一种智能跑道多源异构数据集成系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种智能跑道多源异构数据集成系统及方法，集成系统包括现场传感器模组、数据采集模组、数据协议转化模组、数据整合分发模组、数据接收管理模组，其中现场传感器模组获取跑道结构、地基及环境数据的信号；数据采集模组将跑道结构、地基及环境数据的信号进行分类收集；数据协议转化模组将分类收集后的数据信号转化为统一的数据格式；数据整合分发模组将各类数据进行同步整合；数据接收管理模组对同步整合后的数据进行清洗过滤、特征值提取、存储入库。与现有技术相比，本发明专利技术提出了高通量、高低频、光电信号数据集成与处理方法，实现机场智能跑道现场传感器多源异构数据的同步采集、实时处理与实时保存。实时处理与实时保存。实时处理与实时保存。

【技术实现步骤摘要】
一种智能跑道多源异构数据集成系统及方法


[0001]本专利技术涉及智能跑道数据集成
，尤其是涉及一种智能跑道多源异构数据集成系统及方法。

技术介绍

[0002]每当飞机降落在跑道时，不可避免地会对跑道造成巨大的冲击。如果跑道道面出现不平整或者塌陷等情况，还会给飞行安全带来隐患。几千米的跑道，仅靠航班起降时工作人员用肉眼或道面巡逻车来为跑道“体检”，不仅会降低民航运行效率，而且会存在人为差错所导致的风险，特别是对航班起降量较大的大中型机场而言，跑道健康监测被智能化手段替代将是必然。
[0003]智慧跑道系统的“智慧”在于系统内包含多个感知模块，涵盖跑道道基、结构、表观病害、道面湿滑度及气象环境等。设计人员能针对机场工程建设特点与需求，灵活协同设计与施工的定制化实施方案。此外，基于多源异构数据融合的解析和分析模型形成场道结构安全监测与防控、跑道运行安全评价与预警、场道精准维护与决策三大功能模块。
[0004]基于在线感知的智能跑道技术前景广阔，当前智能跑道的数据集成系统在运行中仍存在局限，尤其是在高通量、高低频、光电信号数据集成与处理方法上通过分立的线路进行处理，导致机场智能跑道现场传感器获取的多源异构数据的无法保证进行同步采集、无法保证同步实时处理与实时保存，且稳定性差、延长高、难于维护和调节。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种智能跑道多源异构数据集成系统及方法，提出了高通量、高低频、光电信号数据集成与处理方法，实现机场智能跑道现场传感器多源异构数据的同步采集、实时处理与实时保存。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0007]本专利技术第一方面提供一种智能跑道多源异构数据集成系统，包括现场传感器模组、数据采集模组、数据协议转化模组、数据整合分发模组、数据接收管理模组，其中具体地：
[0008]现场传感器模组，设于机场跑道上，所述现场传感器模组获取跑道结构、地基及环境数据的信号；
[0009]数据采集模组，与所述现场传感器模组通信连接，所述数据采集模组将跑道结构、地基及环境数据的信号进行分类收集；
[0010]数据协议转化模组，与所述数据采集模组通信连接，所述数据协议转化模组将分类收集后的数据信号转化为统一的数据格式；
[0011]数据整合分发模组，与所述数据协议转化模组通信连接，所述数据整合分发模组将各类数据进行同步整合；
[0012]数据接收管理模组，与所述数据整合分发模组通信连接，所述数据接收管理模组
对同步整合后的数据进行清洗过滤、特征值提取、存储入库。
[0013]进一步地，所述现场传感器模组包括称重仪、加速度仪、振动仪、应变仪、土压力仪、单点沉降仪、压差沉降仪、分布式沉降仪、温度传感器、湿度传感器、水膜厚度传感器、摄像仪、轮迹仪。
[0014]进一步地，所述数据采集模组包括第一光纤解调仪、第二光纤解调仪、第三光纤解调仪、数据采集仪、轨迹数据存储器。
[0015]进一步地，所述称重仪、加速度仪、振动仪、应变仪、土压力仪设于机场跑道的路面结构中；
[0016]所述第一光纤解调仪分别与称重仪、加速度仪、振动仪、应变仪、土压力仪通信连接，实现机场跑道路面结构部分的传感信号收集。
[0017]进一步地，所述单点沉降仪、压差沉降仪、分布式沉降仪设于机场跑道的地基中；
[0018]所述第二光纤解调仪分别与单点沉降仪、压差沉降仪、分布式沉降仪通信连接，实现机场跑道地基部分的传感信号收集。
[0019]进一步地，所述温度传感器、湿度传感器设于机场跑道的一侧；
[0020]所述第三光纤解调仪分别与温度传感器、湿度传感器通信连接，实现机场跑道环境部分的传感信号收集；
[0021]所述水膜厚度传感器、摄像仪、轮迹仪均设于机场跑道的一侧；
[0022]所述数据数据采集仪分别与所述水膜厚度传感器、摄像仪通信连接，实现机场跑道水膜厚度、跑道表面监控视频的信号收集；
[0023]所述轮迹仪存储器与所述轮迹仪通信连接，实现机主轮距计算数据的信号收集。
[0024]进一步地，所述数据协议转化模组包括多个第一计算机终端，所述第一计算机终端基于预加载的Java串口通信模块实现分别与第一光纤解调仪、第二光纤解调仪、第三光纤解调仪、数据采集仪、轨迹数据存储器进行串口通信。
[0025]进一步地，所述数据整合分发模组包括第二计算机端终端，所述第二计算机端终端对第一计算机终端转换后的数据进行同步和整合，保证不同端口获取数据的完整性和一致性。
[0026]进一步地，所述数据接收管理模组包括第三计算机端终端；
[0027]所述第三计算机端终端对同步和整合后的数据进行清洗过滤，洗去质量较差的数据，筛选清除多余数据，补充完善缺失数据，处理纠正错误数据，之后进行特征值提取，运用数据特征提取方法进行数据特征值提取，并进行优化数据，最后进行存储入库，将所提取的特征值存储入库，进行保存。
[0028]本专利技术第二方面提供一种智能跑道多源异构数据集成方法，包括以下步骤：
[0029]通过现场传感器模组获取跑道结构、地基及环境数据的信号；
[0030]通过数据采集模组将跑道结构、地基及环境数据的信号进行分类收集；
[0031]通过数据协议转化模组将分类收集后的数据信号转化为统一的数据格式；
[0032]通过数据整合分发模组将各类数据进行同步整合；
[0033]通过数据接收管理模组对同步整合后的数据进行清洗过滤、特征值提取、存储入库。
[0034]与现有技术相比，本专利技术具有以下技术优势：
[0035]1)克服了目前集成系统存在的弊端，完善了大数据接入层的数据源，使得数据采集更加精准，不同来源、格式、特点性质的高通量大数据可以实时采集与集成应用。传感器数据可以实现自动采集，并对数据同步、数据转换、清洗过滤、特征提取、存储入库等步骤进行自动化集成。
[0036]2)本技术方案中系统具有稳定性高、低延迟、控制难度低、易维护、易调节等优点，可完成多种传感器数据采集与集成工，大大提高了工作的效率和质量。
附图说明
[0037]图1为本技术方案中智能跑道多源异构数据集成系统的各层整体示意图；
[0038]图2为本技术方案中智能跑道多源异构数据集成系统的各层架构示意图。
具体实施方式
[0039]下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本技术方案中如未明确说明的结构/模块名称、控制模式、算法等特征，均视为现有技术中公开的常见技术特征。
[0040]本专利技术克服了智能跑道系统的弊端，案提出了高通量、高低频、光电信号数据集成与处理方法，实现机场智能跑道现场传感器多源异构数据的同步采集、实时处理与实时保存，参见图2。
[0041]从整体上本方案中系统包括传感器数据传输层、大数据接入层、数据处理层、存储利用层。对应硬件上的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能跑道多源异构数据集成系统，其特征在于，包括：现场传感器模组，设于机场跑道上，所述现场传感器模组获取跑道结构、地基及环境数据的信号；数据采集模组，与所述现场传感器模组通信连接，所述数据采集模组将跑道结构、地基及环境数据的信号进行分类收集；数据协议转化模组，与所述数据采集模组通信连接，所述数据协议转化模组将分类收集后的数据信号转化为统一的数据格式；数据整合分发模组，与所述数据协议转化模组通信连接，所述数据整合分发模组将各类数据进行同步整合；数据接收管理模组，与所述数据整合分发模组通信连接，所述数据接收管理模组对同步整合后的数据进行清洗过滤、特征值提取、存储入库。2.根据权利要求1所述的一种智能跑道多源异构数据集成系统，其特征在于，所述现场传感器模组包括称重仪、加速度仪、振动仪、应变仪、土压力仪、单点沉降仪、压差沉降仪、分布式沉降仪、温度传感器、湿度传感器、水膜厚度传感器、摄像仪、轮迹仪。3.根据权利要求2所述的一种智能跑道多源异构数据集成系统，其特征在于，所述数据采集模组包括第一光纤解调仪、第二光纤解调仪、第三光纤解调仪、数据采集仪、轨迹数据存储器。4.根据权利要求3所述的一种智能跑道多源异构数据集成系统，其特征在于，所述称重仪、加速度仪、振动仪、应变仪、土压力仪设于机场跑道的路面结构中；所述第一光纤解调仪分别与称重仪、加速度仪、振动仪、应变仪、土压力仪通信连接，实现机场跑道路面结构部分的传感信号收集。5.根据权利要求3所述的一种智能跑道多源异构数据集成系统，其特征在于，所述单点沉降仪、压差沉降仪、分布式沉降仪设于机场跑道的地基中；所述第二光纤解调仪分别与单点沉降仪、压差沉降仪、分布式沉降仪通信连接，实现机场跑道地基部分的传感信号收集。6.根据权利要求3所述的一种智能跑道多源异构数据集成系统，其特征在于，所述温度传感器、湿度传感器设于机场跑道的一侧；所述第三光...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘诗福，陶泽峰，梁济丰，杜浩，杨戈，
申请(专利权)人：上海济熠智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：