鐵路電務(wù)綜合監(jiān)測(cè)維護(hù)系統(tǒng)體系架構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鐵路電務(wù)綜合監(jiān)測(cè)維護(hù)系統(tǒng)體系架構(gòu)，屬于鐵路電務(wù)監(jiān)測(cè)維護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]鐵路電務(wù)信號(hào)設(shè)備是鐵路行車運(yùn)輸?shù)拇竽X和神經(jīng)中樞，因此，確保鐵路電務(wù)信號(hào)設(shè)備安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，是鐵路非常關(guān)注的重要課題之一。
[0003]當(dāng)前在鐵路電務(wù)監(jiān)測(cè)維護(hù)領(lǐng)域，在地面車站設(shè)置了信號(hào)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(CSM)，實(shí)時(shí)采集轉(zhuǎn)撤機(jī)、信號(hào)機(jī)、軌道電路、信號(hào)電纜、電源屏信號(hào)設(shè)備的電氣參數(shù)模擬量信息和部分開(kāi)關(guān)量信息，并與車站智能設(shè)備(列控中心維護(hù)終端、軌道電路維護(hù)終端、CTC/TDCS車站維護(hù)終端、聯(lián)鎖維修機(jī)等)進(jìn)行接口，對(duì)車站智能設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)報(bào)警；在中心的RBC和TSRS均設(shè)置有獨(dú)立的維護(hù)終端。在既有線列車上裝備LAIS系統(tǒng)，在動(dòng)車組上裝備了動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備(DMS)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)運(yùn)營(yíng)列車的安全狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。對(duì)鐵路電務(wù)設(shè)備的通信質(zhì)量的監(jiān)控也非常重要，目前有通信綜合網(wǎng)管、安全數(shù)據(jù)網(wǎng)的網(wǎng)管、通信設(shè)備監(jiān)測(cè)和通信業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)等系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、安全數(shù)據(jù)網(wǎng)、GSM-R網(wǎng)等的狀態(tài)監(jiān)測(cè)。另外還有視頻監(jiān)測(cè)、道岔缺口監(jiān)測(cè)、信號(hào)室外監(jiān)測(cè)等等。
[0004]目前監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)備種類繁多，但是缺乏總體規(guī)劃，各個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)之間相互獨(dú)立，層次不清，不能實(shí)現(xiàn)有效的信息共享和信息集中，對(duì)設(shè)備的監(jiān)測(cè)仍處于設(shè)備的故障報(bào)警階段，未能實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行趨勢(shì)分析和報(bào)警，通信監(jiān)測(cè)和信號(hào)監(jiān)測(cè)之間還不能進(jìn)行綜合的智能分析，監(jiān)測(cè)報(bào)警與電務(wù)調(diào)度之間缺乏有效的聯(lián)系。鑒于以上目前監(jiān)測(cè)存在的一些問(wèn)題，對(duì)既有各個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行綜合規(guī)劃就顯的非常必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有鐵路信號(hào)監(jiān)測(cè)技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提出一種新的鐵路電務(wù)監(jiān)測(cè)維護(hù)系統(tǒng)體系架構(gòu)。
[0006]本發(fā)明的目的是通過(guò)如下的手段實(shí)現(xiàn)的。
[0007]一種鐵路電務(wù)綜合監(jiān)測(cè)維護(hù)系統(tǒng)體系架構(gòu)，在確定的鐵路路網(wǎng)中，將涵蓋區(qū)域所有的鐵路信號(hào)監(jiān)測(cè)設(shè)備和通信監(jiān)測(cè)設(shè)備，采用有線或無(wú)線的方式構(gòu)成信息傳輸和處理網(wǎng)絡(luò)，設(shè)置統(tǒng)轄確定的鐵路路網(wǎng)全網(wǎng)的一級(jí)監(jiān)測(cè)維護(hù)層、統(tǒng)轄部分鐵路路網(wǎng)的二級(jí)監(jiān)測(cè)維護(hù)層、在某二級(jí)監(jiān)測(cè)維護(hù)層內(nèi)統(tǒng)轄局部鐵路路網(wǎng)的三級(jí)監(jiān)測(cè)維護(hù)層和完成系統(tǒng)邊界數(shù)據(jù)采集的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)維護(hù)層四層體系結(jié)構(gòu)；其中:
[0008]現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)維護(hù)層完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集，包括車站信息采集和中心信息采集，并完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的初步分析和報(bào)警，為現(xiàn)場(chǎng)提供初步的維護(hù)維修支持，提供統(tǒng)一的顯示終端對(duì)現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)設(shè)備實(shí)施安全監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析；
[0009]三級(jí)監(jiān)測(cè)維護(hù)層完成本層管轄范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)收集，從車站獲得管轄車站的信息，從該監(jiān)測(cè)維護(hù)層管轄范圍內(nèi)的中心采集數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)的綜合分析，提供統(tǒng)一的顯示終端，為設(shè)備維護(hù)提供升級(jí)的維護(hù)維修支持；段調(diào)度指揮中心對(duì)管內(nèi)設(shè)備進(jìn)行定期監(jiān)測(cè)分析。
[0010]二級(jí)監(jiān)測(cè)維護(hù)層完成本層管轄范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)智能分析，提供統(tǒng)一的顯示終端，并對(duì)外提供信息門戶接口，支持辦公網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的接入，并與調(diào)度指揮系統(tǒng)和生產(chǎn)管理系統(tǒng)進(jìn)行接口，為行車和生產(chǎn)提供指導(dǎo)作用；并對(duì)路段的監(jiān)控質(zhì)量進(jìn)行抽查，不定期的監(jiān)控分析和故障原因分析。
[0011]一級(jí)監(jiān)測(cè)維護(hù)層對(duì)全路設(shè)備進(jìn)行智能分析，維護(hù)專家知識(shí)庫(kù)，提供統(tǒng)一的顯示終端，實(shí)現(xiàn)宏觀的維護(hù)管理。
[0012]在實(shí)際實(shí)施中:
[0013]現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)維護(hù)層包括兩部分:車站網(wǎng)絡(luò)和中心網(wǎng)絡(luò):
[0014]在每個(gè)車站內(nèi)設(shè)置車站服務(wù)器，采集軌道電路、列控中心、CTC車站分機(jī)、聯(lián)鎖和集中監(jiān)測(cè)等設(shè)備的信息。車站之間采用環(huán)網(wǎng)連接，每10個(gè)車站匯總接入骨干通信網(wǎng)；中心網(wǎng)絡(luò)設(shè)置通信前置機(jī)和中心接口服務(wù)器，接收中心各個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，包括RBC維護(hù)機(jī)、TSRS維護(hù)機(jī)、CTC中心維護(hù)機(jī)、DMS服務(wù)器、LAIS服務(wù)器、安全數(shù)據(jù)網(wǎng)管、通信綜合網(wǎng)管、通信設(shè)備監(jiān)測(cè)、通信業(yè)務(wù)監(jiān)測(cè)、電務(wù)作業(yè)卡控系統(tǒng)；
[0015]三級(jí)監(jiān)測(cè)維護(hù)層完成電務(wù)段維護(hù)管理層設(shè)備之間的連接。
[0016]二級(jí)監(jiān)測(cè)維護(hù)層監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)完成電務(wù)處維護(hù)管理層設(shè)備之間的連接，并對(duì)外提供信息共享接口、信息門戶接口 ；
[0017]一級(jí)監(jiān)測(cè)維護(hù)層監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)完成鐵路總公司維護(hù)管理層設(shè)備之間的連接；
[0018]級(jí)與級(jí)之間網(wǎng)絡(luò)通道均采用冗余設(shè)置。
[0019]本發(fā)明體系架構(gòu)的安全架構(gòu)描述系統(tǒng)在中心層部署統(tǒng)一的病毒服務(wù)器，對(duì)管內(nèi)所有計(jì)算機(jī)設(shè)備進(jìn)行病毒防護(hù)；在系統(tǒng)車站層和中心層之間以及系統(tǒng)接入因特網(wǎng)時(shí)，增加防火墻設(shè)備；本系統(tǒng)與其他系統(tǒng)采用網(wǎng)絡(luò)連接時(shí)，增加接口服務(wù)器和增加硬件防火墻等隔離設(shè)備；本系統(tǒng)綜合部署入侵檢測(cè)和漏洞掃描系統(tǒng)；在中心采集其他安全相關(guān)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)時(shí)，與其他系統(tǒng)之間設(shè)置網(wǎng)閘進(jìn)行隔離。
[0020]所述涵蓋區(qū)域所有的鐵路信號(hào)監(jiān)測(cè)設(shè)備包括:集中監(jiān)測(cè)、計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖維修機(jī)、列控中心維修機(jī)、ZPW-2000維修機(jī)、車站CTC/TDCS維修機(jī)、RBC維修機(jī)、TSRS維修機(jī)、中心CTC/TDCS維修機(jī)、智能電源屏監(jiān)測(cè)、智能燈絲報(bào)警監(jiān)測(cè)、信號(hào)設(shè)備軌旁監(jiān)測(cè)、DMS監(jiān)測(cè)、機(jī)車信號(hào)監(jiān)測(cè)、LAIS監(jiān)測(cè)。所述通信監(jiān)測(cè)設(shè)備包括:列控安全數(shù)據(jù)網(wǎng)監(jiān)測(cè)、通信綜合網(wǎng)管監(jiān)測(cè)、通信設(shè)備監(jiān)測(cè)、通信業(yè)務(wù)監(jiān)測(cè)設(shè)備。
[0021]本發(fā)明的鐵路電務(wù)監(jiān)測(cè)維護(hù)體系架構(gòu)涵蓋了鐵路信號(hào)所有的監(jiān)測(cè)設(shè)備，整合通信監(jiān)測(cè)設(shè)備，與鐵路電務(wù)生產(chǎn)管理系統(tǒng)接口，為鐵路電務(wù)監(jiān)測(cè)維護(hù)提供一個(gè)綜合化、集成化的監(jiān)測(cè)維護(hù)平臺(tái)。該體系架構(gòu)分別從四方面描述整個(gè)系統(tǒng)；第一是業(yè)務(wù)架構(gòu)，描述整個(gè)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)層次關(guān)系；第二是數(shù)據(jù)架構(gòu)，描述整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流關(guān)系和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)機(jī)制；第三是網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，描述整個(gè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方式；第四是安全架構(gòu)，描述整個(gè)系統(tǒng)的安全保障措施。
[0022]所述數(shù)據(jù)架構(gòu)指出鐵路電務(wù)綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)將各種監(jiān)測(cè)信息進(jìn)行集成化和數(shù)據(jù)匯集，應(yīng)重點(diǎn)考慮管理維護(hù)效率、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)條件、網(wǎng)絡(luò)帶寬需求，并綜合現(xiàn)有的組織架構(gòu)及管理維護(hù)模式需求等方面，采取在車站、電務(wù)段、鐵路局就近接口就近處理的原則，處理后的數(shù)據(jù)按照需求提供給各個(gè)層級(jí)系統(tǒng)平臺(tái)。
[0023]現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)維護(hù)層車站服務(wù)器存儲(chǔ)車站采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，包括數(shù)字量、模擬量、報(bào)警和智能分析獲得的專家知識(shí)。車站服務(wù)器采用原始文件記錄的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，滿足現(xiàn)場(chǎng)的維修時(shí)數(shù)據(jù)的查詢、回放和下載的要求。車站對(duì)模擬量的傳輸采用特征抽樣的方式進(jìn)行上報(bào)傳輸，同時(shí)發(fā)送給電務(wù)段和電務(wù)處。
[0024]三級(jí)監(jiān)測(cè)維護(hù)層設(shè)置數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器存儲(chǔ)管轄范圍內(nèi)各車站采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，包括數(shù)字量、模擬量、報(bào)警、車站智能分析獲得的專家知識(shí)和本級(jí)監(jiān)測(cè)維護(hù)層分析獲得專家知識(shí)。車站服務(wù)器以文件記錄和數(shù)據(jù)庫(kù)的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，滿足電務(wù)段的維修的數(shù)據(jù)查詢、回放和下載的要求。模擬量的存儲(chǔ)采用特征抽樣的方式進(jìn)行存儲(chǔ)。
[0025]二級(jí)監(jiān)測(cè)維護(hù)層設(shè)置數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)管轄范圍內(nèi)各車站采集的特征數(shù)據(jù)，包括數(shù)字量、模擬量、報(bào)警、車站智能分析獲得的專家知識(shí)、三級(jí)監(jiān)測(cè)維護(hù)層分析獲得專家知識(shí)和電務(wù)處層分析獲得專家知識(shí)。數(shù)據(jù)中心以數(shù)據(jù)庫(kù)的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，滿足設(shè)備全生命周期的維護(hù)監(jiān)測(cè)的要求。
[0026]一級(jí)監(jiān)測(cè)維護(hù)層設(shè)置數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)全路各車站采集的特征數(shù)據(jù)，包括數(shù)字量、模擬量、報(bào)警、車站智能分析獲得的專家知識(shí)、二級(jí)監(jiān)測(cè)維護(hù)層分析獲得專家知識(shí)、三級(jí)監(jiān)測(cè)維護(hù)層分析獲得專家知識(shí)和本級(jí)監(jiān)測(cè)維護(hù)層分析獲得的專家知識(shí)。數(shù)據(jù)中心以數(shù)據(jù)庫(kù)的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，滿足設(shè)備全生命周期的維護(hù)監(jiān)測(cè)的要求。
[0027]在中心采集其他安全相關(guān)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)時(shí)，與其他系統(tǒng)之間設(shè)置網(wǎng)閘進(jìn)行隔離。
[0028]平臺(tái)應(yīng)封鎖所有車站、終端、服務(wù)器相關(guān)機(jī)器的USB接口，不允許U盤直接接入。調(diào)試或更換數(shù)據(jù)時(shí)，使用的USB設(shè)備應(yīng)經(jīng)過(guò)統(tǒng)一殺毒后，僅在系統(tǒng)維護(hù)臺(tái)使用。不允許非法設(shè)備通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接入。調(diào)試設(shè)備接入集成化電務(wù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，應(yīng)使用為調(diào)試分配的專用的IP地址，并經(jīng)過(guò)病毒服務(wù)器殺毒軟件檢查。平臺(tái)應(yīng)采用用戶身份認(rèn)證等機(jī)制保證登陸用戶身份的合法性，并對(duì)重要信息進(jìn)行跟蹤和加密管理。用戶在使用集成化電務(wù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)平臺(tái)時(shí)，須輸入用戶名及密碼，才能正常使用。
[0029]為保證系統(tǒng)應(yīng)用軟件的安全運(yùn)行，其在設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)階段必須遵循軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程規(guī)范。在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行程序更換時(shí)，應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)應(yīng)做好備份，在特殊情況下可及時(shí)回滾恢復(fù)。平臺(tái)對(duì)配置數(shù)據(jù)以及接口數(shù)據(jù)的完整性要求較高。對(duì)于配置數(shù)據(jù)，應(yīng)采用專用的工具修改和加密，未經(jīng)許可的用戶或者不使用專門工具無(wú)法修改配置數(shù)據(jù)。對(duì)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，應(yīng)采用加密方式，使得其他系統(tǒng)不可更改存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
[0030]采用本發(fā)明的體系架構(gòu)，整合通信監(jiān)測(cè)設(shè)備與鐵路電務(wù)生產(chǎn)管理系統(tǒng)接口，為鐵路電務(wù)監(jiān)測(cè)維護(hù)提供一個(gè)綜合化集成化的監(jiān)測(cè)平臺(tái)。
【附圖說(shuō)明】
[0031]圖1鐵路電務(wù)綜合監(jiān)測(cè)維護(hù)系統(tǒng)業(yè)務(wù)架構(gòu)圖
[0032]圖2鐵路電務(wù)綜合監(jiān)測(cè)維護(hù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)架構(gòu)圖
[0033]圖3鐵路電務(wù)綜合監(jiān)測(cè)維護(hù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖
[0034]圖4鐵路電務(wù)綜合監(jiān)測(cè)維護(hù)