CN104991502A - 车载接触网运行状态检测数据分析与处理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了车载接触网运行状态检测数据分析与处理系统及方法,包括:数据采集模块,用于实时获取检测装置位置信息和疑似缺陷报警信息,完成对检测装置状态的实时跟踪;校验预处理模块,用于对检测装置位置信息和疑似缺陷报警信息进行校验,判断信息是否有效,并对有效信息进行解析处理,再根据信息类型把解析后的数据发送到GIS处理模块;GIS处理模块,用于结合GIS地图数据库,把检测装置位置信息和疑似缺陷报警信息整合到GIS地图,建立具有检测装置位置信息和疑似缺陷报警信息的动态分布地图。本发明将检测装置运行位置信息和缺陷报警信息结合GIS地图进行展示,在可视化图形界面清晰直观的查看缺陷发生的具体位置。
Description
技术领域
本发明涉及车载接触网检测领域,特别涉及一种车载接触网运行状态检测数据分析与处理系统及方法。
背景技术
动车组和电力机车所需电能是通过受电弓与悬挂的接触网滑动接触而获得的。铁路牵引供电系统是一个由众多设备连接而成的大系统,这些设备的可靠性及运行状况直接决定整个系统的稳定和安全,也决定着供电质量和供电可靠性。在露天情况下接触网与动车组受电弓或者电力机车受电弓滑动接触,工作环境恶劣,当接触网—受电弓系统出现稍微的偏差,都有可能引起弓网故障,因此,实时在线检测接触网运行性能数据是保证供电设备健康运行的必要技术保障。
目前,在电气化铁路或城市轨道交通接触网在线检测领域采用的在线检测数据中心,检测装置运行位置信息和报警信息没有结合GIS地图进行展示,不能清晰直观查看缺陷发生的具体位置,无法直观的从地图信息上获知缺陷发生位置的地理信息和处理状态。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种车载接触网运行状态检测数据分析与处理系统及方法,本发明将检测装置运行位置信息和缺陷报警信息结合GIS地图进行展示,在可视化图形界面清晰直观的查看缺陷发生的具体位置,可直观的从GIS地图信息上获知缺陷发生位置的地理信息和处理状态。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:车载接触网运行状态检测数据分析与处理系统,所述系统包括以下多种模块。
数据采集模块,用于实时获取检测装置位置信息和疑似缺陷报警信息,完成对检测装置状态的实时跟踪。
校验预处理模块,用于对检测装置位置信息和疑似缺陷报警信息进行校验,判断信息是否有效,并对有效信息进行解析处理,再根据信息类型把解析后的数据发送到GIS处理模块。
GIS处理模块,用于结合GIS地图数据库,把检测装置位置信息和疑似缺陷报警信息整合到GIS地图,建立具有检测装置位置信息和疑似缺陷报警信息的动态分布地图。
GIS地图数据库,用于存储GIS地图及相关拓扑基础数据。
所述系统还包括以下多种模块。
预警分析模块,用于对有效的疑似缺陷报警信息进行预警分析,判断疑似缺陷是否准确,并对不准确的疑似缺陷报警信息进行纠正。
缺陷报警处理模块,用于对准确的疑似缺陷报警信息进行处理,包括按报警等级分类处理和缺陷统计处理,所述缺陷统计处理为结合检测装置位置信息对疑似缺陷进行统计。
缺陷库,用于存储疑似缺陷报警信息。
所述系统还包括任务生成模块,任务生成模块根据检测装置位置信息和疑似缺陷报警信息,生成任务消息,并分发到相应的下级子系统中;
所述系统还包括任务接收模块,任务接收模块用于接收上级系统分发的任务消息或下级子系统反馈的任务处理结果消息。
所述系统还包括图像处理模块,图像处理单元对数据采集模块所采集的机车车顶视频数据进行处理,并输出处理后的机车车顶视频数据。
所述系统还包括显示单元,显示单元通过可视化图形界面显示疑似缺陷报警信息、具有检测装置位置信息和疑似缺陷报警信息的动态分布地图、任务消息以及机车车顶视频数据。
所述疑似缺陷报警信息包括多帧红外图像信息、多帧可见光图像信息、缺陷等级信息和缺陷参数信息。
所述缺陷参数信息包括报警温度、环境温度、导高值、拉出值和机车速度。
所述检测装置位置信息包括检测装置位置坐标、所检测线路名称、站点名称和行驶方向。
车载接触网运行状态检测管理方法,所述方法包括GIS在线检测步骤,该GIS在线检测步骤包括以下多个子步骤:
S101,数据采集:对机车运行状态进行实时跟踪,实时获取检测装置位置信息和疑似缺陷报警信息;
S102,校验预处理:对检测装置位置信息和疑似缺陷报警信息进行校验,判断检测装置位置信息和疑似缺陷报警信息是否有效,若有效,则对其进行解析处理,若无效,则将其删除;
S103,GIS在线监测:结合GIS地图数据库,把检测装置位置信息和相关基础数据整合到GIS地图,建立具有检测装置位置信息和检测装置线路站点的GIS动态分布地图,并通过可视化界面进行动态显示,当接收到疑似缺陷报警信息时,在GIS动态分布地图上对该缺陷报警事件、发生地点以及报警处理状态进行标注显示。
所述方法还包括报警监控步骤,该报警监控步骤包括以下子步骤:
S201,预警分析:对有效的疑似缺陷报警信息进行预警分析,判断该疑似缺陷报警是否准确,若不准确,则对其进行人工纠正或按预设规则进行自动纠正,若该疑似缺陷报警为误报,则不存储该疑似缺陷报警信息到缺陷库,在缺陷库中将其删除;
S202:缺陷报警处理:对准确的疑似缺陷报警信息进行处理,包括按报警等级分类处理和缺陷统计处理,所述缺陷统计处理为结合检测装置位置信息对疑似缺陷进行统计;
S203,报警:包括可视化图形界面报警和声光报警,通过可视化图形界面显示报警机车编号、缺陷报警时间、缺陷位置信息和缺陷等级信息。
所述方法还包括任务处理步骤,以实现缺陷确认、缺陷派发、缺陷处理和缺陷关闭的闭环处理,所述任务处理步骤包括以下多个子步骤:
S301,新上报处理:每当接收到有效的疑似缺陷报警信息时,首先将其标记为新上报状态,若预警分析步骤S201中,判断出该疑似缺陷报警为误报,则将其标记为已取消状态,在确认疑似缺陷报警后,将该疑似缺陷报警标记为已确认状态;
S302,生成任务消息:在经过缺陷报警处理子步骤S202后,根据检测装置位置信息和疑似缺陷报警信息,生成任务消息;
S303,分发任务:按预设的任务分发规则将所述任务消息派发到相应的下级子系统中,并将该疑似缺陷报警消息标记为已计划状态;
S304,反馈执行结果:当下级子系统完成该缺陷报警的处理时,将反馈任务处理结果消息,并把该疑似缺陷报警消息标记为已关闭状态;
S305,通过可视化图形界面实时显示任务消息的处理状态。
所述方法还包括车顶视频监控步骤,该车顶视频监控步骤包括以下多个子步骤:
S401:实时获取机车车顶视频数据;
S402:对机车车顶视频数据进行解析处理;
S403:通过可视化图形界面显示机车车顶的实时视频信息。
本发明的有益效果是:
1)本发明采用GIS地图呈现方式,更清晰直观地显示检测装置运行线路、当前位置、缺陷报警信息和缺陷处理状态,并对缺陷进行分级别报警,在可视化图形界面更清晰直观的查看缺陷发生的具体位置,更直观的从GIS地图信息上获知缺陷发生位置的地理信息和处理状态。
2)本发明还具有预警分析功能和缺陷报警处理功能,可判断疑似缺陷是否准确,并对不准确的疑似缺陷报警信息进行纠正,能够结合检测装置位置信息对疑似缺陷进行统计。
3)本发明还具有车顶视频监控功能,通过车顶实时视频数据监视车顶设备和受电弓的状态及工作情况,可辅助人工确认缺陷报警的真实性、准确性及具体的缺陷类型,可实时便捷的查看车顶设备有无脱、断情况,有无受落石、树枝、鸟窝及其它周边环境等危机接触网和车顶设备,保障接触网和车顶设备的安全性。
附图说明
图1为本发明数据中心的系统框图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案,但本发明的保护范围不局限于以下所述。本发明中所述的机车代指动车组、电力机车等所有客运列车和货运列车。
(一)车载接触网运行状态检测数据分析与处理系统
如图1所示,车载接触网运行状态检测数据分析与处理系统,所述系统包括以下多种模块。
① 数据采集模块,用于实时获取检测装置位置信息和疑似缺陷报警信息,完成对机车运行状态的实时跟踪。
② 校验预处理模块,用于对检测装置位置信息和疑似缺陷报警信息进行校验,判断信息是否有效,并对有效信息进行解析处理,再根据信息类型把解析后的数据发送到GIS处理模块。
③ GIS处理模块,用于结合GIS地图数据库,把检测装置位置信息和疑似缺陷报警信息整合到GIS地图,建立具有检测装置位置信息和疑似缺陷报警信息的动态分布地图。
④ GIS地图数据库,用于存储GIS地图及拓扑基础数据。
模块①~④构成GIS在线检测单元,用于通过可视化界面监控弓网的报警信息和检测装置状态信息,通过GIS地图动态显示检测装置拓扑信息和报警信息。
所述可视化界面包括GIS地图显示区、在线运行列车信息显示区、车顶实时监测显示区、任务信息显示区、缺陷报警列表显示区、红外热图像显示区、受电弓监控显示区和温度曲线图及受电弓监控放大显示区域。
当浏览红外热图像显示区信息时,温度曲线图及受电弓监控放大显示区域显示温度曲线图,当浏览受电弓监控显示区时,温度曲线图及受电弓监控放大显示区域对受电弓监控图片进行局部放大显示,便于更好地查看缺陷。
所述系统还可包括以下多种模块。
⑤ 预警分析模块,用于对有效的疑似缺陷报警信息进行预警分析,判断疑似缺陷是否准确,并对不准确的疑似缺陷报警信息进行纠正。
⑥ 缺陷报警处理模块,用于对准确的疑似缺陷报警信息进行处理,包括按报警等级分类处理和缺陷统计处理,所述缺陷统计处理为结合检测装置位置信息对疑似缺陷进行统计。
⑦ 缺陷库,用于存储疑似缺陷报警信息。
模块⑤~⑦构成报警监控单元,用于监控和处理弓网的报警信息,并进行报警等级分类管理,对机车在运行过程中发生的缺陷个数按等级和处理状态进行分类统计。
用户可通过报警筛选器,根据“局、段、设备编号、线路、时间、缺陷级别、缺陷状态”等筛选条件从海量信息中快速找到自己比较关心的报警信息,还可以查看、处理疑似缺陷,批量导出报告。
所述系统还可包括:
⑧ 任务生成模块,任务生成模块根据检测装置位置信息和疑似缺陷报警信息,生成任务消息,并分发到相应的下级子系统中;
所述系统还可包括:
⑨ 任务接收模块,任务接收模块用于接收上级系统分发的任务消息或下级子系统反馈的任务处理结果消息。
所述系统还可包括:
⑩ 图像处理模块,图像处理单元对数据采集模块所采集的机车车顶视频数据进行处理,并输出处理后的机车车顶视频数据。
所述系统还可包括:
⑾ 显示单元,显示单元通过可视化图形界面显示疑似缺陷报警信息、具有检测装置位置信息和疑似缺陷报警信息的动态分布地图、任务消息以及机车车顶视频数据。
数据采集模块、图像处理模块和显示单元构成视频监控单元,用于管理可见光摄像模块及其所拍摄的视频信息,通过无线网络实时直播检测装置车顶视频信息。
本发明中,所述疑似缺陷报警信息包括多帧红外图像信息、多帧可见光图像信息、缺陷等级信息和缺陷参数信息。所述缺陷参数信息包括报警温度、环境温度、导高值、拉出值和机车速度。一般的,所述疑似缺陷包括线夹发热、导线发热、绝缘子发热、受流紧固件发热和燃弧等。
所述检测装置位置信息包括检测装置位置坐标、所检测线路名称、站点名称和行驶方向。
所述基础数据主要包括线路数据、区/站数据、机车设备数据和LKJ数据。
线路数据主要为起始站点、终止站点、起始公里标、终止公里标以及线路类别等基础数据。
区/站数据主要为区站名称、所属线路名称、位置类型、是否提示重污染等基础数据。
机车设备数据主要为机车设备编号、机车设备型号、机车设备状态等设备基本数据。
LKJ数据主要为列车运行监控记录装置的基础数据。
(二)车载接触网运行状态检测管理方法
车载接触网运行状态检测管理方法,所述方法包括GIS在线检测步骤,该GIS在线检测步骤包括以下多个子步骤:
S101,数据采集:对机车运行状态进行实时跟踪,实时获取检测装置位置信息和疑似缺陷报警信息;
S102,校验预处理:对检测装置位置信息和疑似缺陷报警信息进行校验,判断检测装置位置信息和疑似缺陷报警信息是否有效,若有效,则对其进行解析处理,若无效,则将其删除;
S103,GIS在线监测:结合GIS地图数据库,把检测装置位置信息和机车拓扑基础数据整合到GIS地图,建立具有检测装置位置信息和列车线路站点的GIS动态分布地图,并通过可视化界面进行动态显示,当接收到疑似缺陷报警信息时,在GIS动态分布地图上,对该缺陷报警事件、发生地点以及报警处理状态进行标注显示。
所述方法还包括报警监控步骤,该报警监控步骤包括以下子步骤:
S201,预警分析:对有效的疑似缺陷报警信息进行预警分析,判断该疑似缺陷报警是否准确,若不准确,则对其进行人工纠正或按预设规则进行自动纠正,若该疑似缺陷报警为误报,则不存储该疑似缺陷报警信息到缺陷库,在缺陷库中将其删除;
S202:缺陷报警处理:对准确的疑似缺陷报警信息进行处理,包括按报警等级分类处理和缺陷统计处理,所述缺陷统计处理为结合检测装置位置信息对疑似缺陷进行统计;
S203,报警:包括可视化图形界面报警和声光报警,通过可视化图形界面显示报警机车编号、缺陷报警时间、缺陷位置信息和缺陷等级信息。
所述方法还包括任务处理步骤,以实现缺陷确认、缺陷派发、缺陷处理和缺陷关闭的闭环处理,所述任务处理步骤包括以下多个子步骤:
S301,新上报处理:每当接收到有效的疑似缺陷报警信息时,首先将其标记为新上报状态,若预警分析步骤S201中,判断出该疑似缺陷报警为误报,则将其标记为已取消状态,在确认疑似缺陷报警后,将该疑似缺陷报警标记为已确认状态;
S302,生成任务消息:在经过缺陷报警处理子步骤S202后,根据检测装置位置信息和疑似缺陷报警信息生成任务消息;
S303,分发任务:按预设的任务分发规则将所述任务消息派发到相应的下级子系统中,并将该疑似缺陷报警消息标记为已计划状态;
S304,反馈执行结果:当下级子系统完成该缺陷报警的处理时,将反馈任务处理结果消息,并把该疑似缺陷报警消息标记为已关闭状态;
S305,通过可视化图形界面实时显示任务消息的处理状态。
所述方法还包括车顶视频监控步骤,该车顶视频监控步骤包括以下多个子步骤:
S401:实时获取机车车顶视频数据;
S402:对机车车顶视频数据进行解析处理;
S403:通过可视化图形界面显示机车车顶的实时视频信息。
Claims (10)
1.车载接触网运行状态检测数据分析与处理系统,其特征在于,所述系统包括以下多种模块:
数据采集模块,用于实时获取检测装置位置信息和疑似缺陷报警信息,完成对机车状态的实时跟踪;
校验预处理模块,用于对检测装置位置信息和疑似缺陷报警信息进行校验,判断信息是否有效,并对有效信息进行解析处理,再根据信息类型把解析后的数据发送到GIS处理模块;
GIS处理模块,用于结合GIS地图数据库,把检测装置位置信息和疑似缺陷报警信息整合到GIS地图,建立具有检测装置位置信息和疑似缺陷报警信息的动态分布地图;
GIS地图数据库,用于存储GIS地图及相关基础数据。
2.根据权利要求1所述的车载接触网运行状态检测数据分析与处理系统,其特征在于,所述系统还包括以下多种模块:
预警分析模块,用于对有效的疑似缺陷报警信息进行预警分析,判断疑似缺陷是否准确,并对不准确的疑似缺陷报警信息进行纠正;
缺陷报警处理模块,用于对准确的疑似缺陷报警信息进行处理,包括按报警等级分类处理和缺陷统计处理,所述缺陷统计处理为结合缺陷发生位置信息对疑似缺陷进行统计;
缺陷库,用于存储疑似缺陷报警信息。
3.根据权利要求1所述的车载接触网运行状态检测数据分析与处理系统,其特征在于:所述系统还包括任务生成模块,任务生成模块根据检测装置位置信息和疑似缺陷报警信息,生成任务消息,并分发到相应的下级子系统中;
所述系统还包括任务接收模块,任务接收模块用于接收上级系统分发的任务消息或下级子系统反馈的任务处理结果消息。
4.根据权利要求1所述的车载接触网运行状态检测数据分析与处理系统,其特征在于:所述系统还包括图像处理模块,图像处理单元对数据采集模块所采集的机车车顶视频数据进行处理,并输出处理后的机车车顶视频数据。
5.根据权利要求1所述的车载接触网运行状态检测数据分析与处理系统,其特征在于:所述系统还包括显示单元,显示单元通过可视化图形界面显示疑似缺陷报警信息、具有检测装置位置信息和疑似缺陷报警信息的动态分布地图、任务消息以及机车车顶视频数据。
6.根据权利要求1所述的车载接触网运行状态检测数据分析与处理系统,其特征在于:所述疑似缺陷报警信息包括多帧红外图像信息、多帧可见光图像信息、缺陷等级信息和缺陷参数信息;
所述缺陷参数信息包括报警温度、环境温度、导高值、拉出值和机车速度;
所述检测装置位置信息包括检测装置位置坐标、所检测线路名称、站点名称和行驶方向。
7.车载接触网运行状态检测管理方法,其特征在于,所述方法包括GIS在线检测步骤,该GIS在线检测步骤包括以下多个子步骤:
S101,数据采集:对机车运行状态进行实时跟踪,实时获取检测装置位置信息和疑似缺陷报警信息;
S102,校验预处理:对检测装置位置信息和疑似缺陷报警信息进行校验,判断检测装置位置信息和疑似缺陷报警信息是否有效,若有效,则对其进行解析处理,若无效,则将其删除;
S103,GIS在线监测:结合GIS地图数据库,把检测装置位置信息和相关基础数据整合到GIS地图,建立具有检测装置位置信息和线路站点的GIS动态分布地图,并通过可视化界面进行动态显示,当接收到疑似缺陷报警信息时,在GIS动态分布地图上对该缺陷报警事件、发生地点以及报警处理状态进行标注显示。
8.根据权利要求7所述的车载接触网运行状态检测管理方法,其特征在于,所述方法还包括报警监控步骤,该报警监控步骤包括以下子步骤:
S201,预警分析:对有效的疑似缺陷报警信息进行预警分析,判断该疑似缺陷报警是否准确,若不准确,则对其进行人工纠正或按预设规则进行自动纠正,若该疑似缺陷报警为误报,则不存储该疑似缺陷报警信息到缺陷库,在缺陷库中将其删除;
S202:缺陷报警处理:对准确的疑似缺陷报警信息进行处理,包括按报警等级分类处理和缺陷统计处理,所述缺陷统计处理为结合检测装置位置信息对疑似缺陷进行统计;
S203,报警:包括可视化图形界面报警和声光报警,通过可视化图形界面显示报警机车编号、缺陷报警时间、缺陷位置信息和缺陷等级信息。
9.根据权利要求8所述的车载接触网运行状态检测管理方法,其特征在于,所述方法还包括任务处理步骤,以实现缺陷确认、缺陷派发、缺陷处理和缺陷关闭的闭环处理,所述任务处理步骤包括以下多个子步骤:
S301,新上报处理:每当接收到有效的疑似缺陷报警信息时,首先将其标记为新上报状态,若预警分析步骤S201中,判断出该疑似缺陷报警为误报,则将其标记为已取消状态,在确认疑似缺陷报警后,将该疑似缺陷报警标记为已确认状态;
S302,生成任务消息:在经过缺陷报警处理子步骤S202后,根据检测装置位置信息和疑似缺陷报警信息,生成任务消息;
S303,分发任务:按预设的任务分发规则将所述任务消息派发到相应的下级子系统中,并将该疑似缺陷报警消息标记为已计划状态;
S304,反馈执行结果:当下级子系统完成该缺陷报警的处理时,将反馈任务处理结果消息,并把该疑似缺陷报警消息标记为已关闭状态;
S305,通过可视化图形界面实时显示任务消息的处理状态。
10.根据权利要求7所述的车载接触网运行状态检测管理方法,其特征在于,所述方法还包括车顶视频监控步骤,该车顶视频监控步骤包括以下多个子步骤:
S401:实时获取机车车顶视频数据;
S402:对机车车顶视频数据进行解析处理;
S403:通过可视化图形界面显示机车车顶的实时视频信息。
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
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