CN113691778A - 一种城市轨道交通车站全景巡站系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种城市轨道交通车站全景巡站系统，涉及巡站系统领域，解决了人工巡视，耗时长效率低的问题。本发明包括展示层、接口层和应用层，接口层包括目标城市轨道交通车站的BIM建模、附加模块；应用层包括应用服务器和数据处理服务器，应用服务器导入BIM建模数据，数据处理服务器接入附加模块的数据；展示层包括人机界面，人机界面与应用层数据互通；BIM建模通过应用服务器上传至人机界面，附加模块通过数据处理服务器上传至人机界面，BIM建模和附加模块在人机界面合成为目标车站的三维动态模型。本发明提高了巡站效率的同时降低了人工成本。
Description
技术领域
本发明涉及巡站系统，具体涉及一种城市轨道交通车站全景巡站系统。
背景技术
当前车站巡视存在以下问题：
巡视耗时长：依据城市轨道交通运营管理办法，地铁站务人员需进行周期性的巡视工作，采用人工巡视方法，针对换乘站的巡视，一次巡站耗时30至40分钟，工作量大且耗时长，容易出现漏项；
设备状态显示不直观：机电设备状态监视依赖于车站综合监控系统，布局以二维图形的方式进行展示，对于吊顶内、暗装的设备在界面上显示不直观；
设备运行信息掌握不全面：当前巡视过程只能从表面查看设备是否运行，不能掌握设备内部工作状态，缺乏预警机制，巡视中不能及时发现问题，存在安全隐患不能及时排除。
当前车站巡视内容如下：
1)自动售票机、票亭排队情况，人工票亭处理能力；
2)车站人员密度、出入口人员内滞留；
3)自动售票机、闸机、站台门等机电设备；
4)乘客异常行为。
既往的解决思路如下：
1)在需要巡视的设备、地点张贴二维码，巡视人员通过扫描二维码确认巡视结果，保证在车站巡视过程中不会存在漏项，为确保客服设备不受影响，制定了日检、月检、季检制度，以高频次的巡检
2)在综合监控界面上将需要巡视的设备做集中展示，详细标注设备安装位置，当设备出现异常时，有故障(黄色)、报警(红色)的显示。
以上解决思路仍然存在问题，就是需要依靠人工巡视，耗时长效率低，且巡视以外观、标志、运行情况进行检查为主，对于设备内部状况，难以进行有效检测。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：人工巡视，耗时长效率低，本发明提供了解决上述问题的一种城市轨道交通车站全景巡站系统。
本发明通过下述技术方案实现：
一种城市轨道交通车站全景巡站系统，包括展示层、接口层和应用层；
接口层包括目标城市轨道交通车站的BIM建模，还包括附加模块，附加模块包括对目标车站内的电扶梯建模的电扶梯报警模型，对目标车站内的售检票设备建模的售检票设备报警模型，对目标车站内的站台门建模的站台门监视报警模型，对应目标车站内的监控摄像头的视频监视模块，用于分析视频数据的视频分析模块；
应用层包括应用服务器和数据处理服务器，应用服务器导入BIM建模数据，数据处理服务器接入附加模块的数据；
展示层包括人机界面，人机界面与应用层数据互通；
人机界面用于导入并编辑目标车站的建筑信息和附加模块信息，数据处理服务器依据人机界面的附加模块信息对附加模块的类型和数目进行加载和数据的下载至附加模块，应用服务器依据建筑信息修改BIM模型中的组件、视图和位置关系；
BIM建模通过应用服务器上传至人机界面，附加模块通过数据处理服务器上传至人机界面，BIM建模和附加模块在人机界面合成为目标车站的三维动态模型；
其中，BIM模型中显示附加模块对应的设备在目标车站的空间位置，电扶梯报警模型用于对电扶梯的状态和异常进行实时响应，包括但不限于运行中停止、扶梯无法启动、扶梯异响、扶梯冒烟、扶梯倒退状态；售检票设备报警模型用于对售检票设备进行故障报警；站台门监视报警模型用于对站台门异常进行自动预警；视频监视模块用于获取车站摄像机视频图像并进行云存储至数据处理服务器和本地存储；视频分析模块用于结合相关训练集、数据库对车站客流、乘客异常行为分析。
所述BIM建模配合视频监视模块上载的云存储数据用于对附加模块对应设备位置进行监控，当出现设备位置异常情况时，在展示层，显示相应的提示。
在电扶梯报警模型中，还包括多种传感器的数据输入，包括红外测温传感器、声音采集器、光敏传感器、烟雾传感器、电机频率测量仪和速度陀螺仪；
多种传感器配合电扶梯设备用于检测电扶梯设备的多种数据并传输至电扶梯报警模型。
所述红外测温传感器用于获取电扶梯制动盘温度的实时值，并在展示层绘制温度曲线，并通过展示层设置阈值温度，当温度曲线到达阈值温度时，电扶梯报警模型对应BIM建模中的相应电扶梯的位置进行报警；
所述数据处理服务器还用于对温度曲线进行趋势计算，并预测下一数据传输节点的温度值，进行制动盘温度报警。
所述电机频率测量仪和速度陀螺仪采集到的数据发送至电扶梯报警模型，电扶梯报警模型用于调用目标车站的电扶梯出产数据并计算频率测量仪测算到的频率对应的电扶梯运行速度，当电扶梯运行速度与实时速度不匹配时，电扶梯报警模型生成异常报警信号；
声音采集器、光敏传感器、烟雾传感器分别监控电扶梯的异常状态，声音采集器采集电扶梯的运行声音数据，并通过电扶梯报警模型进行降噪放大，当电扶梯出现运行异常，电扶梯报警模型生成异常报警信号，光敏传感器和烟雾传感器联合使用，当监测到电扶梯运行时产生烟雾和火情，电扶梯报警模型生成异常报警信号。
其中，售检票设备包括自动售票机、半自动售票机、闸机、验票机、查询机；
所述售检票设备报警模型采集售检票设备的故障次数，并生成故障报表，标记不同次数的车站设备，设置次数阈值，区分为高频故障设备、低频故障设备和正常设备，在展示层的人机界面上通过不同颜色标记。
其中，站台门包括但不限于滑动门、端门、应急门，站台门监视报警模型采集端门开启未关闭状态并统计报警次数，当端门的报警次数超过限制时，将端门设备作为重点巡视设备标记并在展示层显示，所述站台门监视报警模型还对列车离站信号、滑动门开关门信号进行采集，计算列车离站信号、滑动门开关门信号的时间差值，当滑动门或应急门关闭超时时，站台门监视报警模型自动进行预警。
其中，视频分析模块进行动态识别，根据车站摄像机布点，计算票亭、自动售票机、票亭区域人数，并依据预先在人机界面设置的区域人数阈值，当视频分析模块分析到的各区域人数达到区域人数阈值时，视频分析模块输出引流报警信号，引流报警信号为管理人员进行客流引导的提醒信号；视频分析模块还用于配合数据处理服务器的云端数据和多类车站数据库，对乘客异常行为进行自动识别和报警，其中，乘客异常行为包括但不限于扶梯逆行、扶梯摔倒、闸机逃票、乘客奔跑。在展示层的人机界面包括多个实时显示图像，对每一处车站监控摄像机显示双屏图像，一侧为监控摄像机的实时图像，一侧为BIM建模图像。所述视频监视模块包括监视模块与联动模块，其中监视模块用于获取车站摄像机视频图像并进行云存储至数据处理服务器和本地存储，联动模块用于接收目标车站的巡视人员的GPS信号，并发送至数据处理服务器，当数据处理服务器接收到报警信号时，自动匹配邻近报警信号位置的巡视人员进行消除警报。
其中，每种附加模块采集对应导入设备的数据型号，并建立标准数据库，将每个附加模块的型号设备建模并录入标准数据库，当对不同的车站建立车站全景巡站系统时，对应类型直接抓取模型并导入BIM建模中，所述标准数据库还从万维网抓取相应的现有数据模型；
本发明具有如下的优点和有益效果：
本发明的有益效果在于由系统巡站代替了人工巡站，提高了巡站效率的同时降低了人工成本。
本发明可远程巡查自动售票机、闸机、自动扶梯、站台门、票亭、出入口等处现场情况，掌握自动售票机、人工票亭、站台门处人员排队情况及出入口人员滞留情况，了解自动扶梯、闸机、站台门等设备运行情况，将原人工巡视30至40分钟的时间缩短至5至10分钟，大大减少了耗时。
本发明支持自动巡站模式，且可预置多种自动巡站场景线路，替换车站工作人员日常现场巡站工作，大大降低人力输出。
本发明增加了设备的预警机制，为故障的提前判断提供了有力的条件，帮助车站管理人员更直观友好的了解当前的站内设备运行状态。
本发明进一步提升了车站智能化、自主化水平。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明的模块图。
具体实施方式
在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所发明的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本发明的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
在本发明的各种实施例中，表述“或”或“A或/和B中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“A或B”或“A或/和B中的至少一个”可包括A、可包括B或可包括A和B二者。
在本发明的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本发明的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。
应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地，当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时，可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。
在本发明的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本发明的各种实施例。如在此所使用，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
一种城市轨道交通车站全景巡站系统，如图1所示，包括展示层、接口层和应用层；
接口层包括目标城市轨道交通车站的BIM建模，还包括附加模块，附加模块包括对目标车站内的电扶梯建模的电扶梯报警模型，对目标车站内的售检票设备建模的售检票设备报警模型，对目标车站内的站台门建模的站台门监视报警模型，对应目标车站内的监控摄像头的视频监视模块，用于分析视频数据的视频分析模块；
应用层包括应用服务器和数据处理服务器，应用服务器导入BIM建模数据，数据处理服务器接入附加模块的数据；
展示层包括人机界面，人机界面与应用层数据互通；
人机界面用于导入并编辑目标车站的建筑信息和附加模块信息，数据处理服务器依据人机界面的附加模块信息对附加模块的类型和数目进行加载和数据的下载至附加模块，应用服务器依据建筑信息修改BIM模型中的组件、视图和位置关系；
BIM建模通过应用服务器上传至人机界面，附加模块通过数据处理服务器上传至人机界面，BIM建模和附加模块在人机界面合成为目标车站的三维动态模型；
其中，BIM模型中显示附加模块对应的设备在目标车站的空间位置，电扶梯报警模型用于对电扶梯的状态和异常进行实时响应，包括但不限于运行中停止、扶梯无法启动、扶梯异响、扶梯冒烟、扶梯倒退状态；售检票设备报警模型用于对售检票设备进行故障报警；站台门监视报警模型用于对站台门异常进行自动预警；视频监视模块用于获取车站摄像机视频图像并进行云存储至数据处理服务器和本地存储；视频分析模块用于结合相关训练集、数据库对车站客流、乘客异常行为分析。
所述BIM建模配合视频监视模块上载的云存储数据用于对附加模块对应设备位置进行监控，当出现设备位置异常情况时，在展示层，显示相应的提示。
在电扶梯报警模型中，还包括多种传感器的数据输入，包括红外测温传感器、声音采集器、光敏传感器、烟雾传感器、电机频率测量仪和速度陀螺仪；
多种传感器配合电扶梯设备用于检测电扶梯设备的多种数据并传输至电扶梯报警模型。
所述红外测温传感器用于获取电扶梯制动盘温度的实时值，并在展示层绘制温度曲线，并通过展示层设置阈值温度，当温度曲线到达阈值温度时，电扶梯报警模型对应BIM建模中的相应电扶梯的位置进行报警；
所述数据处理服务器还用于对温度曲线进行趋势计算，并预测下一数据传输节点的温度值，进行制动盘温度报警。
所述电机频率测量仪和速度陀螺仪采集到的数据发送至电扶梯报警模型，电扶梯报警模型用于调用目标车站的电扶梯出产数据并计算频率测量仪测算到的频率对应的电扶梯运行速度，当电扶梯运行速度与实时速度不匹配时，电扶梯报警模型生成异常报警信号；
声音采集器、光敏传感器、烟雾传感器分别监控电扶梯的异常状态，声音采集器采集电扶梯的运行声音数据，并通过电扶梯报警模型进行降噪放大，当电扶梯出现运行异常，电扶梯报警模型生成异常报警信号，光敏传感器和烟雾传感器联合使用，当监测到电扶梯运行时产生烟雾和火情，电扶梯报警模型生成异常报警信号。
其中，售检票设备包括自动售票机、半自动售票机、闸机、验票机、查询机；
所述售检票设备报警模型采集售检票设备的故障次数，并生成故障报表，标记不同次数的车站设备，设置次数阈值，区分为高频故障设备、低频故障设备和正常设备，在展示层的人机界面上通过不同颜色标记。
其中，站台门包括但不限于滑动门、端门、应急门，站台门监视报警模型采集端门开启未关闭状态并统计报警次数，当端门的报警次数超过限制时，将端门设备作为重点巡视设备标记并在展示层显示，所述站台门监视报警模型还对列车离站信号、滑动门开关门信号进行采集，计算列车离站信号、滑动门开关门信号的时间差值，当滑动门或应急门关闭超时时，站台门监视报警模型自动进行预警。
其中，视频分析模块进行动态识别，根据车站摄像机布点，计算票亭、自动售票机、票亭区域人数，并依据预先在人机界面设置的区域人数阈值，当视频分析模块分析到的各区域人数达到区域人数阈值时，视频分析模块输出引流报警信号，引流报警信号为管理人员进行客流引导的提醒信号；
视频分析模块还用于配合数据处理服务器的云端数据和多类车站数据库，对乘客异常行为进行自动识别和报警，其中，乘客异常行为包括但不限于扶梯逆行、扶梯摔倒、闸机逃票、乘客奔跑。
在展示层的人机界面包括多个实时显示图像，对每一处车站监控摄像机显示双屏图像，一侧为监控摄像机的实时图像，一侧为BIM建模图像。
所述视频监视模块包括监视模块与联动模块，其中监视模块用于获取车站摄像机视频图像并进行云存储至数据处理服务器和本地存储，联动模块用于接收目标车站的巡视人员的GPS信号，并发送至数据处理服务器，当数据处理服务器接收到报警信号时，自动匹配邻近报警信号位置的巡视人员进行消除警报。
对于传感器输出的不同数据类型进行统一接口转换，并将转换好的数据输入到应用服务器和数据处理服务器，进行校验；
对同一目标车站，实时更新设备与附加模块的数目。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种城市轨道交通车站全景巡站系统，其特征在于，包括展示层、接口层和应用层；
接口层包括目标城市轨道交通车站的BIM建模，还包括附加模块，附加模块包括对目标车站内的电扶梯建模的电扶梯报警模型，对目标车站内的售检票设备建模的售检票设备报警模型，对目标车站内的站台门建模的站台门监视报警模型，对应目标车站内的监控摄像头的视频监视模块，用于分析视频数据的视频分析模块；
应用层包括应用服务器和数据处理服务器，应用服务器导入BIM建模数据，数据处理服务器接入附加模块的数据；
展示层包括人机界面，人机界面与应用层数据互通；
人机界面用于导入并编辑目标车站的建筑信息和附加模块信息，数据处理服务器依据人机界面的附加模块信息对附加模块的类型和数目进行加载和数据的下载至附加模块，应用服务器依据建筑信息修改BIM模型中的组件、视图和位置关系；
BIM建模通过应用服务器上传至人机界面，附加模块通过数据处理服务器上传至人机界面，BIM建模和附加模块在人机界面合成为目标车站的三维动态模型；
其中，BIM模型中显示附加模块对应的设备在目标车站的空间位置，电扶梯报警模型用于对电扶梯的状态和异常进行实时响应，包括但不限于运行中停止、扶梯无法启动、扶梯异响、扶梯冒烟、扶梯倒退状态；售检票设备报警模型用于对售检票设备进行故障报警；站台门监视报警模型用于对站台门异常进行自动预警；视频监视模块用于获取车站摄像机视频图像并进行云存储至数据处理服务器和本地存储；视频分析模块用于结合相关训练集、数据库对车站客流、乘客异常行为分析。
2.根据权利要求1所述的一种城市轨道交通车站全景巡站系统，其特征在于，所述BIM建模配合视频监视模块上载的云存储数据用于对附加模块对应设备位置进行监控，当出现设备位置异常情况时，在展示层，显示相应的提示。
3.根据权利要求1所述的一种城市轨道交通车站全景巡站系统，其特征在于，在电扶梯报警模型中，还包括多种传感器的数据输入，包括红外测温传感器、声音采集器、光敏传感器、烟雾传感器、电机频率测量仪和速度陀螺仪；
多种传感器配合电扶梯设备用于检测电扶梯设备的多种数据并传输至电扶梯报警模型。
4.根据权利要求3所述的一种城市轨道交通车站全景巡站系统，其特征在于，所述红外测温传感器用于获取电扶梯制动盘温度的实时值，并在展示层绘制温度曲线，并通过展示层设置阈值温度，当温度曲线到达阈值温度时，电扶梯报警模型对应BIM建模中的相应电扶梯的位置进行报警；
所述数据处理服务器还用于对温度曲线进行趋势计算，并预测下一数据传输节点的温度值，进行制动盘温度报警。
5.根据权利要求3所述的一种城市轨道交通车站全景巡站系统，其特征在于，所述电机频率测量仪和速度陀螺仪采集到的数据发送至电扶梯报警模型，电扶梯报警模型用于调用目标车站的电扶梯出产数据并计算频率测量仪测算到的频率对应的电扶梯运行速度，当电扶梯运行速度与实时速度不匹配时，电扶梯报警模型生成异常报警信号；
声音采集器、光敏传感器、烟雾传感器分别监控电扶梯的异常状态，声音采集器采集电扶梯的运行声音数据，并通过电扶梯报警模型进行降噪放大，当电扶梯出现运行异常，电扶梯报警模型生成异常报警信号，光敏传感器和烟雾传感器联合使用，当监测到电扶梯运行时产生烟雾和火情，电扶梯报警模型生成异常报警信号。
6.根据权利要求1所述的一种城市轨道交通车站全景巡站系统，其特征在于，其中，售检票设备包括自动售票机、半自动售票机、闸机、验票机、查询机；
所述售检票设备报警模型采集售检票设备的故障次数，并生成故障报表，标记不同次数的车站设备，设置次数阈值，区分为高频故障设备、低频故障设备和正常设备，在展示层的人机界面上通过不同颜色标记。
7.根据权利要求1所述的一种城市轨道交通车站全景巡站系统，其特征在于，其中，站台门包括但不限于滑动门、端门、应急门，站台门监视报警模型采集端门开启未关闭状态并统计报警次数，当端门的报警次数超过限制时，将端门设备作为重点巡视设备标记并在展示层显示，所述站台门监视报警模型还对列车离站信号、滑动门开关门信号进行采集，计算列车离站信号、滑动门开关门信号的时间差值，当滑动门或应急门关闭超时时，站台门监视报警模型自动进行预警。
8.根据权利要求1所述的一种城市轨道交通车站全景巡站系统，其特征在于，其中，视频分析模块进行动态识别，根据车站摄像机布点，计算票亭、自动售票机、票亭区域人数，并依据预先在人机界面设置的区域人数阈值，当视频分析模块分析到的各区域人数达到区域人数阈值时，视频分析模块输出引流报警信号，引流报警信号为管理人员进行客流引导的提醒信号；
视频分析模块还用于配合数据处理服务器的云端数据和多类车站数据库，对乘客异常行为进行自动识别和报警，其中，乘客异常行为包括但不限于扶梯逆行、扶梯摔倒、闸机逃票、乘客奔跑。
9.根据权利要求1所述的一种城市轨道交通车站全景巡站系统，其特征在于，在展示层的人机界面包括多个实时显示图像，对每一处车站监控摄像机显示双屏图像，一侧为监控摄像机的实时图像，一侧为BIM建模图像。
10.根据权利要求1-8任意一条所述的一种城市轨道交通车站全景巡站系统，其特征在于，所述视频监视模块包括监视模块与联动模块，其中监视模块用于获取车站摄像机视频图像并进行云存储至数据处理服务器和本地存储，联动模块用于接收目标车站的巡视人员的GPS信号，并发送至数据处理服务器，当数据处理服务器接收到报警信号时，自动匹配邻近报警信号位置的巡视人员进行消除警报。
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