CN206236081U - 高铁轨旁设备添乘检查记录系统 - Google Patents

Abstract

一种高铁轨旁设备添乘检查记录系统，通过实时采集铁路线路位置信息、设备基础信息和图像信息，并进行综合批量处理，剥离大量的无效数据，实现在动态条件下对高铁沿线轨旁设备外观图像的高速采集和快速检索分析、查看，解决人工线路巡检间隔周期长，雨雪后对设备进行全面检查不及时、添乘检查效率低等问题。设备包括便携式添乘检查记录设备和地面数据分析终端。本实用新型优点：采用高速图像动态采集技术、列车位置信息采集技术、信息合成技术，能够对采集轨旁设备图像信息实现快速实时定位检索及图像信息显示，同时实现对添乘区段的全覆盖检测；本实用新型采用图像识别技术，能够对记录的设备图像信息进行标记。

Description

高铁轨旁设备添乘检查记录系统

技术领域

本实用新型属于铁路信号设备检测应用领域，具体涉及一种高铁轨旁设备添乘检查记录系统。

背景技术

高速铁路沿线基础设施和轨旁设备是保证动车组列车运行安全的重要组成部分。目前对于高铁沿线基础设施和轨旁设备的检查主要依靠铁路人员定期巡检，检查主要由铁路人员每日添乘高铁动车组对沿线轨旁设备进行肉眼观察、记录的工作方式，相对于运行时速高达300km/h的京沪高铁，这种人工记录的方法明显存在以下缺点：无法长时间连续观测，且检查过程中因人眼疲劳眨眼的瞬间将错过线路上的部分检查对象；添乘人员无法聚焦所有被检查对象；如果发现设备外观损毁或丢失，添乘人员无法及时确认该设备的位置及相关信息，无益于后续的排查检修。

目前，图像动态检测技术已成熟应用于国内外相关领域，目前应用最广泛的当属汽车行业的行车记录仪，但鉴于正常行驶时汽车时速最高仅为120km/h，很难满足高铁运行时350km/h的使用要求。除此之外，虽然铁路上之前曾经有使用工业高速相机对沿线设备进行图像录制采集，但使用中普遍存在视频数据量过大，分析人员逐幅查看处理时间长并有大量无效信息，无法准确定位每幅图像的设备信息等问题。高铁轨旁设备添乘检查记录系统通过实时采集线路位置信息、设备基础信息和图像信息，并进行综合批量处理，剥离大量对于分析人员的无用数据，实现设备图像精确定位查看，解决当前巡检人员遇到的诸多问题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种高铁轨旁设备添乘检查记录系统，通过实时采集铁路线路位置信息、设备基础信息和图像信息，并进行综合批量处理，剥离大量对于分析人员的无用数据，实现在动态条件下对高铁沿线轨旁设备外观图像的高速采集和快速检索分析、查看，解决人工线路巡检间隔周期长，雨雪后对设备进行全面检查不及时、添乘检查效率低等问题。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种高铁轨旁设备添乘检查记录系统，包括便携式添乘检查记录设备和地面数据分析终端；其中便携式添乘检查记录设备，包括高铁添乘检查记录仪、数据采集器、工业高速相机和云台吸盘；所述数据采集器、工业高速相机与高铁添乘检查记录仪相连接，所述高铁添乘检查记录仪与地面数据分析终端相连接；所述数据采集器与外部DMS车载设备相连接；

所述高铁添乘检查记录仪，用于视频信息和公里标信息的数据处理存储及合成；

所述数据采集器，用于接收外部DMS车载设备传输的公里标信息及时速信息，并通过无线通讯模块传 输至高铁添乘检查记录仪；

所述工业高速相机，用于采集轨旁设备的图像信息，并通过专用通信电缆将采集图像信息实时发送至高铁添乘检查记录仪；

所述云台吸盘，用于安装工业高速相机；

所述地面数据分析终端，用于采集图像信息、公里标信息、列车速度信息和线路基础数据的批量转换处理，为使用人员提供便捷的设备信息、图像信息的自动筛选、分析功能。

所述高铁添乘检查记录仪，采用箱式便携设备，添乘巡检时放置在司机室内。

所述数据采集器，包括电池、无线通讯模块、天线和RS232模块；所述电池用于无线通讯模块和和RS232模块供电；所述天线与无线通讯模块相连接，所述无线通讯模块与RS232模块相连接；

所述无线通讯模块与高铁添乘检查记录仪通过无线进行数据通信连接；所述RS232模块用于接收外部DMS车载设备发送的行车信息；所述行车信息，包括列车位置信息和速度信息；

所述数据采集器安装，通过内部强力磁铁吸附在DMS车载机柜上。

所述工业高速相机，采用POE供电模式；工业高速相机与高铁添乘检查记录仪通过网络方式进行数据通信；所述工业高速相机，在添乘巡检时，通过云台吸盘固定在动车组司机室车窗上。

所述地面数据分析终端，采用高性能商用工作站作为硬件平台，配置数据分析软件，以实现将添乘过程中采集的图像数据和行车数据与既有线路基础数据的整合处理、图像数据的自动筛选以及目标图像的分析。

采用上述技术方案的本实用新型，它具有以下优点：

(1)本实用新型采用高速图像动态采集技术、列车位置信息采集技术、信息合成技术，能够对采集轨旁设备图像信息实现快速实时定位检索及图像信息显示，同时实现对添乘区段的全覆盖检测。

(2)本实用新型对采集图像信息采用无损压缩算法，保证数据处理后图像信息的清晰度，同时节约存储空间，降低系统负荷，提高系统的处理能力。

(3)本实用新型采用图像识别技术，能够对记录的设备图像信息进行标记。

附图说明

图1为本实用新型的系统结构图。

图2为本实用新型的数据采集器结构图。

图3为本实用新型的数据流程图。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行描述，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，一种高铁轨旁设备添乘检查记录系统，包括便携式添乘检查记录设备和地面数据分析终端；其中便携式添乘检查记录设备，包括高铁添乘检查记录仪、数据采集器、工业高速相机和云台吸盘；所述数据采集器、工业高速相机与高铁添乘检查记录仪相连接，所述高铁添乘检查记录仪与地面数据分析终端相连接；所述数据采集器与外部DMS车载设备通过RS232接口相连接；

所述高铁添乘检查记录仪，用于视频信息和公里标信息的数据处理存储及合成；

所述数据采集器，用于接收外部DMS车载设备传输的公里标信息及时速信息，并通过无线通讯模块传输至高铁添乘检查记录仪；

所述工业高速相机，用于采集轨旁设备的图像信息，并通过专用通信电缆将采集图像信息实时发送至高铁添乘检查记录仪；

所述云台吸盘，用于安装工业高速相机；

所述地面数据分析终端，用于采集图像信息、公里标信息、列车速度信息和线路基础数据的批量转换处理，为使用人员提供便捷的设备信息、图像信息的自动筛选、分析功能。

所述高铁添乘检查记录仪，采用箱式便携设备，添乘巡检时放置在司机室内。

如图2所示，所述数据采集器，包括电池、无线通讯模块、天线和RS232模块；所述电池用于无线通讯模块和和RS232模块供电；所述天线与无线通讯模块相连接，所述无线通讯模块与RS232模块相连接；所述无线通讯模块与高铁添乘检查记录仪通过无线进行数据通信连接；

RS232模块接收外部DMS车载设备发送的行车信息，然后传输无线通讯模块，无线通讯模块将接收信息经天线传输至高铁添乘检查记录仪；

所述数据采集器安装，通过内部强力磁铁吸附在DMS车载机柜上。

所述工业高速相机，采用POE供电模式；工业高速相机与高铁添乘检查记录仪通过网络方式进行数据通信；所述工业高速相机，在添乘巡检时，通过云台吸盘固定在动车组司机室车窗上。

所述地面数据分析终端，采用高性能商用工作站作为硬件平台，配置数据分析软件，以实现将添乘过程中采集的图像数据和行车数据与既有线路基础数据的整合处理、图像数据的自动筛选以及目标图像的分析。

一种高铁轨旁设备添乘检查记录方法，包括如下步骤：

①、安装工业高速相机、数据采集器，并进行设备连接、启动；

②、工业高速相机实时采集轨旁设备图像信息并传输至高铁添乘检查记录仪，数据采集器实时接收动车组行车数据并传输至高铁添乘检查记录仪；

③、高铁添乘检查记录仪对接收视频信息和公里标信息的数据进行处理、存储及合成；

④、高铁添乘检查记录仪采集、存储原始数据，下车后通过网络接口传输至地面数据分析终端进行历史回放显示和查询分析。

步骤1中，所述工业高速相机，在添乘巡检时，通过云台吸盘固定在动车组司机室车窗上；所述工业高速相机供电，采用POE供电方式，由高铁添乘检查记录仪提供电源；

所述数据采集器，通过内部强力磁铁吸附在DMS车载机柜上；所述数据采集器启动，通过打开电源控制开关进行启动。

步骤2中，所述工业高速相机，内嵌入式Linux操作系统，实时采集轨旁设备外观状况和线路状况的图像数据，并通过网络接口将采集数据传输到高铁添乘检查记录仪；所述工业高速相机与高铁添乘检查记录仪之间通过网络通信，以TCP/IP协议建立通信数据连接；

所述数据采集器，通过RS232接口接收DMS车载设备发送的行车数据，经无线将采集行车数据转发给高铁添乘检查记录仪；所述行车数据，包括列车位置信息和速度信息。

步骤3中，所述高铁添乘检查记录仪，在高速列车运行过程中，实时对采集的图像信息、线路公里标信息、列车运行速度信息进行动态记录；

所述高铁添乘检查记录仪，在进行数据存储之前自动检测存储空间的容量，如果发现容量不足，提示容量不足，同时在存储的同时提示存储空间的使用情况；

所述高铁添乘检查记录仪，对高速摄像机传输的图像信息进行无损数据压缩及分割保存，然后将采集到的视频信息与DMS的时间和里程信息进行合成，形成一个数据信息流的格式，最后对数据信息进行保存。

步骤4中，所述地面数据分析终端，配置有数据分析软件，以实现将添乘过程中采集的图像数据和行车数据与既有线路基础数据的整合处理、图像数据的自动筛选以及目标图像的分析；

所述数据分析软件，包括显示模块、数据采集模块、配置管理模块、主控模块、日志管理模块、数据检索模块、数据分析处理模块和数据管理模块；

所述显示模块，用于用户交互及信息显示；

所述数据采集模块，用于导入高铁添乘检查记录仪采集的现场线路信息数据；当高铁添乘检查记录仪与地面分析终端建立网络通信连接后，高铁添乘检查记录仪采集存储的数据自动传输到地面数据分析终端；

所述配置管理模块，用于线路信息配置管理；

所述主控模块，用于监控系统各模块的运行状况，并记录系统运行过程中各种信息；

所述日志管理模块，用于系统运行日志管理；

所述数据检索模块，对添乘记录数据建立多层索引表，并利用索引表进行检索,能够按照设备名称、公里标范围检索铁路线路轨旁设备的图像信息，同时能够回放录制数据；

所述数据分析处理模块，对添乘记录数据进行分析，将采集现场数据和线路基础数据相结合，并自动根据基础数据对有效图像信息逐帧进行筛选、标记处理，同时剥离大量的无效图像数据；所述数据分析处理模块，能够对采集的设备图像信息进行平滑度、对比度、亮度处理,能够对单幅图像进行放大、缩小、参数调整操作以改善图像质量；

所述数据管理模块，用于本地或终端上的添乘记录数据进行导入、导出、删除及存储管理。

本实用新型采用高速图像动态采集技术、列车位置信息采集技术、信息合成技术，能够对采集轨旁设备图像信息实现快速实时定位检索及图像信息显示，同时实现对添乘区段的全覆盖检测。

本实用新型对采集图像信息采用无损压缩算法，保证数据处理后图像信息的清晰度，同时节约存储空间，降低系统负荷，提高系统的处理能力。

本实用新型采用图像识别技术，能够对记录的设备图像信息进行标记。

Claims (5)

1.一种高铁轨旁设备添乘检查记录系统，其特征在于，它包括便携式添乘检查记录设备和地面数据分析终端；其中便携式添乘检查记录设备，包括高铁添乘检查记录仪、数据采集器、工业高速相机和云台吸盘；所述数据采集器、工业高速相机与高铁添乘检查记录仪相连接，所述高铁添乘检查记录仪与地面数据分析终端相连接；所述数据采集器与外部DMS车载设备相连接；

所述高铁添乘检查记录仪，用于视频信息和公里标信息的数据处理存储及合成；

所述数据采集器，用于接收外部DMS车载设备传输的公里标信息及时速信息，并通过无线通讯模块传输至高铁添乘检查记录仪；

所述工业高速相机，用于采集轨旁设备的图像信息，并通过专用通信电缆将采集图像信息实时发送至高铁添乘检查记录仪；

所述云台吸盘，用于安装工业高速相机；

所述地面数据分析终端，用于采集图像信息、公里标信息、列车速度信息和线路基础数据的批量转换处理，为使用人员提供便捷的设备信息、图像信息的自动筛选、分析功能。

2.根据权利要求1所述高铁轨旁设备添乘检查记录系统，其特征在于：所述高铁添乘检查记录仪，采用箱式便携设备，添乘巡检时放置在司机室内。

3.根据权利要求1所述高铁轨旁设备添乘检查记录系统，其特征在于：所述数据采集器，包括电池、无线通讯模块、天线和RS232模块；所述电池用于无线通讯模块和RS232模块供电；所述天线与无线通讯模块相连接，所述无线通讯模块与RS232模块相连接；

所述无线通讯模块与高铁添乘检查记录仪通过无线进行数据通信连接；所述RS232模块用于接收外部DMS车载设备发送的行车信息；所述行车信息，包括列车位置信息和速度信息；

所述数据采集器安装，通过内部强力磁铁吸附在DMS车载机柜上。

4.根据权利要求1所述高铁轨旁设备添乘检查记录系统，其特征在于：所述工业高速相机，采用POE供电模式；工业高速相机与高铁添乘检查记录仪通过网络方式进行数据通信；所述工业高速相机，在添乘巡检时，通过云台吸盘固定在动车组司机室车窗上。

5.根据权利要求1所述高铁轨旁设备添乘检查记录系统，其特征在于：所述地面数据分析终端，采用高性能商用工作站作为硬件平台，配置数据分析软件，以实现将添乘过程中采集的图像数据和行车数据与既有线路基础数据的整合处理、图像数据的自动筛选以及目标图像的分析。