一种具有实时显示功能的巡检仪的制作方法

1.本发明涉及视觉检测领域，具体涉及一种具有实时显示功能的巡检仪。


背景技术：

2.接触网作为我国电气化铁路最主要的供电网络，其悬挂状态的正常与否直接关系到电气化铁路机车能否正常供电。因而，开展接触网巡检工作对于保障我国电气化铁路的正常运营有着重要的实际意义和迫切需求。
3.目前常见的检测工具多为手持式巡检设备，由于只能手持设备、单点测量，无法兼顾检测效率和精度的要求；此外，接触网运维部门需要对动态检测超限处进行静态复核、确认，由于没有连续检测结果曲线，无法准确定位故障点，使得复检、复核变得困难。
4.随着图像识别、视觉测量以及数据融合技术的发展，铁路运维智能化成为了一种发展趋势。cn112002031a公开了一种基于无人机的接触网全自动智能巡检系统及巡检方法，其提供了一种无人机自动检测接触网状态的系统和方法，但是由于是采用无人机采集数据，返航后由工作机分析、处理的方式，不具备实时性，巡检效率较低；同时，检测结果采用文字方式，直观性较差，且无其他轨道相关信息做辅助参考，很难准确定位故障点和故障原因。cn111309845a公开了一种轨道交通路网宏观态势数据显示方法及系统，其提出了一种将轨道交通路网宏观态势的多源数据进行重构、建模，最终显示在同一路网图中的方法，对区域路网提供了直观、全面的信息展示，能够让铁路运营者站在全局的角度把控全区域内的路网宏观态势，但是目前接触网巡检领域还仅局限于对单一数据源的检测和单一类型结果的输出。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本发明提供一种具有实时显示功能的巡检仪，其能实时显示检测结果，且将接触网静态数据线性化显示，显示结果更加直观，易于定位故障位置。
6.为此，本发明的技术方案如下：
7.一种具有实时显示功能的巡检仪，包括数据获取模块、数据处理模块和显示模块；
8.所述数据获取模块包括能被同步且以固定频率连续触发的测量相机、视频相机和里程计；所述测量相机用于采集解算接触网静态参数所需图片数据，并基于图片数据计算接触网静态参数，将计算结果存储于第一存储模块；所述视频相机的视场大于测量相机的视场，用于采集视频图片并将其存储于第二存储模块；所述里程计用于采集测量相机、视频相机同时采集图片时所对应的里程数据，并将其存储于第三存储模块；
9.当第二存储模块中存储的图片数量达到n张，且第三存储模块中有n个里程数据、第一存储模块中存储有n组接触网静态参数，此时所述数据处理模块从第一存储模块中获取接触网静态参数、从第二存储模块中获取视频图片、从第三存储模块中获取里程数据，将同一里程处对应的接触网静态参数及里程数据同时标记在视频图片上得到视频图片i；将n张视频图片i压缩成视频包，传输至第四存储模块；
10.所述显示模块包括至少两个播放器模块，其分别从第四存储模块获取视频包，并按里程或时间并行交替完成视频包的加载和在显示屏上播放，视频包每一帧显示时绘制有里程数及同一里程数所对应的接触网静态参数。
11.进一步，所述至少两个播放器依次分别加载不同的视频包，其按照顺序在前一播放器所加载的视频包在显示屏上播放完成时由当前播放器播放已加载视频包，以保证显示屏上播放视频的流畅性。
12.进一步，还包括报警模块；所述测量相机将计算得到的接触网静态参数数据传输至所述报警模块；所述报警模块依据预设阈值分别判断接触网静态参数是否满足预设条件；若满足，接触网静态参数被标记为正常状态；若不满足，则被标记上相应的报警状态，得到含报警状态的接触网静态参数，并发送至第四存储模块。
13.更进一步，所述第四存储模块根据里程数据动态更新；判断第四存储模块是否存在新接收的里程数据，若不存在，将新接收的里程数据及其对应的含报警状态的接触网静态参数直接存储在第四存储模块中；若存在，新接收的含报警状态的接触网静态参数以覆盖同里程原有数据的方式存储在第四存储模块中。
14.进一步，将n张视频图片i压缩成视频包后，再与n个里程数据、n组含报警状态的接触网静态参数共同打包，传输至第四存储模块。
15.进一步，所述显示模块还包括报警弹窗模块；
16.所述报警弹窗模块以固定频率从第四存储模块中获取里程数据与其对应的含报警状态的接触网静态参数，每一帧弹窗内容包括里程数、同一里程数所对应的接触网静态参数及对应的报警状态。
17.进一步，将n张视频图片i压缩成视频包后，再与n个里程数据、n组接触网静态参数共同打包，传输至第四存储模块。
18.更进一步，所述显示模块还包括图形绘制模块；
19.所述图形绘制模块以固定频率从第四存储模块中获取里程数据与其对应的接触网静态参数，并将其绘制成趋势图，在显示屏的对应显示框内显示。
20.更进一步，所述显示框按照接触网静态参数同时显示的数量需求设置。
21.本发明提出的具有实时显示功能的巡检仪具备以下特点：
22.1、数据处理、显示的实时性：通过采用定时触发的工作模式，并在单次流程内采用整体串行，局部并行的方式，大大提高了数据处理端的效率，同时视频播放采用多播放器切换、趋势图的显示第四存储模块动态更新和定时刷新也保证了数据显示端的实时性，从触发到显示，最大延迟时间不超过1.5s。
23.2、数据的丰富性、直观性：通过终端界面的同步显示，将多源数据，包括：里程数据、检测结果(接触网静态参数，即拉出值、接触线高度、是否为定位点、吊弦点关键特征等)、视频图像，按照预设条件显示在界面的窗口中。各窗口显示信息均以里程为关键字，实现了基于里程的数据对应，为准确定位故障点和故障原因提供丰富的检测信息。此外，检测结果以二维曲线的方式显示，相较于文字形式，具备如下优点：(1)连续性，更加明显地突出检测过程中数据的变化趋势；(2)直观性，更容易准确定位超限处和故障点。
24.3、该巡检仪的系统具有扩展性和复用性：多源数据处理采用并行框架，实际应用中如果有增加数据源的需求，仅需增加对应的采集模块、创建新的线程展开处理即可，原系
统内的其他流程不受影响，具备较好的扩展性和复用性。
附图说明
25.图1为本发明提供的具有实时显示功能的巡检仪的系统结构示意图；
26.图2为本发明提供的具有实时显示功能的巡检仪的另一种系统结构示意图；
27.图3为本发明提供的具有实时显示功能的巡检仪的第三种系统结构示意图；
28.图4为本发明提供的具有实时显示功能的巡检仪的工作流程示意图；
29.图5为以两个播放器为例给出的视频播放流程示意图。
具体实施方式
30.以下结合附图和实施例对本发明的技术方案进行详细描述。
31.如图1所示，一种具有实时显示功能的巡检仪，包括数据获取模块、数据处理模块和显示模块；
32.数据获取模块包括能被同步且以固定频率连续触发的测量相机、视频相机和里程计；测量相机用于采集解算接触网静态参数所需图片数据，并基于图片数据计算接触网静态参数，将计算结果存储于第一存储模块；视频相机的视场大于测量相机的视场，用于采集视频图片并将其存储于第二存储模块；里程计用于采集测量相机、视频相机同时采集图片时所对应的里程数据，并将其存储于第三存储模块；
33.当第二存储模块中存储的图片数量达到n张，且第三存储模块中有n个里程数据、第一存储模块中存储有n组接触网静态参数，此时数据处理模块从第一存储模块中获取接触网静态参数、从第二存储模块中获取视频图片、从第三存储模块中获取里程数据，将同一里程处对应的接触网静态参数及里程数据同时标记在视频图片上得到视频图片i；将n张视频图片i压缩成视频包，传输至第四存储模块；(n为预设值，是本领域技术人员依据视频播放器性能综合设置的)
34.显示模块包括至少两个播放器模块，其分别从第四存储模块获取视频包，并按里程或时间并行交替完成视频包的加载和在显示屏上播放，视频包每一帧显示时绘制有里程数及同一里程数所对应的接触网静态参数。
35.第一存储模块、第二存储模块、第三存储模块、第四存储模块为能存储不同数据类型的内存区域，各模块的内存区域通过内存地址进行区分。
36.为了保证显示屏上播放视频的流畅性，至少两个播放器依次分别加载不同的视频包，其按照顺序在前一播放器所加载的视频包在显示屏上播放完成时由当前播放器播放已加载视频包。在具体实施时，如图4所示，选用两个播放器，第一播放器在加载完视频包i进行播放时，第二播放器加载视频包i+1，当第一播放器完成视频i的播放时，第二播放器播放视频包i+1；同时第一播放器加载视频包i+2，以此方式循环播放过程。各播放器均在同一显示屏上完成播放，实现显示屏上视频播放的流畅性。
37.为了便于观测者快速获取接触网静态参数发生异常的位置，作为本发明的一个实施例，该具有实时显示功能的巡检仪还包括报警模块；测量相机将计算得到的接触网静态参数数据传输至报警模块；报警模块依据预设阈值分别判断接触网静态参数是否满足预设条件；若满足，接触网静态参数被标记为正常状态；若不满足，则被标记上相应的报警状态，
得到含报警状态的接触网静态参数，并发送至第四存储模块。对应的，传输至第四存储模块的数据为：n张视频图片i压缩成视频包再与n个里程数据、n组含报警状态的接触网静态参数共同打包后的数据。为了完成报警数据的显示，显示模块还包括报警弹窗模块；报警弹窗模块以固定频率从第四存储模块中获取里程数据与其对应的含报警状态的接触网静态参数，每一帧弹窗内容包括里程数、同一里程数所对应的接触网静态参数及对应的报警状态。
38.第四存储模块根据里程数据动态更新；判断第四存储模块是否存在新接收的里程数据，若不存在，将新接收的里程数据及其对应的含报警状态的接触网静态参数直接存储在第四存储模块中；若存在，新接收的含报警状态的接触网静态参数以覆盖同里程原有数据的方式存储在第四存储模块中。
39.为了在视频观测的同时，也能实时观察到接触网静态参数随里程数据的变化趋势，作为本发明的另一实施例，第四存储模块中存储有：n张视频图片i压缩成的视频包与n个里程数据、n组接触网静态参数共同打包的数据。
40.显示模块还包括图形绘制模块；图形绘制模块以固定频率从第四存储模块中获取里程数据与其对应的接触网静态参数，并将其绘制成趋势图，在显示屏的对应显示框内显示。显示框按照接触网静态参数同时显示的数量需求设置。依据用户查看需求，显示框可以设置一个，将所有接触网静态参数相较里程的变化趋势线以不同颜色、线形或其它标识区分；显示框如设置有两个，各显示框可分别显示预先选定的接触网静态参数相较里程的变化趋势图。
41.本发明提出的具有实时显示功能的巡检仪具备以下特点：
42.1、数据处理、显示的实时性：从触发到显示，最大延迟时间不超过1.5s；
43.2、数据的丰富性、直观性：通过终端界面的同步显示，将多源数据，包括：里程数据、接触网静态参数和视频图像；能方便的定位缺陷位置，并依据视频图像获取缺陷位置附近的情形，方便人为判断故障/缺陷出现原因；
44.3、该巡检仪对多源数据处理采用并行框架，能满足数据源增加的需求，系统的扩展性和复用性提高。
45.前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围旨在由所附权利要求书及其等价形式所限定。