一种PAPI灯的监测方法、系统、介质、装置及程序产品与流程

本发明涉及精密进近航道指示器领域，特别是涉及一种papi灯的监测方法、系统、介质、装置及程序产品。

背景技术：

1、在航空领域中，精密进近航道指示器(papi，precision approach pathindicator)是一种关键的助航设备，用于向飞行员提供关于飞机相对于理想下滑道位置的视觉信息。

2、papi灯通常安装在跑道接地区附近，以+3度的角度向下滑道投射，引导航空器以正确的角度下滑。papi灯由四个高亮度灯泡组成，每个灯泡由一个光源、一个红色滤光镜和两个透镜组成，通过这些结构，光源发出的白色光束经过红色滤光镜后，上半部分的光束变成红光，下半部分则保持白光，从而帮助飞行员判断飞机的下滑道是否正确，因此papi灯故障失效若未及时发现处置将影响飞行员的跑道降落，造成极大的航空隐患。

3、目前存在传统的机场跑道papi灯均存在长期运行的风险且系统一般仅能监测告警一次电缆回路故障，并发出警告信号，不具备二次电缆故障和papi灯的灯光失效报警功能。这意味着如果主电缆发生故障，监测系统能够触发警报并提示维护人员进行检查，但是一旦主电缆被修复或更换后，如果再次出现新的电缆故障，系统可能无法立即识别并报告这些后续故障。这可能导致papi灯的监测系统在两次维护检查之间的时间段内失去功能而不被察觉，增加了飞行安全风险。更为棘手的是，传统papi灯的监测系统还欠缺对灯光失效的即时报警功能，意味着即便灯具发生故障，如光源熄灭、光学系统受损或电源供应问题，监测系统也无法主动识别并及时报告，直到飞行员反馈或例行检查时才能发现，这种滞后性大大增加了飞行风险。

技术实现思路

1、本发明的实施例提供了一种papi灯的监测方法、系统、介质、装置及程序产品，旨在使用预先经过训练的机器学习模型对papi灯的故障情况进行实时监测并预警，从而降低机场跑道及航空运输的安全风险，并显著提升了机场日常运维的工作效率。

2、为了实现上述目的，一方面，提供一种papi灯的监测方法，该方法包括以下步骤：

3、通过实时视频流传输协议从采集的视频画面中获取papi灯的实时视频数据，其中，所述papi灯包括多个灯泡；

4、使用预先训练好的机器学习模型对所述实时视频数据进行分析，得到所述papi灯的状态，其中，所述分析包括；提取所述实时视频数据中所述papi灯所有灯泡的灯泡信息，并根据所提取的所述所有灯泡的灯泡信息分析所述所有灯泡的亮灭模式以及所有灯泡的同步性；其中，所述灯泡信息包括灯泡的亮度、灯泡的颜色和灯泡的亮灭时间；所述papi灯的状态包括：所述所有灯泡的亮度一致性、所述所有灯泡的颜色准确性、所述所有灯泡的亮灭同步性和所述所有灯泡的亮度及颜色的稳定性；

5、当所获得的所述papi灯的状态标示所述papi灯出现故障时，进行相应的故障预警，所述故障预警包括：灯泡同步性预警、灯泡故障预警、电缆连接预警、环境适应性预警、供电故障预警和/或供电异常预警。

6、优选地，所述的papi灯的监测方法，其中，在获取所述实时视频数据之后、使用预先训练好的机器学习模型对所述实时视频数据进行分析之前，还包括：对所述实时视频数据进行预处理，得到预处理后的视频数据，其中，所述预处理包括：去噪、对比度增强和/或色彩校正。

7、优选地，所述的papi灯的监测方法，其中，所述灯泡同步性预警包括：当所述papi灯的四个灯泡的亮灭不同步时发出的预警；

8、所述灯泡故障预警包括：当所述papi灯中存在至少一个灯泡满足预定的亮灭异常条件时发出的预警；及，当所述papi灯中存在至少一个灯泡的颜色满足预定的颜色异常条件时发出的预警；

9、所述供电故障预警包括：当所述papi灯的所有灯泡的亮度满足预定的均匀性异常条件时发出的预警；

10、所述供电异常预警包括：当所述papi灯的所有灯泡在预定的时间段内亮灭出现延迟或闪烁时发出的预警；及，当所述papi灯的所有灯泡的亮度和颜色出现闪烁或输出不稳定的光现象时发出的预警；

11、所述电缆连接预警包括：当所述papi灯中至少一个灯泡的亮灭模式满足预定的异常条件时发出的预警；

12、所述环境适应性预警包括：当所述papi灯中的至少一个灯泡在不同环境条件下出现预定的异常情况时发出的异常；所述环境条件包括：时间和天气。

13、优选地，所述的papi灯的监测方法，其中，所述预定的颜色异常条件包括：灯泡的上半部分与下半部分的颜色不满足预定的清晰分明条件时发出的预警。

14、优选地，所述的papi灯的监测方法，其中，所述papi灯包括4个灯泡。

15、优选地，所述的papi灯的监测方法，还包括：将所提取的所述所有灯泡的灯泡信息、所述papi灯的状态和/或所述故障预警的信息转换成xml的格式进行存储。

16、另一方面，一种papi灯的监测系统，包括：

17、摄像头，用于实时采集papi灯的视频画面；

18、实时视频分析模块，使用预先训练好的机器学习模型对所述实时视频数据进行分析，得到所述papi灯的状态，其中，所述分析包括；提取所述实时视频数据中所述papi灯所有灯泡的灯泡信息，并根据所提取的所述所有灯泡的灯泡信息分析所述所有灯泡的亮灭模式以及所有灯泡的同步性；其中，所述灯泡信息包括灯泡的亮度、灯泡的颜色和灯泡的亮灭时间；所述papi灯的状态包括：所述所有灯泡的亮度一致性、所述所有灯泡的颜色准确性和所述所有灯泡的亮灭同步性和所述所有灯泡的亮度及颜色的稳定性；

19、预警模块，当所获得的所述papi灯的状态标示所述papi灯出现故障时，进行相应的故障预警，所述故障预警包括：灯泡同步性预警、灯泡故障预警、电缆连接预警、环境适应性预警、供电故障预警和/或供电异常预警。

20、又一方面，一种papi灯的监测装置，其中，包括存储器和处理器，所述存储器存储有至少一段程序，所述至少一段程序由处理器执行以实现如上任一所述的papi灯的监测方法的步骤。

21、又一方面，一种计算机可读存储介质，其中，所述存储介质中存储有至少一段程序，所述至少一段程序由处理器执行以实现如上任一所述的papi灯的监测方法的步骤。

22、又一方面，一种计算机程序产品，包括计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一所述的papi灯的监测方法的步骤。

23、上述技术方案具有如下技术效果：

24、本发明实施例的技术方案使用预先经过训练的机器学习模型实现了对papi灯的故障情况的实时监测和预警；其通过实时监测并记录papi灯四个灯泡的亮度一致性、颜色准确性、亮灭同步性以及亮度和颜色的稳定性等状态，并对这些状态信息进行分类预警，实现了papi灯故障异常的准确预警，提高了papi灯监测管理的效率和准确性，减少了机场员工的现场巡检时间和成本，大幅提升了工作效率。

25、进一步的实施例中，通过利用高清摄像头捕捉实时视频，并借助实时视频流传输协议传输，对实时视频进行预处理，再通过预先训练好的模型对视频内容进行分析，从而准确提取papi灯四个高亮度灯泡的工作状态信息，通过对papi灯四个高亮度灯泡的工作状态信息进行实时监控预警，并对四个高亮度灯泡的工作状态信息进行存储，实现了对民航机场跑道papi灯状态的自动、准确识别和记录，从而降低了机场跑道及航空运输风险，为机场的跑道管理、民航安全运输提供了有力的支持。