本发明涉及电动汽车充换电站技术领域，尤其涉及一种充换电站监控视频数据处理方法和装置。
背景技术：
随着电动汽车的不断普及以及综合加电(充换电)系统建设的推进，充换电站的实时监控风险控制以及故障的处理效率将显得越来越重要。目前大多数充换电站引入了视频监控系统，运维人员可以实时地在视频监控终端上及时地获取现场的情况。但是，现有的视频监控系统通常将数据存储在云端，为了提高网络带宽利用率采取了数据变化上传或者在某一阈值范围内的方式，在网络不稳定的情况下会导致监控数据不全，易丢失，数据完整性差。此外，现有的视频监控系统并没有实时地展现设备数据以及告警信息，仅提供现场音视频数据，运维人员无法根据监控视频实时地获取所需的细节信息，例如电池在充电状态下电压、电流、温度以及告警等，在需获取上述信息时，需查看监控视频的并打开其它应用进行对照，十分不便，从而导致运维效率低。
因此，如何有效地将现场音视频数据和现场监控数据相结合，在视频监控系统采集站点现场音视频数据的同时关联电池等设备的实时数据和相关告警信息，使视频监控终端能够提供更丰富的实时信息，提高运维效率，成为亟待解决的技术问题。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种充换电站监控视频数据处理方法和装置，在视频监控系统采集站点音视频数据的同时关联电池等设备的实时数据和相关告警数据，实时性好，在视频监控终端提供更丰富的实时信息，提升了充换电站的运维效率。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种充换电站监控视频数据处理方法，包括以下步骤:
采集设备数据和监控点数据；
分别对所述设备数据和监控点数据进行预处理，得到设备预处理数据和监控点预处理数据；
将所述设备预处理数据和监控点预处理数据进行编码打包并传输，形成数据传输流。
进一步的，所述方法还包括：
将所述数据传输流解码，并将解码结果进行显示。
进一步的，所述采集设备数据和监控点数据包括以下步骤：
设定所需监测的设备数据检测点和监控点；
根据所设定的设备数据检测点采集对应的设备数据；
根据所设定的监控点采集对应的监控点数据。
进一步的，所述设备数据包括设备实时数据和设备告警信息，所述监控点数据包括监控点音频数据和监控点视频数据。
进一步的，所述设备实时数据包括电池信息、充换电车辆信息、充电桩信息、电池仓信息、水冷系统信息、限位开关信息中的一种或多种；
其中，所述电池信息包括电池位置信息、电池的充放电电流、电池的充放电电压、电池的充放电温度、电池单体的电流、电池单体的电压、电池单体的温度中的一种或多种；
所述告警信息包括电池告警信息、充换电车辆告警信息、充电桩告警信息、水冷系统告警信息、限位开关告警信息、环境监测系统告警信息中的一种或多种；
所述监控点视频数据包括普通视频图像数据和热成像数据。
进一步的，所述分别对所述设备数据和监控点数据进行预处理包括以下步骤；
设定采样频率，根据所述采样频率记录设备数据并缓存生成对应时间点的设备数据快照；
设定视频格式和码率，根据所述视频格式和码率对所述监控点数据进行编码，形成视频分片和音频分片。
进一步的，所述将所述设备预处理数据和监控点预处理数据进行编码打包并传输，形成数据传输流包括：
设定视频协议，根据所设定的视频协议的扩展承载所述设备数据快照；
分组标识所述设备数据快照、视频分片和音频分片，根据预设的数据传输包结构打包所述设备数据快照、视频分片和音频分片，生成数据传输包；
将所述数据传输包通过网络传输和分发，形成数据传输流。
进一步的，所述数据传输包结构包括：
分组标识数据段、设备编号数据段、时间戳数据段、位置信息数据段、优先级数据段和承载内容数据段，其中，所述承载内容数据段用于承载监音频分片、视频分片和设备数据快照。
进一步的，所述将所述数据传输流解码，并将解码结果进行显示包括：
将所述数据传输流进行解码并缓存；
监控终端读取缓存数据，并将所述缓存数据进行展示。
进一步的，所述监控终端根据设备的坐标信息将缓存数据绘制在视频画面上，显示监控画面以及相关的设备信息和告警信息。
进一步的，所述方法还包括，根据设备位置信息，提取并存储设备特征值；监控终端播放视频时，动态识别监控图像中对应设备的局部特征并与所述设备特征值进行匹配，若匹配成功，则在监控图像中对所述设备进行ar场景显示。
进一步的，所述方法还包括，根据预设时间将所述视频分片、音频分片和数据快照存入监控终端内存缓存区，在所述监控终端上设置点击按钮、或通过拖动进度条进行监控画面时移和回放操作。
一种充换电站监控视频数据处理装置，包括:
数据采集模块，用于采集设备数据和监控点数据；
数据预处理模块，用于分别对所述设备数据和监控点数据进行预处理，得到设备预处理数据和监控点预处理数据；
数据传输模块，用于将所述设备预处理数据和监控点预处理数据进行编码打包并传输，形成数据传输流。
进一步的，所述装置还包括：
数据显示模块，将所述数据传输流解码，并将解码结果进行显示。
进一步的，所述数据采集模块包括：
设定单元，用于设定所需监测的设备数据检测点和监控点；
设备数据采集单元，用于根据所设定的设备数据检测点采集对应的设备数据；
监控点数据采集单元，用于根据所设定的监控点采集对应的监控点数据。
进一步的，所述设备数据包括设备实时数据和设备告警信息，所述监控点数据包括监控点音频数据和监控点视频数据。
进一步的，所述设备实时数据包括电池信息、充换电车辆信息、充电桩信息、电池仓信息、水冷系统信息、限位开关信息中的一种或多种；
其中，所述电池信息包括电池位置信息、电池的充放电电流、电池的充放电电压、电池的充放电温度、电池单体的电流、电池单体的电压、电池单体的温度中的一种或多种；
所述告警信息包括电池告警信息、充换电车辆告警信息、充电桩告警信息、水冷系统告警信息、限位开关告警信息、环境监测系统告警信息中的一种或多种；
所述监控点视频数据包括普通视频图像数据和热成像数据。
进一步的，所述数据预处理模块包括:
设备数据预处理单元，用于设定采样频率，根据所述采样频率记录设备数据并缓存生成对应时间点的设备数据快照；
监控点数据处理单元，用于设定视频格式和码率，根据所述视频格式和码率对所述监控点数据进行编码，形成视频分片和音频分片。
进一步的，数据传输模块包括：
视频协议设定单元，用于设定视频协议，根据所设定的视频协议的扩展承载所述设备数据快照；
数据传输包生成单元，用于分组标识所述设备数据快照、视频分片和音频分片，根据预设的数据传输包结构打包所述设备数据快照、视频分片和音频分片，生成数据传输包；
数据传输单元，用于将所述数据传输包通过网络传输和分发，形成数据传输流。
进一步的，所述数据传输包结构包括：
分组标识数据段、设备编号数据段、时间戳数据段、位置信息数据段、优先级数据段和承载内容数据段，其中，所述承载内容数据段用于承载监音频分片、视频分片和设备数据快照。
进一步的，数据显示模块包括：
数据缓存模块，用于将所述数据传输流进行解码并缓存；
监控终端，用于读取缓存数据，并将所述缓存数据进行展示。
进一步的，所述监控终端还用于根据设备的坐标信息将缓存数据绘制在视频画面上，显示监控画面以及相关的设备信息和告警信息。
进一步的，所述装置还包括ar场景显示模块，用于根据设备位置信息，提取并存储设备特征值；监控终端播放视频时，动态识别监控图像中对应设备的局部特征并与所述设备特征值进行匹配，若匹配成功，则在监控图像中对所述设备进行ar场景显示。
进一步的，所述装置还包括画面时移和回档模块，用于根据预设时间将所述视频分片、音频分片和数据快照存入监控终端内存缓存区，在所述监控终端上设置点击按钮、或通过拖动进度条进行监控画面时移和回放操作。
根据本发明又一方面，提供一种控制器，其包括存储器与处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述程序在被所述处理器执行时能够实现所述方法的步骤。
根据本发明又一方面，提供一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，所述程序在由一计算机或处理器执行时实现所述方法的步骤。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明一种充换电站监控视频数据处理方法和装置可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：
(1)在视频监控系统采集站点音视频数据的同时关联电池等设备的实时数据和相关告警数据，实时性好；
(2)在视频监控终端提供更丰富的实时信息，提升了充换电站的运维效率及运维体验。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。
附图说明
图1为本发明一实施例提供充换电站监控视频数据处理方法流程图；
图2为本发明一实施例提供的充换电站监控视频数据处理示意图；
图3为本发明一实施例提供的充换电站监控视频数据展示效果示意图；
图4为本发明一实施例提供的充换电站监控视频数据时移、回放实现示意图；
图5为本发明一实施例提供的充换电站监控视频数据处理装置示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种充换电站监控视频数据处理方法和装置的具体实施方式及其功效，详细说明如后。
如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种充换电站监控视频数据处理方法，包括以下步骤:
步骤s1、采集设备数据和监控点数据；
步骤s1执行前，先启动充换电站控制系统，并初始化监控参数。
步骤s1具体包括以下步骤：
步骤s11、设定所需监测的设备数据检测点和监控点；
步骤s12、根据所设定的设备数据检测点采集对应的设备数据；
步骤s13、根据所设定的监控点采集对应的监控点数据。
其中，所述设备实时数据包括电池信息、充换电车辆信息、充电桩信息、电池仓信息、水冷系统信息、限位开关信息中的一种或多种；其中，所述电池信息包括电池位置信息、电池的充放电电流、电池的充放电电压、电池的充放电温度、电池单体的电流、电池单体的电压、电池单体的温度中的一种或多种。所述告警信息包括电池告警信息、充换电车辆告警信息、充电桩告警信息、水冷系统告警信息、限位开关告警信息、环境监测系统告警信息中的一种或多种；需要说明的是，设备实时数据和告警信息关联对应，例如设备数据包括充电电流信息，则对应的告警信息可能包括电流过大告警信息。所述监控点视频数据包括普通视频图像数据和热成像数据等。可以理解的是，上述参数仅为举例说明，并不仅限于上述参数，实际应用时可根据具体需求进行调整。
步骤s2、分别对所述设备数据和监控点数据进行预处理，得到设备预处理数据和监控点预处理数据；
步骤s2具体包括:
步骤s21、设定采样频率，根据所述采样频率记录设备数据并缓存生成对应时间点的设备数据快照；
表1是对应时间点t的数据快照的示例，实际应用过程中可以根据需要调整：
表1
步骤s22、设定视频格式和码率，根据所述视频格式和码率对所述监控点数据进行编码，形成视频分片和音频分片。
步骤s3、将所述设备预处理数据和监控点预处理数据进行编码打包并传输，形成数据传输流；
步骤s3具体包括：
步骤s31、设定视频协议，根据所设定的视频协议的扩展承载所述设备数据快照；
需要说明的是，视频分片和音频分片可直接承载于视频协议内容中，也可承载于所述视频协议的扩展中，可视所设定的视频协议而定。
步骤s32、分组标识所述设备数据快照、视频分片和音频分片，根据预设的数据传输包结构打包所述设备数据快照、视频分片和音频分片，生成数据传输包；
为了提升充换电站的运维效率，还可将备数据快照、视频分片和音频分片标记优先级，从而可使优先级别高的信息优先出现在监控画面，优先被处理。例如，数据快照中包含了告警信息，可将数据快照的优先级设置为高于视频分片和音频分片的优先级，从而可使严重级别的告警信息优先呈现。
作为一种示例，所述数据传输包结构可以包括：分组标识数据段、设备编号数据段、时间戳数据段、位置信息数据段、优先级数据段和承载内容数据段，其中，所述承载内容数据段用于承载监音频分片、视频分片和设备数据快照，具体示例如表2所示:
表2
步骤s33、将所述数据传输包通过网络传输和分发，形成数据传输流。
其中，数据传输包可根据监控终端的数量和需求进行分发，具体可采用内容分发网络(cdn)或者媒体分发网络(mdn)等技术实现。
所述方法还包括：步骤s4、将所述数据传输流解码，并将解码结果进行显示。
步骤s4具体包括：
步骤s41、将所述数据传输流进行解码并缓存；
缓存过程中可先处理优先级高的数据，例如严重级别高的告警信息及其监控画面等。
步骤s42、监控终端读取缓存数据，并将所述缓存数据进行展示。
监控终端可根据设备的坐标信息将缓存数据绘制在视频画面上，显示监控画面以及相关的设备信息和告警信息，如图3所示。
所述方法还可进行ar(augmentedreality，增强现实技术，简称ar)场景显示，例如对设备360度的查看或者电池内部状态和细节的实时展示。具体包括：根据设备位置信息，提取并存储设备特征值；监控终端播放视频时，动态识别监控图像中对应设备的局部特征并与所述设备特征值进行匹配，若匹配成功，则在监控图像中对所述设备进行ar场景显示，ar场景的展示可显示在监控图像中对应设备附近区域。
所述方法还可实现监控终端本地支持视频时移、录制、回放等操作，具体为：根据预设时间将所述视频分片、音频分片和数据快照存入监控终端内存缓存区，如图4所示(图4中省略了音频分片，音频分片存储与视频分片存储相类似)，在所述监控终端上设置点击按钮、或通过拖动进度条进行监控画面时移和回放操作。实际应用过程中也可以根据需要利用网络存储设备支持网络时移、网络录制、网络回放等。录制过程则可以是将视频分片、音频分片和设备数据快照持久化存储到文件系统的过程。
此外，基于所述充换电站监控视频数据方法，还可进行多种控制操作，例如:结合风险预测和控制模块，实时分析充换电设备实时数据和音频数据、视频数据对潜在风险进行实时的预警并加以适当的控制。或者，结合识别系统以及云端控制模块，实时分析音频数据、视频数据实现对充换电过程的辅助控制、例如车辆自动鉴权，地锁解锁等。再者，可将充换电站的视频监控分片缓存，结合识别系统和推荐引擎对车牌，车型(如车辆前脸特征)进行识别并将视频片段推荐分发给感兴趣的用户，用户可利用移动终端查看充换电的实时画面和动态数据，提升用户体验。此外，本发明提出将充换电站监控音视频数据关联电池等设备的实时数据和相关告警数据，同样适用于利用不同的视频格式扩展承载设备的实时数据和相关告警数据进行传输。此时音视频压缩算法，码率控制，差错控制算法，以及加密算法也同样适用，例如后续为了提高监控的安全性可采用drm技术对传输内容进加密。本发明可根据告警的优先级动态控制视频编码的质量和网络传输的码率，从而在发生高优先级的告警情况下采集更多的细节供运维人员分析，提升运维效率和运维体验。
本发明所述充换电站监控视频数据方法，在视频监控系统采集站点音视频数据的同时关联电池等设备的实时数据和相关告警数据，实时性好；在视频监控终端提供更丰富的实时信息，提升了充换电站的运维效率及运维体验。
如图5所示，本发明实施例还提供一种充换电站监控视频数据处理装置，包括数据采集模块1、数据预处理模块2、数据传输模块3和数据显示模块4。其中，数据采集模块1用于采集设备数据和监控点数据；数据预处理模块2用于分别对所述设备数据和监控点数据进行预处理，得到设备预处理数据和监控点预处理数据；数据传输模块3用于将所述设备预处理数据和监控点预处理数据进行编码打包并传输，形成数据传输流。
所述装置还可包括：数据显示模块4将所述数据传输流解码，并将解码结果进行显示。
数据采集模块1包括设定单元、设备数据采集单元和监控点数据采集单元，其中，设定单元用于设定所需监测的设备数据检测点和监控点；设备数据采集单元用于根据所设定的设备数据检测点采集对应的设备数据；监控点数据采集单元用于根据所设定的监控点采集对应的监控点数据。
其中，所述设备实时数据包括电池信息、充换电车辆信息、充电桩信息、电池仓信息、水冷系统信息、限位开关信息中的一种或多种；其中，所述电池信息包括电池位置信息、电池的充放电电流、电池的充放电电压、电池的充放电温度、电池单体的电流、电池单体的电压、电池单体的温度中的一种或多种。所述告警信息包括电池告警信息、充换电车辆告警信息、充电桩告警信息、水冷系统告警信息、限位开关告警信息、环境监测系统告警信息中的一种或多种；例如设备数据包括充电电流信息，则对应的告警信息可能包括电流过大告警信息。所述监控点视频数据包括普通视频图像数据和热成像数据等。可以理解的是，上述参数仅为举例说明，并不仅限于上述参数，实际应用时可根据具体需求进行调整。
数据预处理模块2包括设备数据预处理单元和监控点数据处理单元，设备数据预处理单元用于设定采样频率，根据所述采样频率记录设备数据并缓存生成对应时间点的设备数据快照；监控点数据处理单元用于设定视频格式和码率，根据所述视频格式和码率对所述监控点数据进行编码，形成视频分片和音频分片。
表3是对应时间点t的数据快照的示例，实际应用过程中可以根据需要调整：
表3
数据传输模块3包括视频协议设定单元、数据传输包生成单元和数据传输单元。其中，视频协议设定单元用于设定视频协议，根据所设定的视频协议的扩展承载所述设备数据快照；需要说明的是，视频分片和音频分片可直接承载于视频协议内容中，也可承载于所述视频协议的扩展中，可视所设定的视频协议而定。数据传输包生成单元用于分组标识所述设备数据快照、视频分片和音频分片，根据预设的数据传输包结构打包所述设备数据快照、视频分片和音频分片，生成数据传输包；为了提升充换电站的运维效率，还可将备数据快照、视频分片和音频分片标记优先级，从而可使优先级别高的信息优先出现在监控画面，优先被处理。例如，数据快照中包含了告警信息，可将数据快照的优先级设置为高于视频分片和音频分片的优先级，从而可使严重级别的告警信息优先呈现。数据传输单元用于将所述数据传输包通过网络传输和分发，形成数据传输流。其中，数据传输包可根据监控终端的数量和需求进行分发，具体可采用内容分发网络(cdn)或者媒体分发网络(mdn)等技术实现。
作为一种示例，所述数据传输包结构可以包括：分组标识数据段、设备编号数据段、时间戳数据段、位置信息数据段、优先级数据段和承载内容数据段，其中，所述承载内容数据段用于承载监音频分片、视频分片和设备数据快照，具体示例如表4所示:
表4
数据显示模块4包括数据缓存模块和监控终端。其中，数据缓存模块用于将所述数据传输流进行解码并缓存；监控终端用于读取缓存数据，并将所述缓存数据进行展示。所述监控终端还用于根据设备的坐标信息将缓存数据绘制在视频画面上，显示监控画面以及相关的设备信息和告警信息,如图3所示。
所述装置还包括ar场景显示模块，用于进行ar场景显示，例如对设备360度的查看或者电池内部状态和细节的实时展示。ar场景显示模块根据设备位置信息，提取并存储设备特征值；监控终端播放视频时，动态识别监控图像中对应设备的局部特征并与所述设备特征值进行匹配，若匹配成功，则在监控图像中对所述设备进行ar场景显示，ar场景的展示可显示在监控图像中对应设备附近区域。
所述装置还包括画面时移和回档模块，可实现监控终端本地支持视频时移、录制、回放等操作，具体为：根据预设时间将所述视频分片、音频分片和数据快照存入监控终端内存缓存区，如图4所示(图4中省略了音频分片，音频分片存储与视频分片存储相类似),在所述监控终端上设置点击按钮、或通过拖动进度条进行监控画面时移和回放操作。实际应用过程中也可以根据需要利用网络存储设备支持网络时移、网络录制、网络回放等。录制过程则可以是将视频分片、音频分片和设备数据快照持久化存储到文件系统的过程。
此外，基于所述充换电站监控视频数据装置，还可进行多种控制操作，例如:结合风险预测和控制模块，实时分析充换电设备实时数据和音频数据、视频数据对潜在风险进行实时的预警并加以适当的控制。或者，结合识别系统以及云端控制模块，实时分析音频数据、视频数据实现对充换电过程的辅助控制、例如车辆自动鉴权，地锁解锁等。再者，可将充换电站的视频监控分片缓存，结合识别系统和推荐引擎对车牌，车型(如车辆前脸特征)进行识别并将视频片段推荐分发给感兴趣的用户，用户可利用移动终端查看充换电的实时画面和动态数据，提升用户体验。此外，本发明提出将充换电站监控音视频数据关联电池等设备的实时数据和相关告警数据，同样适用于利用不同的视频格式扩展承载设备的实时数据和相关告警数据进行传输。此时音视频压缩算法，码率控制，差错控制算法，以及加密算法也同样适用，例如后续为了提高监控的安全性可采用drm技术对传输内容进加密。本发明可根据告警的优先级动态控制视频编码的质量和网络传输的码率，从而在发生高优先级的告警情况下采集更多的细节供运维人员分析，提升运维效率和运维体验。
本发明所述充换电站监控视频数据装置，在视频监控系统采集站点音视频数据的同时关联电池等设备的实时数据和相关告警数据，实时性好；在视频监控终端提供更丰富的实时信息，提升了充换电站的运维效率及运维体验。
根据本发明又一方面，提供一种控制器，其包括存储器与处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述程序在被所述处理器执行时能够实现所述方法的步骤。
根据本发明又一方面，提供一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，所述程序在由一计算机或处理器执行时实现所述方法的步骤。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。