CN114777841A - 基于物联网的高速公路机电设备管养用智能感知系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及高速公路机电设备技术领域，具体为基于物联网的高速公路机电设备管养用智能感知系统，包括RFID模块、智能芯片、传输终端、移动终端和现场服务器，所述RFID模块电性连接有温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、电流传感器和电压传感器，所述RFID模块电性连接有智能芯片，所述智能芯片电性连接有控制平台。本发明的优点在于：通过在机电设备上加装所述温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、电流传感器和电压传感器等传感器能够对机电设备进行实时的监控工作，并且通过与所述RFID模块、智能芯片、控制平台、传输终端和移动终端之间的配合设置，从而可以实现高速公路机电设备感知状态和感知数据的互联互通。

Description

基于物联网的高速公路机电设备管养用智能感知系统

技术领域

本发明涉及高速公路机电设备技术领域，具体为基于物联网的高速公路机电设备管养用智能感知系统。

背景技术

随着高速公路行业的快速发展，各类信息化设备大量应用，信息采集、传输、监控、管理等技术迅猛发展，智能化程度越来越高，给高速公路运营单位带来了机电设备管理、维护、保养等方面的巨大难题，及时掌握各类设备运行情况、能够快速处理各类设备故障、做好设备预防性养护工作，既是高速公路运营单位安全生产运营的需要，也是适应社会发展、发挥高速公路经济和社会效益、不断提高服务质量的必然要求。

目前我国高速公路机电设备运维管理普遍停留在粗犷型管理模式，呈现纸质化、片面化、救火式、断面式等特点，需要庞大的人力支持，造成运维成本高、运维效率低、运维资源不均衡等问题，目前国内部分高速公路应用的机电管理系统，多以电子台账、资产管理、工程项目管理为主，大多仅实现了单点的基本的库存管理、故障处理、设备采购管理，缺少针对区域机电设备的精确化管理，管理系统仍停留在电子化、数字化阶段，远未实现机电设备管理的数据化、自动化和智慧化，因此需要一种基于物联网的高速公路机电设备管养用智能感知系统来解决上述问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了基于物联网的高速公路机电设备管养用智能感知系统，具备时监测数据实时反馈到管理中心，全面掌握所有设备的运行状况，提高了维护管理效率等优点，解决了维护管理效率较为低下的问题。

(二)技术方案

为实现上述具备时监测数据实时反馈到管理中心，全面掌握所有设备的运行状况，提高了维护管理效率的目的，本发明提供如下技术方案：基于物联网的高速公路机电设备管养用智能感知系统，包括RFID模块和现场服务器，所述RFID模块电性连接有温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、电流传感器和电压传感器，所述RFID模块电性连接有智能芯片，所述智能芯片电性连接有控制平台，所述控制平台电性连接有传输终端和移动终端，通过所述温度传感器能够测量机电设备的实时温度，通过所述湿度传感器能够测量机电设备的湿度，通过所述烟雾传感器能够测得烟雾信号，通过所述电流传感器和电压传感器能够测量电路的通断情况，所述控制平台采用边缘端与云端非对称协同技术、多源数据故障特征抽取与选择技术、高速公路机电设备故障检测的特征选择与信息融合技术等关键技术。

优选的，所述传输终端包括有线网络模块和无线网络模块。

优选的，所述移动终端包括平板电脑、手机、笔记本和台式机。

优选的，所述现场服务器通过有线信号与有线网络模块相连接，所述现场服务器通过无线信号与无线网络模块相连接，从而使得所述传输终端可以通过无线信号和有线信号与现场服务器相连接。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了基于物联网的高速公路机电设备管养用智能感知系统，具备以下有益效果：

1、该基于物联网的高速公路机电设备管养用智能感知系统，通过在机电设备上加装所述温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、电流传感器和电压传感器等传感器能够对机电设备进行实时的监控工作，并且通过与所述RFID模块、智能芯片、控制平台、传输终端和移动终端的配合设置，可以实现高速公路机电设备感知状态和感知数据的互联互通，并且同时与机电设备相关公司合作，进行多工况多环境的多种故障类型的数据采集和预处理，从而获取深度学习所需要的大量数据集，其中包括故障检测数据和周期性的机电设备状态监测数据，最终实现对高速公路机电设备故障预测和诊断的能力，并且通过所述控制平台并结合高速公路机电设备智能养护的实际需求，建立高速公路机电设备故障诊断子任务的数学模型，采用“边缘端主导，云端协助”的策略和多目标优化的方法，实现诊断任务在边缘端和云端非对称协同，最终获得较优的适合边缘计算环境下的高速公路机电设备故障诊断子任务的协同调度方案，实现高速公路机电设备故障的实时诊断。

2、该基于物联网的高速公路机电设备管养用智能感知系统，有效避免了过去高速公路机电设备管理不规范的问题，实现了标准化落实、规范化执行、高效率推进的管理模式，对高速公路所有机电设备的运行状况进行智能化的主动监测，并结合相关技术实现了突发事件的预警、报警，为机电设备完好率、故障率、修复率等指标的完成提供了良好的技术支撑，同时平台从决策、管理、执行的不同层面入手，对机电设备的维护信息进行电子采集、实时监测、自动分析，将设备的预警、报警信息融合在一起，大大提升了机电设备的运行效率。

3、该基于物联网的高速公路机电设备管养用智能感知系统，能够对机电设备进行智能化、全天候的监测，可以及时提出预警，采取有效措施处置，有效改善设备运行状况，延长使用寿命，同时通过对各个供电系统的相关设备进行监测，可实时监测数据实时反馈到管理中心，全面掌握所有设备的运行状况，提高了维护管理效率。

附图说明

图1为本发明提出的基于物联网的高速公路机电设备管养用智能感知系统原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。

请参阅图1，基于物联网的高速公路机电设备管养用智能感知系统，包括RFID模块和现场服务器，RFID模块电性连接有温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、电流传感器和电压传感器，RFID模块电性连接有智能芯片，智能芯片电性连接有控制平台，控制平台电性连接有传输终端和移动终端，通过所述温度传感器能够测量机电设备的实时温度，通过所述湿度传感器能够测量机电设备的湿度，通过所述烟雾传感器能够测得烟雾信号，通过所述电流传感器和电压传感器能够测量电路的通断情况，通过在机电设备上加装温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、电流传感器和电压传感器等传感器能够对机电设备进行实时的监控工作，并且通过与RFID模块、智能芯片、控制平台、传输终端和移动终端的配合设置，可以实现高速公路机电设备感知状态和感知数据的互联互通，，所述控制平台采用边缘端与云端非对称协同技术、多源数据故障特征抽取与选择技术、高速公路机电设备故障检测的特征选择与信息融合技术等关键技术。

传输终端包括有线网络模块和无线网络模块。

移动终端包括平板电脑、手机、笔记本和台式机。

现场服务器通过有线信号与有线网络模块相连接，现场服务器通过无线信号与无线网络模块相连接，从而使得传输终端可以通过无线信号和有线信号与现场服务器相连接。

综上所述：该基于物联网的高速公路机电设备管养用智能感知系统，通过在机电设备上加装温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、电流传感器和电压传感器等传感器能够对机电设备进行实时的监控工作，并且通过与RFID模块、智能芯片、控制平台、传输终端和移动终端的配合设置，可以实现高速公路机电设备感知状态和感知数据的互联互通，并且同时与机电设备相关公司合作，进行多工况多环境的多种故障类型的数据采集和预处理，从而获取深度学习所需要的大量数据集，其中包括故障检测数据和周期性的机电设备状态监测数据，最终实现对高速公路机电设备故障预测和诊断的能力，并且通过控制平台并结合高速公路机电设备智能养护的实际需求，建立高速公路机电设备故障诊断子任务的数学模型，采用“边缘端主导，云端协助”的策略和多目标优化的方法，实现诊断任务在边缘端和云端非对称协同，最终获得较优的适合边缘计算环境下的高速公路机电设备故障诊断子任务的协同调度方案，实现高速公路机电设备故障的实时诊断，有效避免了过去高速公路机电设备管理不规范的问题，实现了标准化落实、规范化执行、高效率推进的管理模式，对高速公路所有机电设备的运行状况进行智能化的主动监测，并结合相关技术实现了突发事件的预警、报警，为机电设备完好率、故障率、修复率等指标的完成提供了良好的技术支撑，同时平台从决策、管理、执行的不同层面入手，对机电设备的维护信息进行电子采集、实时监测、自动分析，将设备的预警、报警信息融合在一起，大大提升了机电设备的运行效率，能够对机电设备进行智能化、全天候的监测，可以及时提出预警，采取有效措施处置，有效改善设备运行状况，延长使用寿命，同时通过对各个供电系统的相关设备进行监测，可实时监测数据实时反馈到管理中心，全面掌握所有设备的运行状况，提高了维护管理效率。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.基于物联网的高速公路机电设备管养用智能感知系统，其特征在于，包括RFID模块和现场服务器，所述RFID模块电性连接有温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器、电流传感器和电压传感器，所述RFID模块电性连接有智能芯片，所述智能芯片电性连接有控制平台，所述控制平台电性连接有传输终端和移动终端。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的高速公路机电设备管养用智能感知系统，其特征在于：所述传输终端包括有线网络模块和无线网络模块。

3.根据权利要求1所述的基于物联网的高速公路机电设备管养用智能感知系统，其特征在于：所述移动终端包括平板电脑、手机、笔记本和台式机。

4.根据权利要求1所述的基于物联网的高速公路机电设备管养用智能感知系统，其特征在于：所述现场服务器通过有线信号与有线网络模块相连接，所述现场服务器通过无线信号与无线网络模块相连接。

Images