【技术实现步骤摘要】
本专利技术实施例涉及视频识别技术、物联网技术，尤其涉及zk4转辙机油量监测系统、方法和服务器。
技术介绍
1、驼峰分路道岔控制电路是一种特殊的控制电路，为了提高驼峰的编解效率，驼峰集中设备各个分路道岔进路的建立是分段随时建立的，是靠溜放的车辆占用本分路道岔区段，轨道继电器落下将命令传到下一个分路道岔环节，分路道岔能够随着车组溜放进路的变化自动而又及时地转换到正确的位置，完成溜放进路选择。驼峰信号开放，不检查分路道岔位置，不检查分路道岔区段的空闲，驼峰分路道岔的变化是在溜放的车辆运行中进行的。若道岔遇阻动作不到位，车辆在溜放过程中有可能造成错溜、追钩甚至脱线事故的发生。为了缩短道岔保护区段长度，缩短驼峰咽喉长度，缩短溜放行程，道岔的转换时间应越快越好，因此驼峰采用快动转撤机。目前，驼峰普遍使用两类快动转辙机，一类是电空转辙机，另一类是快动型电动转辙机。zk4转辙机是一种快动电空转辙机，目前在大中型驼峰广泛使用。
2、zk4转辙机作为一种气动转辙机，风压及润滑是保证转辙机动作的关键因素。气源处理元件是zk4转辙机的润滑及调压装置，是转辙机的重要组成部分。它可以对压缩空气在进入换向阀前进行净化处理，并使油雾器滴出的油形成雾状，随压缩空气进入换向阀和气缸，从而起到润滑作用。
3、根据《普速铁路信号维护规则技术标准》文件规定，zk4转辙机额定风压为0.55mpa，工作风压0.45mpa-0.6mpa；油雾器油量充足，油量不少于油杯容积的1/3，油雾器作用良好，供油量适当，转撤机每动作1次，滴油不少于1滴。风压过低、
4、由于zk4转辙机油位的采集条件较差，转辙机在室外工况复杂，动作振动大，动作时间短（小于0.6秒），机内无采光，现有的润滑油杯不具有液位数字化读取的功能，而安装普通的液位传感器需要破坏现有的设备结构，从而带来未知的安全隐患，因此目前对zk4转辙机油杯油位没有有效的监测方式。只有每天停轮时间，由检修人员开机检查油位情况及转辙机动作的滴油情况，且因为油杯不配置标尺，油位的高低也只能由检修人员估测。
5、目前，对 zk4转辙机风压的监测及调整是通过普通压力表实现的，机内调压阀位置装设有普通压力表，检修人员可以在停轮检修时间，对机内风压进行测量调整，但无法实现风压的实时采集、传输及判断处理。
6、因此，对转辙机机内风压及油量没有智能化的监测手段，只能在每天停轮时间人工开机检查调压阀、油位及每次动作的滴油情况，即浪费了大量的设备检修时间，浪费了大量人工成本，又不能做到实时监测，监控效率低、效果差，同时上道作业还存在人身安全隐患。
技术实现思路
1、为有效监测zk4转辙机风压及润滑情况，降低维修工作量，节约维修工时，提高巡视效率，本专利技术提供一种zk4转辙机油量监测系统、方法和服务器，用于在线监测zk4转辙机的油杯油位、风压、并实现润滑油消耗的智能管理，该智能管理包括但不限于风压过低报警、油位过低报警、油耗不正常报警。
2、第一方面，通过对zk4转辙机油位采集、风压采集、数据成像、通信协议、数据分析计算及数据存储等方面的研究，实现对转辙机油杯油位及风压等日常运行数据的实时采集计算，及时对转辙机运行中出现的风压故障、油雾器不滴油及低油位等异常情况进行报警，及时提醒检修人员进行转辙机维护维修，本专利技术提供了一种zk4转辙机油杯润滑油位监测系统，包括数据采集单元、物联网通信设备、后台服务器以及客户端设备。
3、所述数据采集单元，设置于zk4转辙机内部，包括视频采集模块、风压采集模块、动作次数采集模块、温湿度采集模块和补光灯，其中，视频采集模块由高清摄像头和图像微处理器组成，高清摄像头对转辙机油杯进行摄像拍照，图像微处理器负责为摄像头及补光灯提供电源、处理、上传图像数据及为转辙机机内温度、湿度、风压等其他采集模块提供接口。补光灯在环境光线不足的情况下进行补光，一般为led补光灯。
4、风压采集模块连接zk4转辙机的气动执行缸，采集气动执行缸的气压，该风压采集模块优选rs485接口的智能压力表；
5、动作次数采集模块利用转辙机自身具有的两组空接点搭建动作采集电路，记录动作次数，动作次数的记录频次为不超过2秒/次；
6、物联网通信设备包括智能网关及防雷单元，图像微处理器与智能网关由网口连接，服务器与智能网关及客户端设备通信连接。
7、油杯油位的视频采集模块采集润滑油杯油位，经过图像微处理器对图像进行转换驱动，并将图像编码上传智能网关，智能网关可同时接收8台转辙机数据，并可将数据发送给服务器，数据经服务器综合识别、分析、计算后，发送给客户端设备。
8、视频采集模块为智能网络摄像头，软件架构包括神经网络算法、pwm调光、可配置识别区、ai识别，接口支持rs485接口、rj45网口，支持modbus通讯协议，支持数据断网缓存（前端）。
9、智能网关提供了多种接口，包括网络接口、电源接口、rs485接口、usb接口、网络模块接口等，设置在数据采集单元和后台服务器之间，可实现多种类数据的集成接收、上传。
10、可选的，物联网通信技术包括短帧传输技术或者以太网技术、4g技术、wifi技术、lora技术。
11、可选的，还包括后台服务器，该后台服务器分别与智能网关及客户端设备通信连接；后台服务器包括系统支撑层、核心功能层、接口层及应用层。
12、系统支撑层：该层提供软件平台构建的系统底层框架，包括：
13、数据库层：使用mysql数据库来存储系统基础数据、设备配置数据、设备当前状态数据、统计报表数据等数据；使用influxdb实时数据库系统来存储实时的采样数据；
14、jdk及支持：提供软件平台运行的基础环境，整个软件平台使用java开发，jdk提供运行环境；
15、spring cloud微服务框架：该框架提供以微服务方式构建的软件平台的微服务基础设施，包括注册中心、软件路由等。
16、核心功能层：以微服务的方式构建的软件平台的核心功能，主要包括基础信息、转辙机测量管理、转辙机统计查询、告警中心、系统管理以及图片智能识别等功能；
17、接口层：以http的方式提供标准的统一接口供应用层使用；
18、应用层：主要包括软件平台本身的业务应用和提供给第三方的接口两部分组成。
19、第二方面，本专利技术提供了一种润滑油杯油位非接触式测量方法，包括：
20、油杯的视频、图像采集：本专利技术实施例使用高清摄像头识读润滑油位，使用高清摄像头对准润滑油杯进行实时视频采集，即可实现油杯视频监测模式。为了将油杯油位进行智能化识别，本专利技术实施例将视频图像进行抽帧，根据调试时设置的清晰度、跳过帧数等参数，抓取最优的一帧图片，形成油杯实时图像。
21、油位高度的智能识本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.Zk4转辙机油量监测系统，包括数据采集单元、物联网通信设备、后台服务器以及客户端设备，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的Zk4转辙机油量监测系统，其特征在于，所述数据采集单元还包括温度传感器和湿度传感器，采集转辙机内外部的温度和湿度。
3.根据权利要求1所述的Zk4转辙机油量监测系统，其特征在于，物联网通信技术包括短帧传输技术或者以太网技术、4G技术、WIFI技术、LORA技术。
4.根据权利要求1所述的Zk4转辙机油量监测系统，其特征在于，智能网关的接口包括网络接口、电源接口、RS485接口、USB接口。
5.Zk4转辙机油量监测方法，其特征在于，按顺序进行以下步骤：
6.Zk4转辙机油量监测服务器，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的系统程序，该系统程序具有系统支撑层、核心功能层、接口层和应用层，其特征在于，其中系统支撑层包括数据库层、JDK及支持、微服务框架；核心功能层包括基础信息、转辙机测量管理、转辙机统计查询、告警中心、系统管理以及图片智能识别；用于对采集图片的AI识别处理、数据计算、
...【技术特征摘要】
1.zk4转辙机油量监测系统，包括数据采集单元、物联网通信设备、后台服务器以及客户端设备，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的zk4转辙机油量监测系统，其特征在于，所述数据采集单元还包括温度传感器和湿度传感器，采集转辙机内外部的温度和湿度。
3.根据权利要求1所述的zk4转辙机油量监测系统，其特征在于，物联网通信技术包括短帧传输技术或者以太网技术、4g技术、wifi技术、lora技术。
4.根据权利要求1所述的zk4转辙机油量监测系统，其特征在于，智能网关的接口包括网络接口、电源接口、rs485接口、usb...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏曼，徐天涛，孙旻，翟德地，朱崇文，张存希，
申请(专利权)人：中国铁路济南局集团有限公司科学技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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