一种装载机远程监视系统的制作方法

1.本发明涉及监视领域，尤其涉及一种装载机远程监视系统。


背景技术：

2.装载机是一种广泛用于公路、铁路、建筑、水电、港口、矿山等建设工程的土石方施工机械，它主要用于铲装土壤、砂石、石灰、煤炭等散状物料，也可对矿石、硬土等作轻度铲挖作业。换装不同的辅助工作装置还可进行推土、起重和其他物料如木材的装卸作业。
3.近年，装载机行业也随汽车行业一样，追求智能化、自动化，实现装载机的联网监控。但是现有的装载机远程监视系统在对装载机进行监视时，一般采用的是人工监视的方式，自动化程度依然不够高。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于公开一种装载机远程监视系统，解决现有的装载机远程监视系统在装载机进行监视时，自动化程度不够高的问题。
5.为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
6.一种装载机远程监视系统，包括数据获取装置和自动监视装置；
7.数据获取装置用于获取装载机的监视信息；
8.自动监视装置用于将监视信息输入到预先训练好的神经网络模型中进行识别，判断装载机的运行状态是否异常。
9.优选地，所述数据获取装置包括网络摄像头、状态数据获取单元、第一can-wifi单元、poe单元、车载通讯终端和基站；
10.状态数据获取单元与第一can-wifi单元电性连接；
11.poe单元分别与第一can-wifi单元、网络摄像头、车载通讯终端电性连接。
12.优选地，所述所述监视信息包括装载机的工作环境的视频数据和装载机的运行状态数据；
13.所述网络摄像头用于获取装载机的工作环境的视频数据；
14.所述状态数据获取单元用于获取装载机的运行状态数据。
15.优选地，所述网络摄像头还用于将所述视频数据传输至所述poe单元；
16.所述状态数据获取单元用于将所述运行状态数据以can信号的形式传输至所述第一can-wifi单元。
17.优选地，所述第一can-wifi单元用于将can信号的形式的运行状态数据转换为网络信号形式的运行状态数据，并将网络信号形式的运行状态数据传输至所述poe单元。
18.优选地，所述poe单元用于将所述视频数据和所述网络信号形式的运行状态数据传输至所述车载通讯终端。
19.优选地，所述车载通讯终端用于将所述视频数据和所述网络信号形式的运行状态数据传输至所述所述基站。
20.优选地，所述基站用于将所述视频数据和所述网络信号形式的运行状态数据传输至所述自动监视装置。
21.优选地，所述自动监视装置包括第二can-wifi单元、识别单元、显示单元和预警单元；
22.第二can-wifi单元用于将基站发送过来的网络信号形式的运行状态数据转换为can信号形式的运行状态数据；
23.识别单元用于将视频数据和can信号形式的运行状态数据分别输入到预先训练好的神经网络模型中进行识别，判断装载机的运行状态是否异常；
24.预警单元用于在装载机的运行状态异常时，向工作人员发出预警提示；
25.显示单元用于显示视频数据和运行状态数据。
26.优选地，所述运行状态数据包括转向角度、发动机转速、装载机车速、车灯状态和发动机水温。
27.本发明通过神经网络模型来进行对装载机的运行状态进行监视，与传统的人工监视的方式相比，本发明自动化程度更高，只需要少量工作人员即可实现对大量的装载机的监视工作。
附图说明
28.利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
29.图1为本发明一种装载机远程监视系统的一种实施例图。
30.图2为本发明数据获取装置的一种实施例图。
具体实施方式
31.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
32.如图1所示的一种实施例，本发明提供了一种装载机远程监视系统，包括数据获取装置和自动监视装置；
33.数据获取装置用于获取装载机的监视信息；
34.自动监视装置用于将监视信息输入到预先训练好的神经网络模型中进行识别，判断装载机的运行状态是否异常。
35.优选地，如图2所示，所述数据获取装置包括网络摄像头、状态数据获取单元、第一can-wifi单元、poe单元、车载通讯终端和基站；
36.状态数据获取单元与第一can-wifi单元电性连接；
37.poe单元分别与第一can-wifi单元、网络摄像头、车载通讯终端电性连接。
38.can-wifi单元可以分成can转2.4g wifi设备和can转5g wifi设备，一般为两个或两个以上搭配使用。
39.装载机工作环境恶劣，普通的信号传输用的网口水晶头不满足需求，可以把接头
作成防水抗震的接头，而且摄像头、拾音器等设备需要供电，所以可以集成一个既能提供电源又能转接信号的设备。poe单元完美的解决了这个问题，而且为了操作与环境更简单，还可以把can-wifi单元和车载通讯终端集成进去。可以实现驾驶室就一个设备就能完成摄像头的接线与数据的传输作用。
40.优选地，所述所述监视信息包括装载机的工作环境的视频数据和装载机的运行状态数据；
41.所述网络摄像头用于获取装载机的工作环境的视频数据；
42.所述状态数据获取单元用于获取装载机的运行状态数据。
43.具体的，网络摄像头可以根据需求，选择像素，装载机工作环境较为恶劣，选择的摄像头主要以防爆摄像头为主，需要高ip等级，高防爆等级的摄像头。
44.优选地，所述网络摄像头具有拾音功能，将获取的声音和画面形成视频数据。
45.优选地，所述网络摄像头的数量为多个，将多个网络摄像头拍摄的画面进行360
°
环视拼接后形成视频数据。
46.优选地，所述网络摄像头还用于将所述视频数据传输至所述poe单元；
47.所述状态数据获取单元用于将所述运行状态数据以can信号的形式传输至所述第一can-wifi单元。
48.具体的，装载机的控制器将装载机的状态数据通过can信号传输给第一can-wifi模块，而在接收端，则会把网络信号转换成can信号以解析数据。
49.优选地，所述第一can-wifi单元用于将can信号的形式的运行状态数据转换为网络信号形式的运行状态数据，并将网络信号形式的运行状态数据传输至所述poe单元。
50.优选地，所述poe单元用于将所述视频数据和所述网络信号形式的运行状态数据传输至所述车载通讯终端。
51.优选地，所述车载通讯终端用于将所述视频数据和所述网络信号形式的运行状态数据传输至所述所述基站。
52.优选地，所述基站用于将所述视频数据和所述网络信号形式的运行状态数据传输至所述自动监视装置。
53.优选地，所述自动监视装置包括第二can-wifi单元、识别单元、显示单元和预警单元；
54.第二can-wifi单元用于将基站发送过来的网络信号形式的运行状态数据转换为can信号形式的运行状态数据；
55.识别单元用于将视频数据和can信号形式的运行状态数据分别输入到预先训练好的神经网络模型中进行识别，判断装载机的运行状态是否异常；
56.预警单元用于在装载机的运行状态异常时，向工作人员发出预警提示；
57.显示单元用于显示视频数据和运行状态数据。
58.具体的，对视频数据的识别过程如下：
59.对视频数据进行拆帧处理，将视频数据拆成多个视频帧；
60.分别对每个视频帧进行图像优化处理，获得优化后的视频帧；
61.将优化后的视频帧输入到预先训练好的神经网络模型中进行识别以判断装载机的运行状态是否异常。
62.对视频帧的识别主要是判断装载机的工作范围内是否有闯入的人员、装载机所处的地面的地质条件是否符合要求、粉尘量是否遮挡视线等。
63.优选地，对视频帧进行图像优化处理，获得优化后的视频帧，包括：
64.对视频帧进行小波分解处理，获得高频分量图像和低频分量图像；
65.对高频分量图像进行如下处理：
66.对于第u层小波分解获得的第v个高频分量图像hg(u,v)，若|hg(u,v)|》thre，则采用如下公式对hg(u,v)进行图像优化处理：
[0067][0068]
若|hg(u,v)|≤thre，则采用如下公式对hg(u,v)进行图像优化处理：
[0069][0070]
其中，shg(u,v)表示对hg(u,v)进行优化处理后获得的高频分量图像，δ和表示权重参数，sgn表示符号函数，θ表示设定的控制参数，thre表示预设的判断阈值，ag(u-1)表示对第u-1层小波分解获得的高频分量图像进行图像优化处理后，第u-1层进行优化处理后的高频分量图像的均值；
[0071]
将低频分量图像和优化处理后获得的高频分量图像进行重构，获得优化后的视频帧。
[0072]
在本发明中，通过对视频帧进行小波分解，然后再分别对获得的高频分量图像进行优化处理，并对处理结果进行重构，能够显著地降低优化处理后获得的视频帧中的噪声含量，提高有效信息的含量，使得进入到神经网络模型中的图像的质量更高，获得更准确的识别结果。
[0073]
在进行优化处理时，针对不同情况的高频系数图像，本发明通过设置的阈值进行识别后，对不同情况的高频系数图像进行了不同的处理过程，使得处理过程能够与高频系数的实际情况相适应，提高了处理过程的针对性。
[0074]
具体的，对运行状态数据的识别则主要是判断运行状态数据是否处于设定的正常值区间内，若否，则表示装载机运行异常。
[0075]
优选地，所述运行状态数据包括转向角度、发动机转速、装载机车速、车灯状态和发动机水温。
[0076]
本发明通过神经网络模型来进行对装载机的运行状态进行监视，与传统的人工监视的方式相比，本发明自动化程度更高，只需要少量工作人员即可实现对大量的装载机的监视工作。
[0077]
需要说明的是，在本发明各个实施例中的各功能单元/模块可以集成在一个处理单元/模块中，也可以是各个单元/模块单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元/模块集成在一个单元/模块中。上述集成的单元/模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元/模块的形式实现。
[0078]
通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解应当理解，可以以硬件、软件、固件、中间件、代码或其任何恰当组合来实现这里描述的实施例。对于硬件实现，处理器可以在一个或多个下列单元中实现：专用集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)、数字信号处理设备(dspd)、可编程逻辑器件(pld)、现场可编程门阵列(fpga)、处理器、控制器、微控制器、微处理器、设计用于实现这里所描述功能的其他电子单元或其组合。对于软件实现，实施例的部分或全部流程可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成。
[0079]
实现时，可以将上述程序存储在计算机可读介质中或作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质。计算机可读介质可以包括但不限于ram、rom、eeprom、cd-rom或其他光盘存储、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质。