一种基于边缘计算终端的道路巡检装备的制作方法

1.本实用新型涉及道路巡检技术领域，具体涉及一种基于边缘计算终端的道路巡检装备。


背景技术：

[0002]“云服务+智能终端app”是一种用于高速公路巡检的新模式，具体表现为：过道停车-及时拍照-标记风险源-通过app上传云服务器。显然，这种新模式下的道路巡检仍需要较多人工进行干预，受人员经验和精力的影响较大，并且操作步骤繁琐低效，还存在一定的风险性。故在此形势下，为了提高道路巡检的高效和安全性，现需要一种基于边缘计算终端的道路巡检装备。


技术实现要素：

[0003]
针对现有技术存在的不足，本实用新型提出一种基于边缘计算终端的道路巡检装备，该装备具备实时检测、识别的功能，减少人工干预，提高道路巡检的高效性及安全性。
[0004]
一种基于边缘计算终端的道路巡检装备，包括：
[0005]
图像采集器，用于安装于巡检车辆上；及
[0006]
设备机箱，内置有边缘计算机终端、存储器、定位模块、通信模块、振动传感器及电源模块；所述图像采集器、所述存储器、所述定位模块、所述通信模块及所述振动模块均与所述边缘计算机终端电性连接；所述存储器、所述定位模块、所述通信模块、所述振动模块及所述边缘计算机终端均与所述电源模块电性连接。
[0007]
优选地，还包括两组散热扇，两组所述散热扇安装于所述设备机箱相对的两侧壁，以形成散热通路。
[0008]
优选地，还包括滑轨，所述滑轨安装于所述设备机箱内；所述边缘计算机终端、所述存储器、所述定位模块、所述通信模块、所述振动传感器及所述电源模块均安装于所述滑轨上，且所述边缘计算机终端、所述存储器、所述定位模块、所述通信模块、所述振动传感器及所述电源模块均均布置于所述散热通道内。
[0009]
优选地，所述滑轨有两组，两组所述滑轨间隔布置于所述设备机箱内；所述边缘计算机终端、所述存储器、所述定位模块、所述通信模块、所述振动传感器及所述电源模块均匀安装于两组所述滑轨上。
[0010]
优选地，两组所述滑轨沿所述散热通道的延伸方向布置于所述设备机箱内，且两组所述滑轨在所述散热通道延伸方向上的投影不重合。
[0011]
优选地，还包括阻尼器，所述阻尼器两端分别与所述存储器和所述滑轨连接。
[0012]
优选地，所述图像采集器包括摄像头及固定架，所述摄像头安装于所述固定架上，并与所述边缘计算机终端电性连接，所述固定架可拆卸地安装于所述巡检车辆上。
[0013]
优选地，所述固定架包括本体及吸盘，所述摄像头安装于所述本体上，所述吸盘一端与所述本体连接，另一端吸附于所述巡检车辆上。
[0014]
优选地，所述电源模块为dc-dc电源模块，用于转换所述巡检车辆的直流电压。
[0015]
本实用新型的有益效果为：
[0016]
1、通过边缘计算机终端能够对图像采集器采集的图像数据进行ai检测，再将检测结果和来自定位模块的位置信息回传给服务器；振动传感器用于检测巡检道路的平稳性以及时发现道路的坑陷情况，从而实现风险源的实时检测、识别及处理，简化巡检工作、减少人工干预，从而提高巡检人员的工作效率及安全性。
[0017]
2、通过散热扇及滑轨的设置，对设备机箱内的模块等部件进行双重散热，能够有效的提高设备机箱内部的散热效果，保证巡检装备的正常工作。
[0018]
3、通过dc-dc电源模块的设置，能够将巡检车辆输出的直流电转换为稳定的电源，以供本巡检装备正常工作，从而减轻了本巡检装备的重量，实现轻量化设置，实用性更好。
[0019]
4、通过将设备机箱内的部件进行模块化设置，如定位模块、电源模块等，便于各模块的拆卸和更换。
附图说明
[0020]
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0021]
图1为本实用新型的整体结构示意图；
[0022]
图2为本实用新型中图像采集器的示意图；
[0023]
图3为本实用新型的结构框图；
[0024]
图4为本实用新型中设备机箱的正视图；
[0025]
图5为本实用新型中设备机箱的侧视图；
[0026]
附图标记：
[0027]
1-图像采集器，11-摄像头，12-固定架，121-本体，122-吸盘；
[0028]
2-设备机箱，21-边缘计算机终端，22-存储器，23-定位模块，24-通信模块，25-振动传感器，26-电源模块，27-散热孔；
[0029]
3-散热扇；
[0030]
4-滑轨；
[0031]
5-阻尼器。
具体实施方式
[0032]
下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
[0033]
请参阅图1，一种基于边缘计算机终端的道路巡检装备，图像采集器1及设备机箱2。
[0034]
图像采集器1，用于安装于巡检车辆上。
[0035]
请参阅图2，在一实施方式中，图像采集器1包括摄像头11及固定架12，摄像头11安装于固定架12上，并与边缘计算机终端21电性连接，固定架12可拆卸地安装于巡检车辆上。具体地，摄像头11为高清摄像头11，能够清晰地拍摄道路情况。
[0036]
在一实施方式中，固定架12包括本体121及吸盘122，摄像头11安装于本体121上，吸盘122一端与本体121连接，另一端吸附于巡检车辆上。具体地，本体121可以采用铁质材质，成本低；本体121为半包裹式结构，如u型架结构；摄像头11安装于u型架内，u型架对摄像头11的底部及侧壁均形成保护，但不会影响到摄像头11的视野。可以理解的是，摄像头11可以被配置为可调整角度的摄像头11，以增加摄像头11的视野，从而获取更多的图像数据信息。
[0037]
在一实施方式中，吸盘122为强磁吸盘122。强磁吸盘122通过螺栓固定于本体121下方，其结构简单，强效磁力能够稳定的吸附于巡检车辆车顶，不需要对巡检车辆进行过多的改装；也不需要另设安装件，以免损坏巡检车辆外漆。
[0038]
请参阅图3及图5，设备机箱2内置有边缘计算机终端21、存储器22、定位模块23、通信模块24、振动传感器25及电源模块26；图像处理器、存储器22、定位模块23、通信模块24均与边缘计算机终端21电性连接；存储器22、定位模块23、通信模块24、振动传感器25及边缘计算机终端21均与电源模块26电性连接。
[0039]
具体地，设备机箱2后侧留有边缘计算机终端21的扩展接口、定位模块23及通信模块24的天线接口及电源模块26的供电输入接口。边缘计算机终端21拥有丰富的扩展接口，能够连接不同的模块，实现更加全面的功能。图像采集器1就通过设备机箱2上的扩展接口与边缘计算机终端21电性连接。此外，设备机箱2顶部设有可拆卸的盖板，盖板通过螺丝与设备机箱2连接，拆卸简单，便于设备机箱2内部边缘计算机终端21、各模块等各部件的安装与更换。
[0040]
边缘计算机终端21作为该道路巡检装备的主处理器，其能够对图像采集器1采集的图像数据进行ai检测。处理器对图像进行ai检测为现有技术，故不再进行赘述。边缘计算机终端21具有显著的优势，如靠近数据源、实时性好；低时延、响应快；数据安装性高。而本实施方式中，边缘计算机终端21能够实时处理图像采集器1的数据信息，然后将检测结果、定位信息等数据回传给服务器，实现风险源的快速检测和处理。相较于传统采集数据-标记风险源-回传服务器而言，边缘计算机终端21响应速度快，使得本道路巡检装备能够对图像采集器1采集的数据进行实时检测，从而简化道路巡检的繁琐操作，以提高巡检人员的工作效率及安全性。
[0041]
存储器22用于存储该道路巡检装备产生的相关数据，如图像数据、检测结果、位置信息等。
[0042]
定位模块23用于获取道路巡检装备的实时位置信息。定位模块23为北斗模块或gps模块。
[0043]
通信模块24则用于为道路巡检装备建立通信连接，为模块间的数据传输或回传服务器等提供通信支撑。通信模块24为4g模块或5g模块。
[0044]
振动传感器25用于收集路况信息；其具有成本低、灵敏度高、工作稳定可靠及振动监测可调节范围大等优点。振动传感器25在巡检车辆工作期间能够实时检测巡检车辆行驶的平稳性，当巡检车辆在巡检过程中一旦发生点播或晃动，振动传感器25就会受到感应，其就立即将信息传送给边缘计算机终端21，边缘计算机终端21通过定位模块23及图像采集器1就能确定路面坑陷的具体位置及坑陷情况。
[0045]
电源模块26用于为道路巡检装备提供电源。
[0046]
在一实施方式中，电源模块26为dc-dc电源模块，用于转换巡检车辆的直流电压。具体地，电源模块26将巡检车辆的直流电压转换为稳定的12v电源以给道路巡检装备中的图像采集器1及设备机箱2供电，使得各用电部件均有稳定的直流电，保证道路巡检装备的正常工作。从而不需要对道路巡检装备增设储能机构，减轻了道路巡检装备的重量，使其轻量化，实用性更好。当然，电源模块26也可直接设置为蓄电池，由蓄电池进行供电。
[0047]
请参阅图4，在一实施方式中，一种基于边缘计算机终端的道路巡检装备，还包括两组散热扇3，两组散热扇3安装于设备机箱2相对的两侧壁，以形成散热通路。具体地，两组散热扇3相对设置，一组散热扇3用于向设备机箱2被导入外界冷空气，另一组散热扇3则将设备机箱2内的热空气导出，从而在设备机箱2被形成进风和排风通路，能够有效导出设备机箱2中各模块的热量。可以理解的是，两组散热3相对设置，使得进风和排风通路更为流畅。设备机箱2安装散热扇3的侧壁上设有均匀散热孔27，便于空气流动。
[0048]
请再次参阅图4及图5，在一实施方式中，一种基于边缘计算机终端的道路巡检装备，还包括滑轨4，滑轨4安装于设备机箱2内；边缘计算机终端21、存储器22、定位模块23、通信模块24、振动传感器25及电源模块26均安装于滑轨4上，边缘计算机终端21、存储器22、定位模块23、通信模块24、振动传感器25及电源模块26均与设备机箱2的侧壁具有间隔，且均布置于散热通道内。
[0049]
具体地，设备机箱2内置有多组l型连接挡板，滑轨4上均匀布置有若干螺孔，l型连接挡板一面通过螺丝与设备机箱2的侧壁连接，另一面通过螺丝与滑轨4连接，从而将滑轨4固定于设备机箱2上。此外，滑轨4上的螺孔还可用做边缘计算机终端21、存储器22、定位模块23、通信模块24、振动传感器25及电源模块26的散热。
[0050]
滑轨4两端安装于设备机箱2的侧壁上，滑轨4作为主要承重件，其可安装于设备机箱2内腔的中部位置，使得设备机箱2内的边缘计算机终端21、存储器22、定位模块23、通信模块24、振动传感器25及电源模块26在安装到滑轨4上后，这些模块等能够与设备机箱2的侧壁具有一定的间隔，从而便于安装和散热。两组散热风扇3可以安装于设备机箱2横向上的两侧壁上，故散热通道为一条横道。
[0051]
在一实施方式中，滑轨4有两组，两组滑轨4间隔布置于设备机箱2内；边缘计算机终端21、存储器22、定位模块23、通信模块24、振动传感器25及电源模块26均匀安装于两组滑轨4上。具体地，边缘计算机终端21、电源模块26及存储器22安装于任一条滑轨4上，通信模块24、定位模块23及振动传感器25则安装于另一条滑轨4上，从而将设备机箱2内的各部件布置为两层，进一步利于散热。
[0052]
在一实施方式中，两组滑轨4沿散热通道的延伸方向布置于设备机箱2内，且两组滑轨4在散热通道延伸方向上的投影不重合。具体地，两组滑轨4在散热通道的延伸方向上错开布置，使得两条滑轨4上安装的边缘计算机终端21等用电部件所散发的热量不会被散热风扇3吹到其他用电部件上。如，两条滑轨4安装于设备机箱2纵向的上、下各1/3的位置，在纵向上形成高度差，横向上两条滑轨4也是间隔布置，从而使得两条滑轨4上安装的用电部件在散热通路的延伸方向上，不会影响到其他用电部件的散热。
[0053]
一种基于边缘计算终端的道路巡检装备，还包括阻尼器5，阻尼器5两端分别与存储器22和滑轨4连接。具体地，阻尼器5是常见的减震装置，故不再进行赘述。存储器22包括有外壳及硬盘，硬盘安装于外壳内，故在外壳和滑轨4之间安装阻尼器5能够过滤巡检车辆
在行驶过程中颠簸而产生的振动，从而对硬盘起到保护，避免数据受损。
[0054]
上述一种基于边缘计算终端的道路巡检装备的工作过程：
[0055]
将图像采集器1的吸盘122吸附于巡检车辆上；将设备机箱2安装到巡检车辆上，并将电源模块25与巡检车辆的输电端电性连接。巡检车辆在道路行驶时，图像采集器1实时采集道路的图像信息，并将采集的数据传输到边缘计算机终端21，由边缘计算机终端21对图像进行识别，并将检测结果及位置信息等回传到服务器中。从而简化道路巡检的繁琐操作，如巡检人员在应急车道停车-及时拍照-标记风险源-通过app上传云服务器，以提高巡检人员的工作效率及安全性。
[0056]
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

技术特征：
1.一种基于边缘计算终端的道路巡检装备，其特征在于，包括：图像采集器，用于安装于巡检车辆上；及设备机箱，内置有边缘计算机终端、存储器、定位模块、通信模块、振动传感器及电源模块；所述图像采集器、所述存储器、所述定位模块、所述通信模块及所述振动传感器均与所述边缘计算机终端电性连接；所述存储器、所述定位模块、所述通信模块、所述振动传感器及所述边缘计算机终端均与所述电源模块电性连接。2.根据权利要求1所述的一种基于边缘计算终端的道路巡检装备，其特征在于，还包括两组散热扇，两组所述散热扇安装于所述设备机箱相对的两侧壁，以形成散热通路。3.根据权利要求2所述的一种基于边缘计算终端的道路巡检装备，其特征在于，还包括滑轨，所述滑轨安装于所述设备机箱内；所述边缘计算机终端、所述存储器、所述定位模块、所述通信模块、所述振动传感器及所述电源模块均安装于所述滑轨上，且所述边缘计算机终端、所述存储器、所述定位模块、所述通信模块、所述振动传感器及所述电源模块均布置于所述散热通路内。4.根据权利要求3所述的一种基于边缘计算终端的道路巡检装备，其特征在于，所述滑轨有两组，两组所述滑轨间隔布置于所述设备机箱内；所述边缘计算机终端、所述存储器、所述定位模块、所述通信模块、所述振动传感器及所述电源模块均匀安装于两组所述滑轨上。5.根据权利要求4所述的一种基于边缘计算终端的道路巡检装备，其特征在于，两组所述滑轨沿所述散热通路的延伸方向布置于所述设备机箱内，且两组所述滑轨在所述散热通路延伸方向上的投影不重合。6.根据权利要求3或4所述的一种基于边缘计算终端的道路巡检装备，其特征在于，还包括阻尼器，所述阻尼器两端分别与所述存储器和所述滑轨连接。7.根据权利要求1所述的一种基于边缘计算终端的道路巡检装备，其特征在于，所述图像采集器包括摄像头及固定架，所述摄像头安装于所述固定架上，并与所述边缘计算机终端电性连接，所述固定架可拆卸地安装于所述巡检车辆上。8.根据权利要求7所述的一种基于边缘计算终端的道路巡检装备，其特征在于，所述固定架包括本体及吸盘，所述摄像头安装于所述本体上，所述吸盘一端与所述本体连接，另一端吸附于所述巡检车辆上。9.根据权利要求1所述的一种基于边缘计算终端的道路巡检装备，其特征在于，所述电源模块为dc-dc电源模块，用于转换所述巡检车辆的直流电压。

技术总结
本实用新型属于道路巡检技术领域，公开了一种基于边缘计算终端的道路巡检装备，包括：图像采集器，用于安装于巡检车辆上；及设备机箱，内置有边缘计算机终端、存储器、定位模块、通信模块、振动传感器及电源模块；图像采集器、存储器、定位模块、通信模块及振动模块均与边缘计算机终端电性连接；存储器、定位模块、通信模块、振动模块及边缘计算机终端均与电源模块电性连接；本实用新型具备实时检测、识别的功能，减少人工干预，提高道路巡检的高效性及安全性。全性。全性。


技术研发人员：庞荣 张朋 王吉龙 刘力 姜烊 王敦 刘晓东 张稳 屈可鹏 简鹏
受保护的技术使用者：招商局重庆公路工程检测中心有限公司
技术研发日：2022.12.27
技术公布日：2023/6/13