5G轨旁数据高速转储系统的制作方法

本发明涉及数据转储，尤其是5g轨旁数据高速转储系统及其转储方法。

背景技术：

1、随着我国轨道交通信息化技术的快速发展，车载设备智能化水平不断提升，产生了多数据源与超大容量的 车载数据。为保证机车的安全运行，在机务运、检、修中对车载数据进行分析非常必要。现有技术中，针对车载数据的下载，传统的解决方案是待机车回库后，由工作人员上车将数据转储到便携式存储介质中，这种方法不仅速度慢、时间长，还存在着人力浪费甚至下载过程中断等问题，难以满足数据高速、高效下载的需求。近两年来，cmd系统在各路局机务段被推广应用，无线下载cmd系统功能一大亮点，但只能满足500mb以内数据下载需求，无法满足以千兆字节为单位的大容量数据下载需求。鉴于以上问题，本发明提出5g轨旁数据高速转储系统以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是通过提出5g轨旁数据高速转储系统，以解决上述背景技术中提出的缺陷，本发明采用的技术方案如下：

2、提供5g轨旁数据高速转储系统，包括：

3、车载转储主机：用于记录和回放车辆行驶过程中的视频图像数据；

4、无线传输通道：用于为地面与车辆之间数据传输提供稳定的通信网络；

5、地面转储服务器：用于接收并保存车载转储主机存储的视频数据。

6、作为本发明的一种优选技术方案：所述车载视频单元包括：

7、监控模块，所述监控模块用于实时监控车辆内和车辆外的视频图像；

8、显示模块，所述显示模块用于实时显示车辆前方以及周围的视频图像；

9、存储模块，所述存储模块用于将监控和实时显示的视频图像数据进行存储和备份。

10、作为本发明的一种优选技术方案：所述无线传输通道包括车载转储终端和地面基站，所述车载转储终端通过无线信号与地面基站连接在一起，形成无线传输通道。

11、作为本发明的一种优选技术方案：所述无线传输通道基于5g高频通信技术，所述5g通信技术采用免授权频段，能够实现设备之间的超高速无线数据传输。

12、一种5g轨旁数据高速转储方法，其包括如下步骤：

13、步骤s1视频数据实时采集

14、通过摄像头的布置，所采集的实时视频数据可以表示为，其中为视频帧，表示在时间t时刻采集到的单帧视频数据，分辨率为1920*1080；lt为位置数据，表示摄像头在车辆上的具体位置；

15、步骤s2边缘节点智能编码

16、智能编码模块的核心是一个基于卷积神经网络(cnn)的自适应编码方法，根据视频内容自动选择最佳的编码策略，包括编码模式、编码器类型及编码参数;

17、步骤s3本地缓存

18、经过s2边缘节点智能编码步骤的自适应压缩编码，原始高分辨率视频数据被转换为高度压缩的编码码流，压缩后的编码数据暂存于车载转储终端的本地存储介质中，待网络条件满足时再进行上传传输；

19、步骤s4自适应传输控制

20、当无线网络条件满足时，根据实时网络质量评估结果，动态调整编码参数和发送策略，以达到最佳传输效率和数据完整性；

21、步骤s5地面汇总与解码

22、各车载节点利用自适应编码和传输策略，将压缩后的视频数据通过5g无线链路上传至地面，地面转储服务器作为整个系统的中心节点，负责持续接收来自所有车载节点的上传数据流接收到的编码数据流被暂存于集群的分布式文件系统(dfs)中,

23、对于汇总至dfs中的编码视频数据，智能解码模块进行解码还原，重建出原始视频内容；

24、步骤s6可视化及智能应用服务。

25、本发明提供的5g轨旁数据高速转储系统，与现有技术相比，其有益效果有：全方位实时采集车载视频数据，为安全监控、运营调度等提供全面可视化支持。基于内容自适应的智能编码技术，在大幅提高压缩率的同时保证视频质量，节省存储和传输资源。车载ssd本地缓存机制，支持视频数据的高效临时存储，避免在网络中断时数据丢失。自适应传输控制机制确保了数据在车地之间的高效可靠传输，充分利用无线网络资源。分布式集群架构的地面转储服务器，具有强大的数据接收、汇总和处理能力，满足大规模视频数据处理需求。基于cnn的解码技术，实现从编码数据到原始高质量视频内容的高效重建，为各类智能分析应用提供数据支持。

技术特征：

1.5g轨旁数据高速转储系统，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的5g轨旁数据高速转储系统，其特征在于：所述车载转储主机（1）包括：

3.根据权利要求2所述的5g轨旁数据高速转储系统，其特征在于：所述无线传输通道（2）包括车载转储终端（21）和地面基站（22），所述车载转储终端（21）通过无线信号与地面基站（22）连接在一起，形成无线传输通道。

4.根据权利要求3所述的5g轨旁数据高速转储系统，其特征在于：所述无线传输通道（2）基于5g高频通信技术，所述5g通信技术采用免授权频段，能够实现设备之间的超高速无线数据传输。

5.一种5g轨旁数据高速转储方法，其特征在于：使用如权利要求1至4任意一项5g轨旁数据高速转储系统，其包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述的5g轨旁数据高速转储方法，其特征在于：步骤s2边缘节点智能编码中基于卷积神经网络(cnn)的自适应编码方法主要包括以下步骤：

7.根据权利要求5所述的5g轨旁数据高速转储方法，其特征在于：步骤s3本地缓存中对于每一路编码后的视频数据，产生m条完整的冗余副本，并利用循环冗余校验码(crc)对每个数据块进行校验：

技术总结
本发明涉及数据转储技术领域，尤其为5G轨旁数据高速转储系统及其转储方法，转储系统包括：车载转储主机：用于记录和回放车辆行驶过程中的视频图像数据；无线传输通道：用于为地面与车辆之间数据传输提供稳定的通信网络；地面转储服务器：用于接收并保存车载转储主机存储的视频数据。本发明基于内容自适应的智能编码技术，在大幅提高压缩率的同时保证视频质量，节省存储和传输资源，车载SSD本地缓存机制，支持视频数据的高效临时存储，避免在网络中断时数据丢失，自适应传输控制机制确保了数据在车地之间的高效可靠传输，充分利用无线网络资源。

技术研发人员：温欣,李康健,余商,李海东,薛松,张清涛,张坤,劳志伟,孙占峰,陈磊
受保护的技术使用者：广州铁路投资建设集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/5