CN111311781A - 一种环卫车辆监测方法及应用其的车辆终端、监控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环卫车辆监测方法及应用其的车辆终端、监控系统,能够运行以下步骤：检测环卫车辆的移动状态；判断环卫车辆的移动状态是否符合车辆作业下的合理阈值；在环卫车辆的移动状态符合车辆作业下的合理阈值的情况下，获取关于环卫车辆的工作部件的图像信息；基于神经网络模型对图像信息进行分析，判断环卫车辆的工作部件的作业状态；输出关于工作部件作业状态的判断结果；本设计拍摄工作部件的图像信息，利用神经网络模型识别直接有效地呈现工作部件的作业状态，同时，需要通过对移动状态的判断来作为启用图像获取的基础，减少系统的运行负荷。

Description

一种环卫车辆监测方法及应用其的车辆终端、监控系统
技术领域
本发明涉及环卫设备领域，特别是一种环卫车辆监测方法及应用其的车辆终端、监控系统。
背景技术
传统的环卫车辆发车出外工作，环卫车辆无法记录在工作过程中工作部件的作业状态，以往单纯采用传感器检测工作部件的工作电流等等数据才判断工作部件是否在作业状态，例如用于洒水的喷枪组件，喷枪组件是否处于正常的作业状态，能够体现的应该是喷枪组件是否正常实现洒水操作，但是传统的传感器难以对此进行检测。
随着图像识别技术的发展，现今能够采用图像识别技术对图片进行分析处理，得出图片中记录的数据，而现今并没有将图像识别技术结合于环卫设备领域，同时，在实际应用过程中，时刻进行获取大量的图像信息的工作，并且不断进行识别过程，加重了系统的运行负荷。
发明内容
本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种环卫车辆监测方法及应用其的车辆终端、监控系统，通过对移动状态的判断来作为启用图像采集的基础，并且通过图像识别来有效判断工作部件的作业状态。
本发明采用的技术方案是：
一种环卫车辆监测方法，包括以下步骤：检测环卫车辆的移动状态；判断环卫车辆的移动状态是否符合车辆作业下的合理阈值；在环卫车辆的移动状态符合车辆作业下的合理阈值的情况下，获取关于环卫车辆的工作部件的图像信息；基于神经网络模型对图像信息进行分析，判断环卫车辆的工作部件的作业状态；输出关于工作部件作业状态的判断结果。
环卫车辆的移动状态包括移动距离和/或移动速度，对应地，用于判断环卫车辆的移动状态的车辆作业下的合理阈值包括合理移动距离阈值和/或合理移动速度阈值。
检测环卫车辆在预设时间间隔内的移动距离，判断环卫车辆在预设时间间隔内的移动距离是否超过合理移动距离阈值，若是，则检测环卫车辆的移动速度是否低于合理移动速度阈值，若是，则获取关于环卫车辆的工作部件的图像信息。
根据本发明实施例的一种环卫车辆监测方法，至少具有如下有益效果：
本发明环卫车辆监测方法，先对环卫车辆的移动状态进行检测，根据环卫车辆的移动状态可以初步判断环卫车辆是否处于正常作业状态下，若符合，此时才开始获取环卫车辆的工作部件的图像信息，并且基于神经网络模型对图像信息进行分析处理，判断出工作部件的作业状态，输出对于作业状态的判断结果，本设计拍摄工作部件的图像信息，利用神经网络模型识别直接有效地呈现工作部件的作业状态，同时，需要通过对移动状态的判断来作为启用图像获取的基础，减少系统的运行负荷。
本发明具体实施例还公开了一种车辆终端，包括车辆本体、皆设置在车辆本体上的工作部件、移动状态检测部件、摄像部件以及处理器，所述处理器分别与所述移动状态检测部件、所述摄像部件电性连接，所述处理器能够运行上述任一实施例公开的一种环卫车辆监测方法。
还包括无线传输模块，所述处理器与所述无线传输模块电性连接以输出关于工作部件的作业状态的判断结果。
所述工作部件包括喷枪组件以及通过水管与所述喷枪组件连接的储水箱，所述摄像部件朝向所述喷枪组件喷水位置以拍摄图像信息。
还包括设置在储水箱中的水位检测部件，所述处理器与所述水位检测部件电性连接；处理器在判断环卫车辆的移动状态符合车辆作业下的合理阈值的情况下接收所述水位检测部件输出的水位检测信息；处理器判断水位检测信息是否符合喷枪组件在作业状态下的水位消耗阈值，若符合，则预判定喷枪组件处于作业状态，再获取关于所述喷枪组件喷水位置的图像信息，通过对图像信息进行分析，判断环卫车辆的工作部件的作业状态。
所述工作部件包括移动扫把组件，所述移动扫把组件能够从所述车辆本体上伸出工作或者收纳在所述车辆本体上待机，所述摄像部件朝向所述移动扫把组件伸出位置以拍摄图像信息。
还包括位置检测部件以及能够被所述位置检测部件识别的配合件，所述位置检测部件和所述配合件，其一设置在所述移动扫把组件上，另一设置在所述车辆本体上，所述处理器与所述移动扫把组件电性连接；处理器在判断环卫车辆的移动状态符合车辆作业下的合理阈值的情况下接收所述位置检测部件输出的扫把位置检测信息；处理器从扫把位置检测信息判断所述移动扫把组件是否为伸出状态，若是，则预判定所述移动扫把组件处于作业状态，再获取关于所述移动扫把组件伸出位置的图像信息，通过对图像信息进行分析，判断环卫车辆的工作部件的作业状态。
根据本发明实施例的一种车辆终端，至少具有如下有益效果：
本发明车辆终端，车辆本体移动，并且设置在车辆本体上的工作部件进行环卫工作，移动状态检测部件检测车辆本体的移动状态，摄像部件拍摄工作部件的作业情况的图像信息，处理器接收移动状态以及图像信息，处理器需要通过对移动状态的判断来作为启用图像获取的基础，利用神经网络模型识别直接有效地呈现工作部件的作业状态，同时也减少系统的运行负荷。
本发明具体实施例还公开了一种监控系统，包括若干台车辆终端以及监控后台，所述车辆终端包括车辆本体、皆设置在车辆本体上的工作部件、移动状态检测部件、摄像部件、无线传输模块以及处理器，所述处理器分别与所述移动状态检测部件、所述摄像部件以及所述无线传输模块电性连接，所述处理器能够运行上述任一实施例公开的一种环卫车辆监测方法，所述处理器通过所述无线传输模块将关于工作部件的作业状态的判断结果发送给监控后台。
根据本发明实施例的一种监控系统，至少具有如下有益效果：
本发明监控系统，监控后台与若干车辆终端通过无线方式通讯，车辆终端需要通过对本身移动状态的判断来作为启用图像获取的基础，在环卫车辆的移动状态是否符合车辆作业下的合理阈值的情况下，利用神经网络模型识别直接有效地呈现工作部件的作业状态，并发送给监控后台，监控后台能够准确得知各个车辆终端的运行情况，提高环卫工作效率，减少不必要的数据采集工作，减少系统运行负荷。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。
图1是本发明监测方法实施例的处理流程图。
图2是本发明监测方法实施例的神经网络模型构建的流程图。
图3是本发明监控系统实施例的原理结构框图。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
如图1所示，一种环卫车辆监测方法，包括以下步骤：检测环卫车辆的移动状态；判断环卫车辆的移动状态是否符合车辆作业下的合理阈值；在环卫车辆的移动状态符合车辆作业下的合理阈值的情况下，获取关于环卫车辆的工作部件的图像信息；基于神经网络模型对图像信息进行分析，判断环卫车辆的工作部件的作业状态；输出关于工作部件作业状态的判断结果。
其中，本设计可以用于环卫车辆上，环卫车辆上可以安设工作部件，例如晒水车上安设有用于晒水的喷枪组件，清扫车上安设有转动的扫把等。
环卫车辆上一般设置有移动状态检测部件、摄像部件以及处理器，移动状态检测部件可以是卫星定位部件或者位移传感器，卫星定位部件可以是GPS定位组件或者北斗定位组件，可以处理成环卫车辆的移动轨迹，位移传感器可以是多轴的移速传感器或者角速度传感器等。
摄像部件可以在常规的摄像头中选取，也可以是红外摄像头等，处理器可以是由MCU或者CPU及其外围电路构成，摄像部件也可以与处理器一体集成。
本发明环卫车辆监测方法，先对环卫车辆的移动状态进行检测，根据环卫车辆的移动状态可以初步判断环卫车辆是否处于正常作业状态下，若符合，此时才开始获取环卫车辆的工作部件的图像信息，并且基于神经网络模型对图像信息进行分析处理，判断出工作部件的作业状态，输出对于作业状态的判断结果，本设计拍摄工作部件的图像信息，利用神经网络模型识别直接有效地呈现工作部件的作业状态，同时，需要通过对移动状态的判断来作为启用图像获取的基础，减少系统的运行负荷。
在某些实施例中，环卫车辆的移动状态包括移动距离和/或移动速度，对应地，用于判断环卫车辆的移动状态的车辆作业下的合理阈值包括合理移动距离阈值和/或合理移动速度阈值。
检测环卫车辆在预设时间间隔内的移动距离，判断环卫车辆在预设时间间隔内的移动距离是否超过合理移动距离阈值，若是，则检测环卫车辆的移动速度是否低于合理移动速度阈值，若是，则获取关于环卫车辆的工作部件的图像信息。
例如，若环卫车辆在5分钟内移动距离超过20米，则环卫车辆可能正在作业，再进一步判断，车辆移动速度是否低于40公里/小时，由于在作业过程中，移动速度一般有限制，而高于移动速度阈值，环卫车辆可能是在道路上非作业行驶，此时也不需要进行图像获取、识别，制定关于车辆移动状态的合理阈值，系统进行逻辑判断后有序地执行图像识别步骤，减少系统的运行负荷。
在构建用于识别环卫车辆作业状态的神经网络模型，如图2所示，需要先使用摄像部件采集多张环卫车辆的工作部件的作业时的视频，将视频截取为图片数据集，对图片数据进行筛选、标注，形成训练集与测试集，选用神经网络模型对数据集进行训练，根据损失率等反馈参数对模型进行调整，对得到的神经网络模型进行评估，合格后投入使用。
如图3所示，本发明具体实施例公开的一种车辆终端5，包括车辆本体、皆设置在车辆本体上的工作部件、移动状态检测部件1、摄像部件2以及处理器3，处理器3分别与移动状态检测部件1、摄像部件2电性连接，处理器3能够运行上述任一实施例公开的一种环卫车辆监测方法。
车辆本体可以在城市道路中移动，设置在车辆本体上的工作部件进行环卫工作，移动状态检测部件检测车辆本体的移动状态，摄像部件拍摄工作部件的工作情况的图像信息，处理器接收移动状态以及图像信息，处理器需要通过对移动状态的判断来作为启用图像获取的基础，利用神经网络模型识别直接有效地呈现工作部件的作业状态，同时也减少系统的运行负荷。
其中，车辆本体上还包括无线传输模块4，处理器3与无线传输模块4电性连接以输出关于工作部件的作业状态的判断结果。
无线传输模块可以是2G、3G、4G、5G中一种或者多种组合的GPRS远程通信模块，可以向外部无线发射信号。
除了通过移动状态来预估环卫车辆是否在作业状态，还可以通过其他手段来预判断。
例如，作为一种洒水车，工作部件包括喷枪组件以及通过水管与喷枪组件连接的储水箱，摄像部件朝向喷枪组件喷水位置以拍摄图像信息。
其中，喷枪组件包括水泵以及喷头，喷头、水泵、储水箱通过水管依次连接。
在储水箱中还包括水位检测部件，处理器与水位检测部件电性连接；处理器在判断环卫车辆的移动状态符合车辆作业下的合理阈值的情况下接收水位检测部件输出的水位检测信息；处理器判断水位检测信息是否符合喷枪组件在作业状态下的水位消耗阈值，若符合，则预判定喷枪组件处于作业状态，再获取关于喷枪组件喷水位置的图像信息，通过对图像信息进行分析，判断环卫车辆的工作部件的作业状态。
水位检测部件可以采用静压液位传感器、浮球式液位传感器、磁性液位传感器、超声波液位传感器、雷达液位传感器等。
在某些实施例中，水位检测部件会在车辆行驶状态中每隔5分钟采集水位信息，如果10分钟内水位下降超过水位消耗阈值(一般为20厘米左右，视储水箱具体尺寸而定)，则判断洒水车在可能在洒水作业状态。
而作为一种清扫车，工作部件包括移动扫把组件，移动扫把组件能够从车辆本体上伸出工作或者收纳在车辆本体上待机，摄像部件朝向移动扫把组件伸出位置以拍摄图像信息。
其中，移动扫把组件可以包括转动扫把以及驱动转动扫把伸出的位移驱动机构，位移驱动机构可以包括设置在车辆本体上的横移机构以及设置在横移机构上的纵移机构，横移机构可以带动纵移机构移动，纵移机构可以带动转动扫把上下移动，转动扫把有电机以及扫把构成，电机带动扫把转动以清扫地面。
为了检测移动扫把组件的位置，还包括位置检测部件以及能够被位置检测部件识别的配合件，位置检测部件和配合件，其一设置在移动扫把组件上，另一设置在车辆本体上，处理器与移动扫把组件电性连接；处理器在判断环卫车辆的移动状态符合车辆作业下的合理阈值的情况下接收位置检测部件输出的扫把位置检测信息；处理器从扫把位置检测信息判断移动扫把组件是否为伸出状态，若是，则预判定移动扫把组件处于作业状态，再获取关于移动扫把组件伸出位置的图像信息，通过对图像信息进行分析，判断环卫车辆的工作部件的作业状态。
其中，位置检测部件可以是磁性位置传感器(例如霍尔传感器)，配合件为磁铁，从而感应移动扫把组件是否为伸出状态。
如图3所示，本发明具体实施例还公开了一种监控系统，包括若干台车辆终端5以及监控后台6，车辆终端5包括车辆本体、皆设置在车辆本体上的工作部件、移动状态检测部件1、摄像部件2、无线传输模块4以及处理器3，处理器3分别与移动状态检测部件1、摄像部件2以及无线传输模块4电性连接，处理器3能够运行上述任一实施例公开的一种环卫车辆监测方法，处理器3通过无线传输模块4将关于工作部件的作业状态的判断结果发送给监控后台6。
本发明监控系统，监控后台与若干车辆终端通过无线方式通讯，车辆终端需要通过对本身移动状态的判断来作为启用图像获取的基础，在环卫车辆的移动状态是否符合车辆作业下的合理阈值的情况下，利用神经网络模型识别直接有效地呈现工作部件的作业状态，并发送给监控后台，监控后台能够准确得知各个车辆终端的运行情况，提高环卫工作效率，减少不必要的数据采集工作，减少系统运行负荷。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述优选方式可以自由地组合和叠加。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种环卫车辆监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
检测环卫车辆的移动状态；
判断环卫车辆的移动状态是否符合车辆作业下的合理阈值；
在环卫车辆的移动状态符合车辆作业下的合理阈值的情况下，获取关于环卫车辆的工作部件图像信息；
基于神经网络模型对图像信息进行分析，判断环卫车辆的工作部件的作业状态；
输出关于工作部件作业状态的判断结果。
2.根据权利要求1所述的一种环卫车辆监测方法，其特征在于：环卫车辆的移动状态包括移动距离和/或移动速度，对应地，用于判断环卫车辆的移动状态的车辆作业下的合理阈值包括合理移动距离阈值和/或合理移动速度阈值。
3.根据权利要求2所述的一种环卫车辆监测方法，其特征在于：检测环卫车辆在预设时间间隔内的移动距离，判断环卫车辆在预设时间间隔内的移动距离是否超过合理移动距离阈值，若是，则检测环卫车辆的移动速度是否低于合理移动速度阈值，若是，则获取关于环卫车辆的工作部件的图像信息。
4.一种车辆终端，其特征在于，包括车辆本体、皆设置在车辆本体上的工作部件、移动状态检测部件、摄像部件以及处理器，所述处理器分别与所述移动状态检测部件、所述摄像部件电性连接，所述处理器能够运行如权利要求1-3任一项所述的一种环卫车辆监测方法。
5.根据权利要求4所述的一种车辆终端，其特征在于：还包括无线传输模块，所述处理器与所述无线传输模块电性连接以输出关于工作部件的作业状态的判断结果。
6.根据权利要求4所述的一种车辆终端，其特征在于：所述工作部件包括喷枪组件以及通过水管与所述喷枪组件连接的储水箱，所述摄像部件朝向所述喷枪组件喷水位置以拍摄图像信息。
7.根据权利要求6所述的一种车辆终端，其特征在于：还包括设置在储水箱中的水位检测部件，所述处理器与所述水位检测部件电性连接；处理器在判断环卫车辆的移动状态符合车辆作业下的合理阈值的情况下接收所述水位检测部件输出的水位检测信息；处理器判断水位检测信息是否符合喷枪组件在作业状态下的水位消耗阈值，若符合，则预判定喷枪组件处于作业状态，再获取关于所述喷枪组件喷水位置的图像信息，通过对图像信息进行分析，判断环卫车辆的工作部件的作业状态。
8.根据权利要求4所述的一种车辆终端，其特征在于：所述工作部件包括移动扫把组件，所述移动扫把组件能够从所述车辆本体上伸出工作或者收纳在所述车辆本体上待机，所述摄像部件朝向所述移动扫把组件伸出位置以拍摄图像信息。
9.根据权利要求8所述的一种车辆终端，其特征在于：还包括位置检测部件以及能够被所述位置检测部件识别的配合件，所述位置检测部件和所述配合件，其一设置在所述移动扫把组件上，另一设置在所述车辆本体上，所述处理器与所述移动扫把组件电性连接；处理器在判断环卫车辆的移动状态符合车辆作业下的合理阈值的情况下接收所述位置检测部件输出的扫把位置检测信息；处理器从扫把位置检测信息判断所述移动扫把组件是否为伸出状态，若是，则预判定所述移动扫把组件处于作业状态，再获取关于所述移动扫把组件伸出位置的图像信息，通过对图像信息进行分析，判断环卫车辆的工作部件的作业状态。
10.一种监控系统，其特征在于，包括若干台车辆终端以及监控后台，所述车辆终端包括车辆本体、皆设置在车辆本体上的工作部件、移动状态检测部件、摄像部件、无线传输模块以及处理器，所述处理器分别与所述移动状态检测部件、所述摄像部件以及所述无线传输模块电性连接，所述处理器能够运行如权利要求1-3任一项所述的一种环卫车辆监测方法，所述处理器通过所述无线传输模块将关于工作部件的作业状态的判断结果发送给监控后台。
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