本发明涉及大数据存储领域，尤其涉及一种基于大数据存储的满载检测系统。
背景技术：
“大数据”通常指的是那些数量巨大、难于收集、处理、分析的数据集，亦指那些在传统基础设施中长期保存的数据。大数据存储是将这些数据集持久化到计算机中。
“大数据”通常指的是那些数量巨大、难于收集、处理、分析的数据集，亦指那些在传统基础设施中长期保存的数据。这里的“大”有几层含义，它可以形容组织的大小，而更重要的是，它界定了企业中it基础设施的规模。
随着大数据应用的爆发性增长，它已经衍生出了自己独特的架构，而且也直接推动了存储、网络以及计算技术的发展。毕竟处理大数据这种特殊的需求是一个新的挑战。硬件的发展最终还是由软件需求推动的，就这个例子来说，我们很明显的看到大数据分析应用需求正在影响着数据存储基础设施的发展。
从另一方面看，这一变化对存储厂商和其他it基础设施厂商未尝不是一个机会。随着结构化数据和非结构化数据量的持续增长，以及分析数据来源的多样化，此前存储系统的设计已经无法满足大数据应用的需要。存储厂商已经意识到这一点，他们开始修改基于块和文件的存储系统的架构设计以适应这些新的要求。
技术实现要素：
本发明至少具有以下两个重要的发明点：
(1)设置针对性的同步控制机制，使得点阵式摄像机下方的运煤车厢的中央位置每次到达点阵式摄像机正下方时，触发点阵式摄像机执行一次车厢运煤场景的图像数据捕获操作；
(2)基于运煤车厢成像区域中各个媒体成像像素的成像景深的均值判断当前运煤车厢是否满载，从而为煤矿管理方提供有价值的参考数据。
根据本发明的一方面，提供了一种基于大数据存储的满载检测系统，所述系统包括：
同步控制机构，用于在每一节运煤车厢的中央位置到达点阵式摄像机的正下方时，发出一次同步控制信号；
速度检测设备，设置在包括各个运煤车厢的运煤列车上，用于检测所述运煤列车的当前行驶速度，并通过蓝牙通信链路将所述当前行驶速度发送给所述同步控制机构；
所述同步控制机构基于接收到的当前行驶速度确定每次发送同步控制信号的时间；
大数据服务器，通过网络与煤体识别机构连接，用于将预设煤体灰度阈值通过网络发送给所述煤体识别机构；
点阵式摄像机，设置在煤矿出口位置的运煤轨道的上方，用于对下方的运煤车厢执行现场摄像操作，以获得对应的运煤现场图像；
定向虚化设备，设置在运煤轨道的侧面，与所述点阵式摄像机电性连接，用于对接收到的运煤现场图像执行定向虚化处理，以获得并输出相应的定向虚化图像；
梯度滤波设备，与所述定向虚化设备电性连接，用于对接收到的定向虚化图像执行梯度锐化滤波处理，以获得并输出相应的梯度滤波图像；
数据插值设备，与所述梯度滤波设备电性连接，用于对接收到的梯度滤波图像执行最近邻插值处理，以获得并输出相应的最近邻插值图像；
煤体识别机构，与所述数据插值设备电性连接，用于将所述最近邻插值图像中运煤车厢成像区域内具有0到预设煤体灰度阈值之间的灰度值的像素识别为煤体成像像素；
所述煤体识别机构还用于将所述最近邻插值图像中运煤车厢成像区域内具有预设煤体灰度阈值到255之间的灰度值的像素识别为非煤体成像像素；
参数鉴别设备，与所述煤体识别机构连接，用于检测所述最近邻插值图像中各个煤体成像像素的成像景深，并在所述各个煤体成像像素的成像景深的均值小于预设景深阈值时，发出煤体满载信号。
本发明的基于大数据存储的满载检测系统操控智能、数据可靠。由于基于运煤车厢成像区域中各个媒体成像像素的成像景深的均值判断当前运煤车厢是否满载，从而为煤矿管理方提供有价值的参考数据。
具体实施方式
下面将对本发明的基于大数据存储的满载检测系统的实施方案进行详细说明。
煤矿是人类在富含煤炭的矿区开采煤炭资源的区域，一般分为井工煤矿和露天煤矿。当煤层离地表远时，一般选择向地下开掘巷道采掘煤炭，此为井工煤矿。当煤层距地表的距离很近时，一般选择直接剥离地表土层挖掘煤炭，此为露天煤矿。中国绝大部分煤矿属于井工煤矿。煤矿范围包括地上地下以及相关设施的很大区域。煤矿是人类在开掘富含有煤炭的地质层时所挖掘的合理空间，通常包括巷道、井硐和采掘面等等。煤是最主要的固体燃料，是可燃性有机岩的一种。它是由一定地质年代生长的繁茂植物，在适宜的地质环境中，逐渐堆积成厚层，并埋没在水底或泥沙中，经过漫长地质年代的天然煤化作用而形成的。在世界上各地质时期中，以石炭纪、二叠纪、侏罗纪和第三纪的地层中产煤最多，是重要的成煤时代。煤的含碳量一般为46～97％，呈褐色至黑色，具有暗淡至金属光泽。根据煤化程度的不同，煤可分为泥炭、褐煤、烟煤和无烟煤四类。
现有技术中，煤矿管理方的管理机制都相对比较粗糙，例如，构成运煤列车的每一节运输车厢内运输的煤体的数量是随机的，可能存在欠载的情况，一节运输车厢的煤体欠载并没有少运多少煤体，但长年累月的各节运输车厢的煤体欠载将导致运力资源的严重浪费。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种基于大数据存储的满载检测系统，能够有效解决相应的技术问题。
根据本发明实施方案示出的基于大数据存储的满载检测系统包括：
同步控制机构，用于在每一节运煤车厢的中央位置到达点阵式摄像机的正下方时，发出一次同步控制信号；
速度检测设备，设置在包括各个运煤车厢的运煤列车上，用于检测所述运煤列车的当前行驶速度，并通过蓝牙通信链路将所述当前行驶速度发送给所述同步控制机构；
所述同步控制机构基于接收到的当前行驶速度确定每次发送同步控制信号的时间；
大数据服务器，通过网络与煤体识别机构连接，用于将预设煤体灰度阈值通过网络发送给所述煤体识别机构；
点阵式摄像机，设置在煤矿出口位置的运煤轨道的上方，用于对下方的运煤车厢执行现场摄像操作，以获得对应的运煤现场图像；
定向虚化设备，设置在运煤轨道的侧面，与所述点阵式摄像机电性连接，用于对接收到的运煤现场图像执行定向虚化处理，以获得并输出相应的定向虚化图像；
梯度滤波设备，与所述定向虚化设备电性连接，用于对接收到的定向虚化图像执行梯度锐化滤波处理，以获得并输出相应的梯度滤波图像；
数据插值设备，与所述梯度滤波设备电性连接，用于对接收到的梯度滤波图像执行最近邻插值处理，以获得并输出相应的最近邻插值图像；
煤体识别机构，与所述数据插值设备电性连接，用于将所述最近邻插值图像中运煤车厢成像区域内具有0到预设煤体灰度阈值之间的灰度值的像素识别为煤体成像像素；
所述煤体识别机构还用于将所述最近邻插值图像中运煤车厢成像区域内具有预设煤体灰度阈值到255之间的灰度值的像素识别为非煤体成像像素；
参数鉴别设备，与所述煤体识别机构连接，用于检测所述最近邻插值图像中各个煤体成像像素的成像景深，并在所述各个煤体成像像素的成像景深的均值小于预设景深阈值时，发出煤体满载信号。
接着，继续对本发明的基于大数据存储的满载检测系统的具体结构进行进一步的说明。
在所述基于大数据存储的满载检测系统中：
所述参数鉴别设备还用于在所述各个煤体成像像素的成像景深的均值大于等于所述预设景深阈值时，发出煤体欠载信号；
其中，在所述煤体识别机构中，所述预设煤体灰度阈值取值在0到128之间。
在所述基于大数据存储的满载检测系统中：
所述同步控制机构内置有第一通信接口，所述速度检测设备内置有第二通信接口；
其中，所述第一通信接口和所述第二通信接口之间建立有蓝牙通信链路。
在所述基于大数据存储的满载检测系统中：
所述煤体识别机构基于运煤车厢车体成像特征从所述最近邻插值图像中识别出运煤车厢成像区域。
在所述基于大数据存储的满载检测系统中，还包括：
现场计数设备，与所述同步控制机构连接，用于在所述同步控制机构每发出一次同步控制信号时，计数值自动加1。
在所述基于大数据存储的满载检测系统中，还包括：
信号触发机构，与所述现场计数设备连接，用于在接收到的所述计数值大于预设车厢数量时，发出停止摄像命令；
其中，所述点阵式摄像机还与所述信号触发机构连接，用于在接收到所述停止摄像命令时，终止对下方的运煤车厢执行的现场摄像操作。
在所述基于大数据存储的满载检测系统中：
所述梯度滤波设备被设置在集成电路板上，在所述集成电路板上靠近所述梯度滤波设备的位置设置有电压转换设备。
在所述基于大数据存储的满载检测系统中，还包括：
湿度测量设备，设置在所述梯度滤波设备的外壳上，用于测量所述梯度滤波设备的外壳位置上的湿度；
即时加湿设备，与所述湿度测量设备连接，用于基于接收到的湿度实现相应的加湿动作。
在所述基于大数据存储的满载检测系统中：
所述煤体识别机构与所述梯度滤波设备、所述数据插值设备共用同一用户控制接口，所述用户控制接口由fpga器件来实现；
其中，所述煤体识别机构内置有计数器，用于实时累计所述煤体识别机构的加法级别的运算次数。
在所述基于大数据存储的满载检测系统中，还包括：
金属散热片，设置在所述数据插值设备的附近，用于与所述数据插值设备的外壳连接，用于实现对所述数据插值设备的散热处理。
另外，图像滤波，即在尽量保留图像细节特征的条件下对目标图像的噪声进行抑制，是图像预处理中不可缺少的操作，其处理效果的好坏将直接影响到后续图像处理和分析的有效性和可靠性。
由于成像系统、传输介质和记录设备等的不完善，数字图像在其形成、传输记录过程中往往会受到多种噪声的污染。另外，在图像处理的某些环节当输入的像对象并不如预想时也会在结果图像中引入噪声。这些噪声在图像上常表现为一引起较强视觉效果的孤立像素点或像素块。一般，噪声信号与要研究的对象不相关它以无用的信息形式出现，扰乱图像的可观测信息。对于数字图像信号，噪声表为或大或小的极值，这些极值通过加减作用于图像像素的真实灰度值上，对图像造成亮、暗点干扰，极大降低了图像质量，影响图像复原、分割、特征提取、图像识别等后继工作的进行。要构造一种有效抑制噪声的滤波器必须考虑两个基本问题：能有效地去除目标和背景中的噪声；同时，能很好地保护图像目标的形状、大小及特定的几何和拓扑结构特征。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，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做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。