可视化铁路信号机房智慧运维平台、控制方法、设备及终端与流程

本发明属于机房智能管理，尤其涉及可视化铁路信号机房智慧运维平台、控制方法、设备及终端。

背景技术：

1、目前，信号机房有很多设备需要日常巡检。信号机房内放置有电源、信号收发器、传输设备、服务器等各种各样的重要设备，因为这些设备之间的供电和数据传输，通信机房内也布设有大量的数据线缆和供电线缆。一旦有老鼠进入机房内，咬坏这些设备的话，将会带来难以预估的损失。现有的信号机房往往在门口安装有小动物挡板，并在机房内的一些区域内摆放老鼠粘，但这种方式属于被动式防范，仍然难以避免设备被老鼠咬坏。设备巡检是有效保证信号设备安全运行、提高行车可靠性的一项基础工作，车间工作人员每天都要对中继站数据进行巡查，判断数值是否正常，是否有故障报警。现有的微机监控几乎涵盖了所有的设备，但也存在一些监控盲区和不足，造成电务运维人员不能完全实时掌握铁路区间无人值守信号机房的设备运行工况。

2、中继站一般比较偏远，多数是无人值守，运维人员每月检查2～3次，对机房设备工况的了解不够充分。目前的微机监控无法采集各机柜的工作温度，机房中配备有环境温湿度传感器，但不能检测局部温度比如列控柜、移频柜、ups电源等。在极端天气(大雨大雪)下，人员不方便到现场查看，是否存在漏雨现象，尤其是在雷雨天气，防雷柜的空开是第一道保护屏障，空开的状态不能在微机监控中查看，如果不能及时发现，会损害第二道屏障防雷模块。机房中虽然装有固定位置的摄像头，但是不能对机房的环境进行全面的监控，比如机房玻璃地板、门口是否存在积尘等。在微机监控中不能查看现场设备指示灯的状态。人工运维存在劳动强度大、工作效率低、检测质量分散、管理成本高等明显不足，检测质量与运维人员的责任心密切相关，人为疏忽很容易导致漏检、误检，为行车安全埋下重大隐患，故亟需设计可视化铁路信号机房运维平台。

3、通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

4、(1)现有的微机监控存在一些监控盲区和不足，造成电务运维人员不能完全实时掌握铁路区间无人值守信号机房的设备运行工况。

5、(2)现有的中继站一般比较偏远，多数是无人值守，运维人员每月检查2～3次，对机房设备工况的了解不够充分。

6、(3)目前的微机监控无法采集各机柜的工作温度，机房中配备有环境温湿度传感器，但不能检测局部温度比如列控柜、移频柜、ups电源等。

7、(4)在极端天气下人员不方便到现场查看，防雷柜的空开状态不能在微机监控中查看，如果不能及时发现，会损害第二道屏障防雷模块。

8、(5)现有铁路机房中装有的固定位置的摄像头不能对机房的环境进行全面的监控，在微机监控中不能查看现场设备指示灯的状态。

9、(6)人工运维存在劳动强度大、工作效率低、检测质量分散、管理成本高等明显不足，人为疏忽很容易导致漏检、误检，为行车安全埋下重大隐患。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本发明提供了可视化铁路信号机房智慧运维平台、控制方法、设备及终端。

2、本发明是这样实现的，一种可视化铁路信号机房智慧运维平台，包括：

3、可视化3d平台，3d可视化数据中心机房集中监控管理系统对机房实现远程集中监控管理，实时动态呈现设备告警信息及设备参数，快速定位出故障设备，使维护和管理从人工被动看守的方式向计算机集中控制和管理的模式转变。

4、在三维环境中通过鼠标点击实现楼层、机房、机房子区域、机柜、设备的分级直接浏览。实现机房可用性动态统计，包括空间可用性、用电量分布、温湿度分布情况和机房承重分布情况统计。当上架设备物理位置发生变化时，设备位置根据数据库变化自动变更。在三维环境中以虚拟现实的方式来展示传统环境监控系统，给管理员一个更加贴近现实场景的操作环境，进一步提升了操作体验。

5、机房环境管理系统，用于实现信号机房内环境的集中监控，采用远程控制技术对室内空调进行控制，并对机房玻璃、透水、温湿度等数据的采集和监控；

6、可视化设备监测系统，用于通过可见光传感器对现场设备状态进行采集，并通过对后台大数据进行分析实现对设备的健康预警；

7、鼠患报警系统，用于通过固定机位的摄像头对可视化铁路信号机房进行全面布控，并利用可见光摄像头和巡检机器人实时监控老鼠防范区域；

8、运维管理系统，包括出入机房管理模块、更换设备管理模块和设备台账管理模块，用于获取机房开门权限、灯控、更换设备并进行设备台账登记。

9、进一步，所述机房环境管理系统通过对信号机房内环境的集中监控，完成现场环境信息实时采集和处理，并对监控的各项参数以图文方式显示；

10、采用远程控制技术对室内空调进行控制，包括远程开关空调、设置湿度和温度，同时对空调运行状态进行监测；

11、所述机房内各气体包括氧气、二氧化碳以及一氧化碳。

12、进一步，所述可视化设备监测系统通过可见光传感器对现场设备状态进行采集，采集设备指示灯状态和设备工作温度，并建立设备的运行健康档案。

13、所述可视化设备监测系统通过无轨或有轨自主巡检机器人，搭载红外摄像头和可见光摄像头，对机房设备逐个扫描，全面监控，实时采集设备运行状态和机器人本地处理图像数据，上传处理结果，保留异常样本；有轨巡检机器人根据现场环境设计施工方案，架设机器人行走轨道。

14、通过固定机位摄像头利用图像识别，监控设备指示灯状态，实时上传设备运行状态；其中，所述固定机位摄像头包含可见光摄像头和红外摄像头，不影响设备运行的情况下，在机柜对应位置增设摄像头；在摄像头观察不到的地方增加微型滑轨扩大摄像头视野，达到重点部位的布控观察。

15、进一步，所述巡检机器人还具备以下功能：

16、(1)可见光视频实时监控，图像识别；

17、(2)红外测温及故障报警，显示被测点的温度；

18、(3)智能数据分析系统；

19、(4)多种巡检模式：定时巡检、周期巡检、特巡；

20、(5)一键返航、自主快速充电、智能避障；

21、(6)自检功能、支持远程集控；

22、(7)器材台账管理；

23、(8)巡检数据自动保存、巡检信息分告警等级推送、实现智能化运维管理；

24、(9)可升降云台、二自由度宽角度转向云台。

25、进一步，所述鼠患报警系统利用可见光摄像头实时监控老鼠防范区域，对出现在视野内的老鼠及时上传照片和视频，提醒运维人员老鼠出现并及时处理；

26、利用可利用巡检机器人的鼠患监测模式，在机器人不再执行任务的时候，启动鼠患监测模式，操控滑轨和云台，对准鼠患防范区，实时监控；

27、利用固定机位的摄像头在地板下和房屋四角增设探头，全面布控。

28、进一步，所述运维管理系统包括：

29、出入机房管理模块，用于在进入机房前得到调度指令给予运维人员权限，通过下达门禁的动态指令密码或发送人像信息获取开门权限，通过门禁系统获取是否有进入机房的权限；在进行人脸识别时进行语音提醒，确定进入机房的时间；给出权限后门禁系统进行自动播报，进行人脸识别并进入机房作业；机房照明灯是在获得机房进去许可后自动打开或者在机器人发布执行任务后，自动打开，任务结束后下发关灯指定。

30、更换设备管理，用于通过固定操作屏幕或机器人本体屏幕获取作业内容，在屏幕上完成设备更换记录，辅助完成现场作业；

31、设备台账管理，用于对轮修到期设备进行提前预警，实时记录备品柜设备使用情况；通过升级视觉识别算法，实现机器人自主进行设备台账登记；同时与电务设备全生命周期管理系统及检修基地各类测试台软件相连接，实现电务设备全生命周期的智慧化管理。

32、本发明的另一目的在于提供实施所述的可视化铁路信号机房智慧运维平台的可视化铁路信号机房智慧运维平台的控制方法，所述可视化铁路信号机房智慧运维平台的控制方法包括以下步骤：

33、步骤一，通过机房环境管理系统实现对机房内环境的集中监控，环境温湿度，通过对氧气，一氧化碳，二氧化碳等气体的检测判断燃烧迹象，机房内环境温湿度异常，可主动上报异常，同时控制空调智能调节。

34、步骤二，通过可视化设备监测系统利用可见光传感器对现场设备状态进行采集，主要采集图片和温度信息，实时上传异常状态，并将后台采集的数据进行智能分析实现对设备的健康预警；

35、步骤三，通过鼠患报警系统可利用固定机位的摄像头和机器人的可见光摄像头采集视频画面，传输到鼠患分析模块，报警信息会以图片和截取视频的形式上传至后台报警页面，同时伴随声光报警。

36、步骤四，通过运维管理系统获取机房开门权限，获取作业内容并在屏幕上完成设备更换记录，同时实现机器人自主进行设备台账登记。运维管理系统的备品管理模块，管理若干个备品柜，实现备品柜设备的自动盘点，无纸化借用和归还，实现对备品的无纸化管理。

37、步骤五，采集的所有数据与3d模拟机房内设备相关联，从图标图片二维查看转换成三维视角查看，方便查看，便于维护。

38、本发明的另一目的在于提供计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行所述的可视化铁路信号机房智慧运维平台的控制方法的步骤。

39、本发明的另一目的在于提供计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行所述的可视化铁路信号机房智慧运维平台的控制方法的步骤。

40、本发明的另一目的在于提供信息数据处理终端，所述信息数据处理终端用于实现所述的可视化铁路信号机房智慧运维平台。

41、结合上述的技术方案和解决的技术问题，本发明所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：

42、第一，本发明提供的可视化铁路信号机房智慧运维平台，通过可见光视频实时监控现场灯显设备，并经过后台图像识别算法给出预警；通过红外传感器对现场设备运行温度进行采集，并显示被测点的温度，对温度超出标准范围的设备在终端进行实时报警；针对突发状况可执行特殊巡检任务，在运维人员还未到达现场之前通过机器人提前了解现场状况，提高运维人员的工作效率；可视化铁路信号机房要求保持恒温状态，使用温湿度传感器实时采集现场环境温湿度并依靠远程控制将现场空调、风机等设备联动起来，若现场温度过高，将自动加大空调及风机功率、达到自动恒温的目的；智能台账管理系统(到期设备预警，设备安装位置核准，备品管理)通过电子化且智能化的管理办法、简化现阶段台账问题。

43、第二，本发明提供的可视化铁路信号机房智慧运维平台是以中继站智慧运维系统为基础，以大数据分析、视觉识别、语音识别、人机交互、分布式运算等技术为核心的智慧化运维平台；集设备数据采集、环境监测、鼠患监测、设备台账管理、运维管理、数据分析预警、实时报警等功能为一体，利用搭载的可见光传感器、远红外传感器、环境温湿度及气体传感器、声音传感器等感知元件，精准捕捉站内异常状态，为无人值守中继站提供全方面的安全保障。

44、第三，本发明的技术方案填补了国内外业内技术空白：智慧运维平台方便信号设备的维护、增强铁路重点场所安防控制级别，并可通过巡检机器人系统和信号集中监测系统联动，实现对中继站的信号设备、关键设备及仪器仪表的远程实时监测，从而大大压缩故障梳理延时时间，为铁路的安全运行保驾护航。台帐子系统可帮助工作人员对关键器材的监管，规避不合规操作。数据分析子系统可帮助工作人员提前发现潜在的隐患。智慧运维平台对于铁路新一代自动化人工智能无人巡检系统的设计研发、生产制造、铁路现场的开通运行及安全维护提供了很好的参考，同时，该技术也填补了铁路的自动化智能巡检系统应用的技术空白。

45、第四，这种可视化铁路信号机房智慧运维平台的每条权利要求带来的显著技术进步如下：

46、1.机房环境管理系统：通过远程控制技术实现对室内空调的智能化控制，可以根据实时监测的环境参数进行精确调节，提高能源利用效率，节省能源成本。同时，对机房内气体含量的监测和实时报警，可以及时发现异常情况，防止潜在危险。

47、2.可视化设备监测系统：采用可见光传感器和巡检机器人，对设备状态进行实时监测，通过后台大数据分析实现设备的健康预警，能够及时发现设备故障和老化情况，提前进行维护和更换，减少停机时间和维修成本。

48、3.鼠患报警系统：利用可见光摄像头实时监控老鼠防范区域，并通过上传照片和视频实时提醒运维人员，有效预防老鼠危害。巡检机器人的鼠患监测模式也进一步增强了防范措施，保障线路设施的安全。

49、4.运维管理系统：通过出入机房管理模块实现智能化权限管理，提高机房安全性；更换设备管理模块辅助运维人员进行设备更换，提高作业效率；设备台账管理模块实现全生命周期的智慧化管理，对设备进行预警和记录，提高设备使用效率和维护管理水平。

50、这种可视化铁路信号机房智慧运维平台集成了多种智能化技术，有效地提升了线路设施的运维管理水平，确保线路的安全稳定运行，同时节约了资源和成本，对铁路运输的可持续发展起到了积极的促进作用。