CN113093573A - 一种铁路信号机房智能管控***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开一种铁路信号机房智能管控***及方法。其中,所述***包括:现场子***和管控子***,其中,所述现场子***,设置于所述信号机房内,用于采集并管理所述信号机房内的监控信息,向所述管控子***传输所述监控信息;所述监控信息用于反映所述信号机房内的情况;所述管控子***,用于接收所述监控信息,并基于所述监控信息管控所述信号机房。
Description
技术领域
本发明涉及智能控制技术领域,尤其涉及一种铁路信号机房智能管控***及方法。
背景技术
目前我国对于铁路工程领域中的信号设备机房的巡检均采用人工巡检的作业方式,这种作业方式在日常维护中存在以下问题:(1)根据运输作业标准化以及管理的要求,维护人员每月需至少1次现场巡视,对于中继站、线路所等区间设备用房,大多位于交通不便偏远的山区,路途较远、险路多,因此现场巡检工作效率较低,不利于铁路的正常运营,且现场巡检均为夜间作业,交通安全风险大。(2)目前采用的信号集中监测***对室内环境、设备外观状态不能实现远程监视,不能直接对设备运行状态进行实时观察,设备异常状态不能及时发现,不利于提前防范信号设备故障。(3)信号车间、段技术人员对中继站技术支援力量薄弱,一旦发生设备故障时,仅能通过电话了解现场情况,不利于故障判断、处理和应急指挥。(4)对于车站机房,每天需4次巡视,工作人员频繁出入机械室对信号设备的安全性、稳定性产生一定的影响。
发明内容
有鉴于此,本发明的主要目的在于提供一种铁路信号机房智能管控***及方法,其中,所述管控***是一种将信号机械室、机房、电源室等设备房屋实现环境安全、设备安全、消防安全巡视、记录、报警于一体的机房维护管理***,能够通过机房设备巡检功能、环境监测控制功能、应急处理辅助功能、作业人员管控功能、智能分析报表功能,实现对各专业设备机房的无人化管理,还可以对无人机房照明电源、空调电源及门禁所等实施远程控制等功能。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
第一方面,本发明实施例提供一种铁路信号机房智能管控***,所述***包括:现场子***和管控子***,其中,
所述现场子***,设置于所述信号机房内,用于采集并管理所述信号机房内的监控信息,向所述管控子***传输所述监控信息;所述监控信息用于反映所述信号机房内的情况;
所述管控子***,用于接收所述监控信息,并基于所述监控信息管控所述信号机房。
在上述方案中,所述现场子***包括:信息采集单元和信息管理单元,其中,
所述信息采集单元,用于采集所述信号机房内的多种监控信息,并向所述信息管理单元发送所述多种监控信息;
所述信息管理单元,用于接收所述多种监控信息,并对所述多种监控信息进行初步处理,向所述管控子***发送初步处理后的多种监控信息;所述初步处理至少包括数据分类。
在上述方案中,所述信息采集单元包括:移动采集装置和固定采集装置,其中,
所述移动采集装置为轨道巡检机器人,用于按照运行参数巡视所述信号机房获得巡检数据,向所述信息管理单元发送所述巡检数据;
所述固定采集装置包括监控摄像头、温湿度传感器、烟雾传感器、噪声传感器、智能门锁、智能空调、智能灯;每一种固定采集装置用于按照预置参数采集监测数据,并向所述信息管理单元发送所述监测数据;
其中,所述巡视数据和所述监测数据均属于所述监控信息。
在上述方案中,所述信息管理单元至少包括管控接入装置、物联网路由装置以及网络通信装置,其中,
所述物联网路由装置分别与温湿度传感器、烟雾传感器、噪声传感器连接,用于接收所述温湿度传感器、烟雾传感器和噪声传感器发送的监测数据,并向所述网络通信装置传输所述监测数据;
所述网络通信装置,分别与所述物联网路由装置、所述监控摄像头、所述智能门锁、所述智能空调、所述智能灯以及所述移动采集装置连接,用于接收所述物联网路由装置、所述监控摄像头、所述智能门锁、所述智能空调以及所述智能灯发送的监测数据,以及接收所述移动采集装置发送的巡检数据,并向所述管控接入装置传输所述监测数据和巡检数据;
所述管控接入装置,与所述网络通信装置连接,用于通过所述网络通信装置接收所述监测数据和所述巡检数据,并对所述监测数据和所述巡检数据进行初步处理,通过所述网络通信装置向所述管控子***发送初步处理后的数据。
在上述方案中,所述管控子***包括:机房总管控中心、指挥中心以及大数据中心;其中,
所述机房总管控中心,用于接收所述监控信息,并对所述监控信息进行综合处理,向所述大数据中心发送所述监控信息和综合处理后的数据;
所述大数据中心,用于接收并存储所述监控信息和所述综合处理后的数据;
所述指挥中心,用于通过访问所述大数据中心获得所述监控信息和所述综合处理后的数据,并基于所述监控信息和所述综合处理后的数据管控所述信号机房。
在上述方案中,所述指挥中心还用于向所述机房总管控中心发送操作指令;所述操作指令包含所述现场子***中相关设备的标识码和所述相关设备应执行的相关动作;
所述机房总管控中心还用于接收所述指挥中心发送的操作指令,并对所述操作指令进行解析,获得所述标识码和所述相关动作;基于所述标识码和所述相关动作指挥所述现场子***中的所述相关设备执行所述相关动作。
在上述方案中,在所述管控子***用于管控多个所述信号机房的情况下,
所述机房总管控中心还用于用于接收多个所述信号机房的所述监控信息,并对所述监控信息进行综合处理,向所述大数据中心发送所述监控信息和综合处理后的数据;
所述指挥中心还用于基于所述监控信息和综合处理后的数据显示所述多个信号机房中的每个信号机房内的实时状态。
第二方面,本发明实施例还提供一种铁路信号机房智能管控方法,应用于包含有现场子***和管控子***的铁路信号机房智能管控***,其中,所述现场子***设置于所述信号机房内;所述方法包括:
所述现场子***采集并管理所述信号机房内的监控信息,向所述管控子***传输所述监控信息;所述监控信息用于反映所述信号机房内的情况;
所述管控子***接收所述监控信息,并基于所述监控信息管控所述信号机房。
在上述方案中,在所述现场子***包括信息采集单元和信息管理单元的情况下,所述所述现场子***采集并管理所述信号机房内的监控信息,向所述管控子***传输所述监控信息,包括:
所述信息采集单元按照预置方案采集所述信号机房内的多种监控信息,并按照设定方式向所述信息管理单元发送所述多种监控信息;
所述信息管理单元接收所述多种监控信息,并对所述多种监控信息进行初步处理,向所述管控子***发送初步处理后的多种监控信息;所述初步处理至少包括数据分类。
在上述方案中,在所述管控子***包括机房总管控中心、指挥中心以及大数据中心的情况下,所述管控子***接收所述监控信息,并基于所述监控信息管控所述信号机房,包括:
所述机房总管控中心接收所述监控信息,并对所述监控信息进行综合处理,向所述大数据中心发送所述监控信息和综合处理后的数据;
所述大数据中心接收并存储所述监控信息和所述综合处理后的数据;
所述指挥中心通过访问所述大数据中心获得所述监控信息和所述综合处理后的数据,并基于所述监控信息和所述综合处理后的数据管控所述信号机房。
本发明实施例提供一种铁路信号机房智能管控***及方法。其中,所述***包括:现场子***和管控子***,其中,所述现场子***,设置于所述信号机房内,用于采集并管理所述信号机房内的监控信息,向所述管控子***传输所述监控信息;所述监控信息用于反映所述信号机房内的情况;所述管控子***,用于接收所述监控信息,并基于所述监控信息管控所述信号机房。该***通过在铁路信号机房设置现场子***来采集并管理监测到的监控信息,以及通过管控子***基于所述监控信息管控所述信号机房,从而实现对铁路信号机房的远程管控以及无人化管理。
附图说明
图1为本发明实施例提供的铁路信号机房智能管控***的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的铁路信号机房智能管控***的一种网络结构的拓扑示意图;
图3为本发明实施例提供的铁路信号机房智能管控***中轨道巡检机器人工作原理的架构示意图;
图4为本发明实施例提供的铁路信号机房智能管控方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对发明的具体技术方案做进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
本发明实施例提供一种铁路信号机房智能管控***,图1为本发明实施例提供的铁路信号机房智能管控***的结构示意图,如图1所示,所述***10包括:现场子***101和管控子***102,其中,所述现场子***101,设置于所述信号机房内,用于采集并管理所述信号机房内的监控信息,向所述管控子***传输所述监控信息;所述监控信息用于反映所述信号机房内的情况;
所述管控子***102,用于接收所述监控信息,并基于所述监控信息管控所述信号机房。
需要说明的是,所述信号机房可以是指铁路***中通信信号设备所放置的房屋,这是组织指挥列车运行,保证铁路行车安全、提供运行效率、传递信息等的关键设施。现场子***101是铁路信号机房智能管控***的基础部分,主要负责采集用于表明所述信号机房内出现的各种情况的监控信息,并对所述监控信息进行管理,并且向所述管控子***102发送采集且管理的所述监控信息。管控子***102是铁路信号机房智能管控***的关键部分,主要用于基于接收到的所述监控信息对所述信号机房内出现的情况进行管控。也就是说,该铁路信号机房智能管控***所要实现的功能是:在所述信号机房内部署用于采集反映信号机房现场各情况监控信息的现场子***101,在机房外部署能够远程管控所述信号机房的管控子***102,二者配合使用实现对铁路信号机房的远程、全方位的监控。其中,所述监控信息可以用于反映所述信号机房内出现的各种情况,其中所述信号机房内出现的情况可能包括:信号机房内各设备的巡检情况、信号机房内环境监测情况、作业人员的监控情况等等。基于此,应该理解,所述监控信息包含的内容多种多样,形式也多种多样。
在实际应用过程中,根据不同的监控需求现场子***101有不同的部署方案,作为一种可选的实施方案,所述所述现场子***101可以包括:信息采集单元和信息管理单元,其中,
所述信息采集单元,用于采集所述信号机房内的多种监控信息,并向所述信息管理单元发送所述多种监控信息;
所述信息管理单元,用于接收所述多种监控信息,并对所述多种监控信息进行初步处理,向所述管控子***发送初步处理后的多种监控信息;所述初步处理至少包括数据分类。
这里,所述信息采集单元由前端的各种采集装置组成,大致可以分为两类一类为移动采集装置;另一类为固定采集装置,其中,所述移动采集装置,顾名思义,其为可以移动的采集所述信号机房内的监控信息,其类型多种多样,比如,轮轨机器人、挂轨机器人等;所述固定采集装置也包含多种类型,比如,监控摄像头、各种类型的传感器等。具体如何部署可根据所述信号机房的情况而定,作为一种可选的实施例,所述信息采集单元包括:移动采集装置和固定采集装置,其中,
所述移动采集装置为轨道巡检机器人,用于按照运行参数巡视所述信号机房获得巡检数据,向所述信息管理单元发送所述巡检数据;
所述固定采集装置包括监控摄像头、温湿度传感器、烟雾传感器、噪声传感器、智能门锁、智能空调、智能灯;每一种固定采集装置用于按照预置参数采集监测数据,并向所述信息管理单元发送所述监测数据;
其中,所述巡视数据和所述监测数据均属于所述监控信息。
需要说明的是,所述轨道巡检机器人可以由轨道单元、视频/图片采集(高清摄像机)单元、悬挂行走单元、垂直升降单元、可90度旋转拍摄臂及控制单元等组成。该轨道巡检机器人通过程式化的水平移动和垂直升降单元,按设置好的运行参数,依次完成对所述信号机房内的各电源和机房环境及其它各类设备的巡检工作。。其中,所述运行参数可以包括预置位参数和预设时间间隔,所述预置位参数为所述信号机房内按照组合架分布设置的预置位;所述预设时间间隔是指巡检周期。在这种情况下,轨道巡检机器人按照运行参数周期性的到各预置位进行巡视,并获得巡检数据。此外,所述轨道巡检机器人还可以搭载普通烟雾传感器和温湿度传感器;还可以配置红外热成像仪,监视所述信号机房内关键设备的电气线路和零部件的温度变化情况。这里,所述轨道巡检机器人具有拍摄机械臂的旋转轴的智能避障功能,可以确保机器人安全通过桥架和防火门等狭小空间。该轨道巡检机器人可实现无死角巡视,采集所述信号机房内所有设备的运行状态和动环视频和图片,具有按规定任务自动周期巡视、远程手动巡视和巡检数据报警联动快速自动寻址取证等功能。
需要说明的是,由于固定采集装置的种类比较多,那么,不同种类的固定采集装置的预置参数是不一样的,比如,监控摄像头的预置参数可以是预先设定的运行动作和工作模式;而温湿度传感器中设置的预置参数可以是实时采集所述信号机房中的温湿度;所述烟雾传感器中设置的预置参数却可以为实时采集所述信号机房内中的烟粒子浓度,并且,当温湿度传感器、烟雾传感器、噪声传感器采集到的数值超过管理平台预设的阈值时,铁路信号机房智能管控***中的管控子***发生预警,并且管控子***还可以下发处理的操作指令给现场子***,现场子***接收到操作指令后,依据操作指令进行相应的处理。
在实际应用过程中,铁路设备单排架、结构较简单的机房,机房管家-管控机只需要接入数只固定安装的云台巡视摄像机、机房内外环境监控摄像机、门禁***、机房内作业监控以及其它环境监控传感器,并将数据传回一体化综合维修车间联合调度室、段分析室、处段指挥中心,即可实现机房的远程智能化管理。铁路设备多排架结构,较为复杂的机房,则建议增加机房智能巡视机(也即轨道巡检机器人),以满足巡视无死角的要求。换句话说,在信号机房内,若是设置的是单排组合架,由于结构简单,并不需要在现场设置轨道巡检机器人,只有在信号机房内设置有多排组合架时,则建议设置轨道巡检机器人,以满足巡视无死角的要求。
由于所述信号机房的现场部署着大量的信号采集设备,若将采集到的所述巡视数据和监测数据直接向所述管控子***,那么,所述管控子***所要接收的数据将是大量且杂乱的,这样增加了所述管控子***的数据处理量,这样不利于对所述信号机房的及时管控。因此,为了更好的管控所述信号机房,在所述现场子***中设置有信息管理单元,用于接收所述多种监控信息,并对所述多种监控信息进行初步处理,向所述管控子***发送初步处理后的多种监控信息;所述初步处理至少包括数据分类。这里,所述初步处理还可以包括:汇聚、分析、存储等等,比如,所述信息管理单元还用于存储现场机房视频监测数据以及保存管控中心下发的机器人自动巡检数据等。这样设置是为了确保网络故障下,现场程式化的自动巡检不受影响,数据也不会丢失。网络恢复后,信息管理单元将监测数据和巡检数据上传到管控子***。在实际应用过程中,对于信息管理单元的组成可以根据设计人员而定,作为一种可选的实施例,所述信息管理单元至少包括管控接入装置、物联网路由装置以及网络通信装置,其中,
所述物联网路由装置分别与温湿度传感器、烟雾传感器、噪声传感器连接,用于接收所述温湿度传感器、烟雾传感器和噪声传感器发送的监测数据,并向所述网络通信装置传输所述监测数据;
所述网络通信装置,分别与所述物联网路由装置、所述监控摄像头、所述智能门锁、所述智能空调、所述智能灯以及所述移动采集装置连接,用于接收所述物联网路由装置、所述监控摄像头、所述智能门锁、所述智能空调以及所述智能灯发送的监测数据,以及接收所述移动采集装置发送的巡检数据,并向所述管控接入装置传输所述监测数据和巡检数据;
所述管控接入装置,与所述网络通信装置连接,用于通过所述网络通信装置接收所述监测数据和所述巡检数据,并对所述监测数据和所述巡检数据进行初步处理,通过所述网络通信装置向所述管控子***发送初步处理后的数据。
实际上,这里所表达的过程可以为:传感器类采集设备与物联网路由装置连接,将采集的监测数据通过物联网路由装置接入管控接入装置;所述监控摄像头、所述智能门锁、所述智能空调、所述智能灯以及所述移动采集装置类采集设备直接与所述网络通信装置连接,采集的巡检数据和监测数据通过所述网络通信装置接入管控接入装置;管控接入装置将接收的各种巡检数据和监测数据进行初步处理,然后通过所述网络通信装置向所述管控子***发送初步处理后的数据。其中,所述物联网路由装置可以为物联网路由器;所述网络通信装置可以是交换机。
在一些实施例中,所述信息管理单元还可以包括:网络视频录像机,用于将视频数据存储在所述信号机房内。
在本发明中,所述管控子***也可以有多种部署方式,作为一种可选的实施例,所述管控子***包括:机房总管控中心、指挥中心以及大数据中心;其中,
所述机房总管控中心,用于接收所述监控信息,并对所述监控信息进行综合处理,向所述大数据中心发送所述监控信息和综合处理后的数据;
所述大数据中心,用于接收并存储所述监控信息和所述综合处理后的数据;
所述指挥中心,用于通过访问所述大数据中心获得所述监控信息和所述综合处理后的数据,并基于所述监控信息和所述综合处理后的数据管控所述信号机房。
需要说明的是,所述机房总管控中心为机房管控***中的用户子***,可以设置在一体化综合维修车间联合调度室内。所述综合处理可以包括:对所管辖的机房内各种巡视数据、机房作业监视数据等的日常运维,以及对各种数据的集中处理、智能分析、综合管控等。
其中,所述日常运维可以是指铁路运维人员按照工作规范每天或者某个时间间隔必须到机房巡查,检查各设施、设备的状态,并记录监测数据;及时发现机房设施、设备隐患并按工作规程处理。例如:某铁路电务段信号车间运维人员每天对辖内信号机房逐个巡检一次,巡检过程在每个机房均逐个检查配电柜、不间断电源(UPS,Uninterruptible PowerSupply)、信号相关设备、网络设备等是够正常工作,记录各设备仪表盘数据等。
所述集中处理可以是指基于本发明的信号机房的管控***,将原本零散的信号机房电源、环境(温湿度等)、设备、设施等的状态数据、图像、视频数据等集中接入到本发明涉及的***的指挥中心,在指挥中心进行统一的清洗、归类、分析、展示。
所述智能分析可以是指对于本发明涉及的***,接入信号机房各类数据后,基于图像、视频智能识别技术,可以分析出设备、设施是否正常工作(***可以对拍摄的图像或者视频中设备的指示灯、状态灯的闪烁、亮灭、多灯组合识别出设备是否正常工作。判断算法提前写入***,并通过不断自我学习来提高智能识别的准确率)。同时,***还可以根据多种数据之间的关联关系,综合分析出设备、设施可能存在的隐患。利用大数据分析模块还可以分析出设备、设施劣化机制、运行趋势。
所述综合管控可以是指利用本发明涉及的***平台,可以实现对原本分散各处的信号机房及机房内零散的数据进行集中管理和展示。在平台上通过远程控制现场机器人,或者设置机器人自动运行方式即可完成日常巡检工作。而这些在以前是依靠人工到机房现场完成。实现了无人化、智能化机房巡检。同时,平台基于智能识别技术和大数据分析算法还可以及时对设备、设施隐患提前预警,并提醒管理人员。
具体来讲,该机房总管控中心的实现可以包括管控端机服务器、综合管理服务器、智能分析服务器、管控客户端软件、网络通信设备等。具体能够实现的功能如下:可查看机器人巡视视频、机房内部固定监控视频、机房外环境安防视频,包括实时视频和历史回看;可对带云台的摄像机进行云台控制;支持机器人控制,可进行预置位管理、巡检任务管理,对机器人进行快速定位、手动巡检、自动巡检等操作。支持实时告警,包括传感器告警、图片识别告警、视频智能分析告警等的查看;支持3D全景虚拟机房,可查看设备的最新巡检数据;支持机房2D平面图,可查看机器人实时位置,有预置位下拉单,可以快速定位。可查看机房内外的设备和摄像头分布,以及实时视频,同时具备对讲喊话功能。可远程控制机房内智能照明、智能门禁、智能空调模块等;支持告警联动,包括客户端声光告警,机器人快速定位等。支持静态图像识别,可识别巡检图片中的状态灯、仪表盘指针等(选配项);支持区域人员管控,人脸识别可关联自动化办公***的任务单,匹配相关到机房作业的人员;支持视频智能诊断,包括视频遮挡、抖动等;支持视频入侵检测,包括区域入侵、越界侦测,结合深度学习算法,有效监测出违规的人员。支持巡检任务记录,包括巡检、快速定位操作;支持采集记录,包括巡检时采集到的图片等;支持巡检记录,包括机器人的所有操作动作等;支持工作报表,包括机房***工作日志、机房智能感知预警报告、巡检智能分析预警报告等。
这里,所述指挥中心可以设置在站段、处室指挥中心,分析室,主要用于指挥中心和分析室对机房巡检、告警、运维数据进行集中展示、统一管理、联合调度等。其中,所述统一管理可以是指对接收到的所述监控信息和所述综合处理后的数据进行统一的接入、清洗、分类、管理,然后基于其中图像、视频数据进行智能识别,判断设备、设施工作状态。并根据各种数据之间的关联关系,综合分析出设备、设施可能存在的隐患。利用大数据分析模块还可以分析出设备、设施劣化机制、运行趋势。所述联合调度是铁路***常见的一种业务,可以指铁路作业或者应急抢险中,由于经常是多人员、多班组、多车间、多专业参与,所以要实现工作的良好、有序、高效开展,必须进行统一的指挥和调配(跨班组、跨车间、跨专业,甚至在抢险中还可能涉及到卫生、公安、医疗***的介入,这时候就还要跨多个机构进行统一指挥和调配)这即是联合调度。
具体来讲,所述指挥中心的实现可以包括管显端机服务器、管显客户端软件、网络通信设备等,其具体能够实现的功能如下:可查看指定机房的详情;可视化告警统计,包括各种数据展示形式、统计方式选择。可查看机器人巡视视频、机房内部固定监控视频、机房外环境安防视频,包括实时视频和历史回看;对带云台的摄像机进行云台控制;可对机器人进行快速定位、手动巡检、自动巡检等操作。支持实时告警,包括传感器告警、图片识别告警、视频智能分析告警等的查看;支持机房2D平面图,可查看机器人实时位置,有预置位下拉单,可以快速定位。可查看机房内外的设备和摄像头分布,以及实时视频,同时具备对讲喊话功能;支持巡检任务记录,包括巡检、快速定位操作);支持采集记录,包括巡检时采集到的图片等;支持巡检记录,包括机器人的所有操作动作;支持工作报表,包括机房***工作日志、机房智能感知预警报告、巡检智能分析预警报告等。
此外,作为一种可选的实施例,所述指挥中心还用于向所述机房总管控中心发送操作指令;所述操作指令包含所述现场子***中相关设备的标识码和所述相关设备应执行的相关动作;
所述机房总管控中心还用于接收所述指挥中心发送的操作指令,并对所述操作指令进行解析,获得所述标识码和所述相关动作;基于所述标识码和所述相关动作指挥所述现场子***中的所述相关设备执行所述相关动作。
需要说明的是,这里所描述的过程可以为:管理人员在指挥中心发出的操作指令,经机房总管控中心下发到所述信号机房现场中的信息采集单元,然后,信息采集单元基于所述操作指令执行相关动作,比如,轨道巡检机器接收到行走的操作指令后,轨道巡检机器执行行走该相关动作。这里,所述标识码的形式不固定,可以是设备的名称,也可以是编码等。
作为一种可选的实施例,在所述管控子***用于管控多个所述信号机房的情况下,
所述机房总管控中心还用于用于接收多个所述信号机房的所述监控信息,并对所述监控信息进行综合处理,向所述大数据中心发送所述监控信息和综合处理后的数据;
所述指挥中心还用于基于所述监控信息和综合处理后的数据显示所述多个信号机房中的每个信号机房内的实时状态。
需要说明的是,这里所描述的过程可以为:管控子***可以管控多个信号机房,那么,在所述管控子***用于管控多个所述信号机房的情况下,所述机房总管控中心就需要接收多个信号机房的监控信息,并且对所述多个信号机房的监控信息进行综合处理,以及向所述指挥中心进行发送;所述指挥中心接收所述多个信号机房的监控信息和综合处理后的数据,然后基于所述多个信号机房的监控信息和综合处理后的数据在其管辖地图上显示所有机房的实时状态。换句话说,所述指挥中心还用于***总览机房状态显示,可在管辖地图上显示所有机房的实时状态。
总的来说,该铁路信号机房智能管控***能够实现的功能如下:
1)机房设备巡检
①周期性巡视拍照,按组合架分布设置预置位,依据巡检计划周期性到各预置位巡视,将巡视视频和照片实时传回指挥中心。
②信号***设备灯显状态检查,设备灯显状态检查;照片回传,远程人工分析;***智能分析,失常声光报警。
③人工远程视频巡视,管理人员可按需要远程操控机器人,对重点关注位置实施远程巡视查看。
④设备红外热成像拍摄,配置红外热成像探头,监测设备外温或重点部位实时温度。正常提供报表和视频,超限值报警。
2)环境监测控制
①照明开关智能控制,巡检任务启动前自动开灯,任务结束时自动关灯;管理人员按需通过***远程开关灯。
②空调远程开关控制,***实时监测机房温度,超限报警并快速拍摄空开状态图片上传;管理人员可通过***远程控制开关。
③门窗开关监测及控制,***通过设置于门窗的磁碰开关或智能摄像机监视,监测门窗的开闭,门窗未关闭即报警。人脸门禁可对非法进入报警。
④温湿度监测,***搭载高灵敏度、高精度温湿度传感器,实时监测机房温湿度数据,超限报警,并提供日报表。
⑤早期烟雾监测,配置早期烟雾探测器,对可能的火灾隐患提早感知和报警。标配普通烟雾传感器。
3)应急处理辅助
①接到监测报警自动寻址检查,可接收集中监测***的报警数据,机器人快速到疑似故障组合架位置拍摄取证,并及时上传至指挥中心。
②远程手动实时视频查看,需要时,管理人员远程操控机器人进行设备巡视,可以远程查看机器人的实时视频,能控制机器人查看具体设备和部件的运行状态。
③实时监视人员处理过程,机房有应急作业任务时,管理人员可以通过机器人搭载的IPC监视、管理故障处理过程。
④应急指挥实时语音通信,指挥中心可通过***提供的点对点语音对讲功能,与机房抢修人员实时通话。
4)作业人员管控
①采集作业人员人脸信息,***配置人脸门禁***,采集人脸信息并与作业单提供的照片比对,不一致报警。
②作业人员身份及资格确认,根据作业计划核对作业人员身份及资格证件,发现资格不符者,拒入并向指挥中心报警。
③作业行为远程视频监控,通过机器人摄像机,远程监控作业人员标准化作业执行情况。
④指挥中心远程作业督导,通过远程视频和语音通话功能,指挥中心可远程语音指导作业过程。
⑤安全防护区域侵入报警,机房危险限界区域,设置智能防护边界,越界报警。
5)智能分析报表
①***工作日志,包括:设备巡视记录报表、人员作业记录报表、机房环境检查报表、设备监测报警记录。
②机房智能感知预警报告,提供所有传感器、第三方动环***等的预警报告功能。
③巡检智能分析预警报告,可通过已有的告警数据、运行日志数据、***环境数据等进行深度智能分析,生成预警报告,给用户提供数据趋势分析、运行操作建议等。
为了能够更好的理解本发明提供的铁路信号机房智能管控***10,图2为本发明实施例提供的铁路信号机房智能管控***的一种网络结构的拓扑示意图。如图2所示,该铁路信号机房智能管控***10包括:铁路大数据平台、电务部指挥中心、段监测中心、车间机房巡检管控总机、轨道式巡检机器人以及通信、信号机房管控站机,其中,所铁路大数据平台、电务部指挥中心、段监测中心和车间机房巡检管控总机为前述的管控子***102中的一种具体形式;所述轨道式巡检机器人以及通信、信号机房管控站机为前述的现场子***101中的一种具体形式。
进一步的,所述铁路大数据平台为前述的大数据中心中的一种具体形式;所述电务部指挥中心和段监测中心为前述的指挥中心中的一种具体形式;所述车间机房巡检管控总机为前述的机房总管控中心中的一种具体形式,其设置在专业车间管控室,也可以说是一体化综合维修车间联合调度室;所述轨道式巡检机器人为前述的移动采集装置中的一种具体形式;所述通信、信号机房管控站机为前述的信息管理单元中的一种具体形式。需要说明的是,前述的信息采集单元中的固定采集装置如图2所示,包括:智能门锁、智能空调、智能灯控、3个室内监控摄像头、4个室外监控摄像头、温湿度传感器、烟雾传感器以及噪声传感器。所述网络交换机为前述的网络通信装置中的一种具体形式,这里需要说明的是网络通信装置还可以是其他网络传输设备。所述物联网路由器为前述的物联网路由装置中的一种具体形式。
该拓扑网络的数据流向可以如下:信号机房现场的网络交换机为管控站机现场数据汇聚点。机房现场部署的各类传感器数据(含无线和有线的传感器)通过物联网路由器接入机房网络交换机;室内摄像头、智能门锁、智能空调机、智能灯控***亦接入该网络交换机;在多排机柜机房,导轨式巡检机器人获取的视频数据、巡检相关数据同样接入此网络交换机。网络交换机汇聚数据,然后上传到机房现场部署的管控接入单元,视频数据则就地存储在机房现场部署的网络视频录像机。管控接入单元负责将现场采集的数据进行清洗、归类、处理后由交换机上传(通过吉比特无源光网络技术(GPON,Gigabit-Capable PassiveOptical Networks)网络)至车间管控室的管控总机。管控总机汇聚辖内各机房现场数据后经过处理、智能分析后将原始数据及结果上传至铁路大数据平台。站段和处指挥中心通过访问大数据平台来查阅机房现场数据。需要说明的是,这里所说的原始数据为前述所说的监控信息;所说的结果为前述的将所述监控信息综合处理后的数据。
管理人员在管理***发出的操作指令,经车间管控总机下发到机房现场,巡检机器人及智能门锁、智能空调机智能灯控***等执行终端接收到指令后,执行相关动作(如机器人行走、门锁打开等动作)。
另外,需要注意的是,图2中的铁路大数据平台,如果用户没有建设,那么它也可以是常见的数据中心形式,作为整个智能巡检***的数据平台。
对于上述图2中的网络拓扑结构中的轨道巡检机器人工作原理,可以如图3中的架构进行示意。,在图3中,智能巡检***本体系指部署在机房现场的智能巡检机器人硬件整体,包括机械部件和控制部件、模组。需要说明的是,智能巡检***本体也就是前述的轨道巡检机器人。智能巡检***本体通过导轨和挂架固定在机房天花板,智能巡检***本体上搭载有远程可控高清云台摄像机及多种环境传感器。
智能巡检***的控制部分具体过程包括:车间机房部署管控总机,为整个智能巡检的“大脑”,它发出的控制指令下发到机房管控服务器,管控服务器再下发指令给巡检机器人及空调、照明灯等远程可控终端执行相关指令动作。
本发明实施例提供的信号机房智能管控***可以提高信号机房设备巡检工作劳动效率,提高应急故障处理能力,确保高铁正常运营安全。信号设备用房配置智能巡检***实现对室内信号设备24小时全方位监视、对中继站和线路所等无人值守站的远程监视和远程巡检。并对机房部分隐患提前预警(如极早期烟雾传感器可以提前预警,以预防线缆起火燃烧)。在应急故障处置时,电务段、信号车间技术专家组通过智能巡检***能够进行全方位、高效有序的指挥和调度,缩短故障延时,减少对高铁运输的干扰。
为了便于对本发明实施方式的理解,下面针对站段、站点机房设置的设备与信号机房智能管控***做进一步的解释说明。
(1)应用本发明所述信号机房智能管控***,需在站段信号设备机房部署***管控服务、智能分析服务和***管理服务等***核心控制和应用服务,它是整个***的“中枢”所在。
(2)站段下属车间则部署车间多媒体接入服务、存储服务、***管理服务等应用,接入各车间机房的管控端机服务单元及多媒体数据,并将运行相关数据实时上传至站段,同时实现对机房管控端机服务和数据的接入和控制。
(3)根据各信号设备机房的实际需求可以安装导轨、巡检机器人(面积较小的机房可以不安装导轨和机器人)及相关监控摄像头、环境传感器、远程智能终端(红外空调控制设备、灯光智能控制设备、门禁等)等设备、设施,机房就近部署有巡检机器人控制模块、管控接入单元、网络通信终端等。
在***管控服务界面(站段、车间均可登录,分级分域分权管理),合法登录用户可以定制机器人自动巡检的模式、实时人工遥控机器人巡检(比自动巡检级别高)、实时查阅现场动环监测数据和音视频多媒体数据、控制现场智能终端(灯光开灭、门禁开闭等)。机房现场智能选件机器人及相关摄像机、传感器、智能终端按照制定的巡检模式运行,实时将数据上传,接受管控***的指令。
基于前述的铁路信号机房智能管控***10,本发明还提供一种铁路信号机房智能管控方法,应用于前述的铁路信号机房智能管控***中,图4为本发明实施例提供的铁路信号机房智能管控方法的流程示意图,如图4所示,所述方法包括:
S401:所述现场子***采集并管理所述信号机房内的监控信息,向所述管控子***传输所述监控信息;所述监控信息用于反映所述信号机房内的情况;
S402:所述管控子***接收所述监控信息,并基于所述监控信息管控所述信号机房。
在一些实施例中,在所述现场子***包括信息采集单元和信息管理单元的情况下,所述所述现场子***采集并管理所述信号机房内的监控信息,向所述管控子***传输所述监控信息,包括:
所述信息采集单元按照预置方案采集所述信号机房内的多种监控信息,并按照设定方式向所述信息管理单元发送所述多种监控信息;
所述信息管理单元接收所述多种监控信息,并对所述多种监控信息进行初步处理,向所述管控子***发送初步处理后的多种监控信息;所述初步处理至少包括数据分类。
在一些实施例中,在所述管控子***包括机房总管控中心、指挥中心以及大数据中心的情况下,所述管控子***接收所述监控信息,并基于所述监控信息管控所述信号机房,包括:
所述机房总管控中心接收所述监控信息,并对所述监控信息进行综合处理,向所述大数据中心发送所述监控信息和综合处理后的数据;
所述大数据中心接收并存储所述监控信息和所述综合处理后的数据;
所述指挥中心通过访问所述大数据中心获得所述监控信息和所述综合处理后的数据,并基于所述监控信息和所述综合处理后的数据管控所述信号机房。
本发明实施例提供一种铁路信号机房智能管控方法,通过在铁路信号机房设置现场子***来采集并管理监控到的监控信息,以及通过管控子***基于所述监控信息管控所述信号机房,从而实现对铁路信号机房的远程管控以及无人化管理。需要说明的是,该铁路信号机房智能管控方法与前述的铁路信号机房智能管控***属于同一发明构思,因此,该方法中的各种名词在前述已经解释清楚,在此不再赘述。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种铁路信号机房智能管控***,其特征在于,所述***包括:现场子***和管控子***,其中,
所述现场子***,设置于所述信号机房内,用于采集并管理所述信号机房内的监控信息,向所述管控子***传输所述监控信息;所述监控信息用于反映所述信号机房内的情况;
所述管控子***,用于接收所述监控信息,并基于所述监控信息管控所述信号机房。
2.根据权利要求1所述的***,其特征在于,所述现场子***包括:信息采集单元和信息管理单元,其中,
所述信息采集单元,用于采集所述信号机房内的多种监控信息,并向所述信息管理单元发送所述多种监控信息;
所述信息管理单元,用于接收所述多种监控信息,并对所述多种监控信息进行初步处理,向所述管控子***发送初步处理后的多种监控信息;所述初步处理至少包括数据分类。
3.根据权利要求2所述的***,其特征在于,所述信息采集单元包括:移动采集装置和固定采集装置,其中,
所述移动采集装置为轨道巡检机器人,用于按照运行参数巡视所述信号机房获得巡检数据,向所述信息管理单元发送所述巡检数据;
所述固定采集装置包括监控摄像头、温湿度传感器、烟雾传感器、噪声传感器、智能门锁、智能空调、智能灯;每一种固定采集装置用于按照预置参数采集监测数据,并向所述信息管理单元发送所述监测数据;
其中,所述巡视数据和所述监测数据均属于所述监控信息。
4.根据权利要求3所述的***,其特征在于,所述信息管理单元至少包括管控接入装置、物联网路由装置以及网络通信装置,其中,
所述物联网路由装置分别与温湿度传感器、烟雾传感器、噪声传感器连接,用于接收所述温湿度传感器、烟雾传感器和噪声传感器发送的监测数据,并向所述网络通信装置传输所述监测数据;
所述网络通信装置,分别与所述物联网路由装置、所述监控摄像头、所述智能门锁、所述智能空调、所述智能灯以及所述移动采集装置连接,用于接收所述物联网路由装置、所述监控摄像头、所述智能门锁、所述智能空调以及所述智能灯发送的监测数据,以及接收所述移动采集装置发送的巡检数据,并向所述管控接入装置传输所述监测数据和巡检数据;
所述管控接入装置,与所述网络通信装置连接,用于通过所述网络通信装置接收所述监测数据和所述巡检数据,并对所述监测数据和所述巡检数据进行初步处理,通过所述网络通信装置向所述管控子***发送初步处理后的数据。
5.根据权利要求1所述的***,其特征在于,所述管控子***包括:机房总管控中心、指挥中心以及大数据中心;其中,
所述机房总管控中心,用于接收所述监控信息,并对所述监控信息进行综合处理,向所述大数据中心发送所述监控信息和综合处理后的数据;
所述大数据中心,用于接收并存储所述监控信息和所述综合处理后的数据;
所述指挥中心,用于通过访问所述大数据中心获得所述监控信息和所述综合处理后的数据,并基于所述监控信息和所述综合处理后的数据管控所述信号机房。
6.根据权利要求5所述的***,其特征在于,所述指挥中心还用于向所述机房总管控中心发送操作指令;所述操作指令包含所述现场子***中相关设备的标识码和所述相关设备应执行的相关动作;
所述机房总管控中心还用于接收所述指挥中心发送的操作指令,并对所述操作指令进行解析,获得所述标识码和所述相关动作;基于所述标识码和所述相关动作指挥所述现场子***中的所述相关设备执行所述相关动作。
7.根据权利要求5所述的***,其特征在于,在所述管控子***用于管控多个所述信号机房的情况下,
所述机房总管控中心还用于用于接收多个所述信号机房的所述监控信息,并对所述监控信息进行综合处理,向所述大数据中心发送所述监控信息和综合处理后的数据;
所述指挥中心还用于基于所述监控信息和综合处理后的数据显示所述多个信号机房中的每个信号机房内的实时状态。
8.一种铁路信号机房智能管控方法,其特征在于,应用于包含有现场子***和管控子***的铁路信号机房智能管控***,其中,所述现场子***设置于所述信号机房内;所述方法包括:
所述现场子***采集并管理所述信号机房内的监控信息,向所述管控子***传输所述监控信息;所述监控信息用于反映所述信号机房内的情况;
所述管控子***接收所述监控信息,并基于所述监控信息管控所述信号机房。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,在所述现场子***包括信息采集单元和信息管理单元的情况下,所述所述现场子***采集并管理所述信号机房内的监控信息,向所述管控子***传输所述监控信息,包括:
所述信息采集单元按照预置方案采集所述信号机房内的多种监控信息,并按照设定方式向所述信息管理单元发送所述多种监控信息;
所述信息管理单元接收所述多种监控信息,并对所述多种监控信息进行初步处理,向所述管控子***发送初步处理后的多种监控信息;所述初步处理至少包括数据分类。
10.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,在所述管控子***包括机房总管控中心、指挥中心以及大数据中心的情况下,所述管控子***接收所述监控信息,并基于所述监控信息管控所述信号机房,包括:
所述机房总管控中心接收所述监控信息,并对所述监控信息进行综合处理,向所述大数据中心发送所述监控信息和综合处理后的数据;
所述大数据中心接收并存储所述监控信息和所述综合处理后的数据;
所述指挥中心通过访问所述大数据中心获得所述监控信息和所述综合处理后的数据,并基于所述监控信息和所述综合处理后的数据管控所述信号机房。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210709 |