工作时长统计，包括：
基于灯位识别结果，确定所述目标电源屏的输入电源，并判断所述目标电源屏的输入电源是否存在故障；
基于灯位识别结果，统计所述目标电源屏当前的输入电源的工作时长；
输出所述目标电源屏的故障分析结果和工作时长统计结果。
可选的，在一个实施例中，还包括：
基于所述目标电源屏两系电源的使用情况和所述目标电源屏的工作时长统计结果，输出所述目标电源屏的电源切换推荐结果。
可选的，在一个实施例中，还包括：
基于所述目标电源屏的负载情况和历史温度曲线，预测并输出所述目标电源屏的使用寿命；
其中，所述历史温度曲线根据所述目标电源屏在预设时间段内每一采样时刻的红外热图像生成。
本发明提供的轨道交通信号机房内电源屏监控方法，可参考前述轨道交通信号机房内电源屏监控***实施例中有关后端处理模块的描述，在此不再赘述。
在本发明中，通过利用两个摄像头获取目标电源屏的面板图像以及红外热图像，摄像头部署独立于电源屏之外，不需要改变原有电源屏结构，更加安全有效，通过利用图像识别技术进行灯位识别，具有可信度，并基于灯位识别结果，对电源屏进行故障分析和工作时长统计，基于红外热图像，确定电源屏两系电源的使用情况和负载情况，可以保障设备更加安全稳定运行。
图3示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图3所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)310、通信接口(Communications Interface)320、存储器(memory)330和通信总线340，其中，处理器310，通信接口320，存储器330通过通信总线340完成相互间的通信。处理器310可以调用存储器330中的逻辑指令，以执行轨道交通信号机房内电源屏监控方法，该方法包括：获取第一摄像头采集的轨道交通信号机房内目标电源屏的面板图像以及第二摄像头采集的所述目标电源屏的红外热图像；对所述面板图像进行灯位识别，并基于灯位识别结果，对所述目标电源屏进行故障分析和工作时长统计；基于所述红外热图像，确定所述目标电源屏两系电源的使用情况和所述目标电源屏的负载情况。
此外，上述的存储器330中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的轨道交通信号机房内电源屏监控方法，该方法包括：获取第一摄像头采集的轨道交通信号机房内目标电源屏的面板图像以及第二摄像头采集的所述目标电源屏的红外热图像；对所述面板图像进行灯位识别，并基于灯位识别结果，对所述目标电源屏进行故障分析和工作时长统计；基于所述红外热图像，确定所述目标电源屏两系电源的使用情况和所述目标电源屏的负载情况。
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各提供的轨道交通信号机房内电源屏监控方法，该方法包括：获取第一摄像头采集的轨道交通信号机房内目标电源屏的面板图像以及第二摄像头采集的所述目标电源屏的红外热图像；对所述面板图像进行灯位识别，并基于灯位识别结果，对所述目标电源屏进行故障分析和工作时长统计；基于所述红外热图像，确定所述目标电源屏两系电源的使用情况和所述目标电源屏的负载情况。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种轨道交通信号机房内电源屏监控***，其特征在于，包括：前端采集模块和后端处理模块，其中，
所述前端采集模块包括第一摄像头、第二摄像头、通信单元和本地存储设备；
所述第一摄像头、第二摄像头均与本地存储设备连接，所述第一摄像头、第二摄像头、本地存储设备均与通信单元连接；
所述第一摄像头和第二摄像头均装载在轨道交通信号机房内目标电源屏外部的支撑设备上，所述第一摄像头用于采集目标电源屏的面板图像，所述第二摄像头用于采集目标电源屏的红外热图像；
所述本地存储设备用于存储所述面板图像和红外热图像；
所述通信单元用于向后端处理模块发送所述面板图像和红外热图像；
所述后端处理模块部署在局域网主机或云端服务器，所述后端处理模块用于对所述面板图像进行灯位识别，并基于灯位识别结果，对所述目标电源屏进行故障分析和工作时长统计，基于所述红外热图像，确定所述目标电源屏两系电源的使用情况和所述目标电源屏的负载情况；
所述后端处理模块还用于：
基于所述目标电源屏的负载情况和历史温度曲线，预测并输出所述目标电源屏的使用寿命；
其中，所述历史温度曲线根据所述目标电源屏在预设时间段内每一采样时刻的红外热图像生成；
其中，所述基于灯位识别结果，对所述目标电源屏进行故障分析和工作时长统计，包括：
基于灯位识别结果，确定所述目标电源屏的输入电源，并判断所述目标电源屏的输入电源是否存在故障；
基于灯位识别结果，统计所述目标电源屏当前的输入电源的工作时长；
输出所述目标电源屏的故障分析结果和工作时长统计结果；
其中，所述基于所述红外热图像，确定所述目标电源屏两系电源的使用情况和所述目标电源屏的负载情况，包括：
基于所述红外热图像，确定所述目标电源屏两系电源工作时产生的热辐射状态以及热辐射的变化速度，根据所述热辐射状态以及热辐射的变化速度，确定所述两系电源的使用情况；
基于所述红外热图像，确定所述目标电源屏的发热情况，根据所述发热情况，确定所述目标电源屏的负载情况。
2.根据权利要求1所述的轨道交通信号机房内电源屏监控***，其特征在于，所述后端处理模块还用于：
基于所述目标电源屏两系电源的使用情况和所述目标电源屏的工作时长统计结果，输出所述目标电源屏的电源切换推荐结果。
3.一种轨道交通信号机房内电源屏监控方法，其特征在于，包括：
获取第一摄像头采集的轨道交通信号机房内目标电源屏的面板图像以及第二摄像头采集的所述目标电源屏的红外热图像；
对所述面板图像进行灯位识别，并基于灯位识别结果，对所述目标电源屏进行故障分析和工作时长统计；
基于所述红外热图像，确定所述目标电源屏两系电源的使用情况和所述目标电源屏的负载情况；
还包括：
基于所述目标电源屏的负载情况和历史温度曲线，预测并输出所述目标电源屏的使用寿命；
其中，所述历史温度曲线根据所述目标电源屏在预设时间段内每一采样时刻的红外热图像生成；
其中，所述基于灯位识别结果，对所述目标电源屏进行故障分析和工作时长统计，包括：
基于灯位识别结果，确定所述目标电源屏的输入电源，并判断所述目标电源屏的输入电源是否存在故障；
基于灯位识别结果，统计所述目标电源屏当前的输入电源的工作时长；
输出所述目标电源屏的故障分析结果和工作时长统计结果；
其中，所述基于所述红外热图像，确定所述目标电源屏两系电源的使用情况和所述目标电源屏的负载情况，包括：
基于所述红外热图像，确定所述目标电源屏两系电源工作时产生的热辐射状态以及热辐射的变化速度，根据所述热辐射状态以及热辐射的变化速度，确定所述两系电源的使用情况；
基于所述红外热图像，确定所述目标电源屏的发热情况，根据所述发热情况，确定所述目标电源屏的负载情况。
4.根据权利要求3所述的轨道交通信号机房内电源屏监控方法，其特征在于，还包括：
基于所述目标电源屏两系电源的使用情况和所述目标电源屏的工作时长统计结果，输出所述目标电源屏的电源切换推荐结果。
5.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求3至4任一项所述轨道交通信号机房内电源屏监控方法的步骤。
6.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求3至4任一项所述轨道交通信号机房内电源屏监控方法的步骤。
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