一種地鐵列車信號(hào)系統(tǒng)在線監(jiān)測(cè)與預(yù)警的裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種地鐵列車信號(hào)系統(tǒng)在線監(jiān)測(cè)與預(yù)警的裝置，其特征在于，所述裝置包括：車載設(shè)備與維護(hù)終端；所述車載設(shè)備的數(shù)據(jù)輸出端與所述維護(hù)終端的數(shù)據(jù)輸入端相連；其中，所述車載設(shè)備包括：中央主控單元，以及分別與所述中央主控單元連接的串行處理單元、輔助通信單元、采集輸入單元及供電單元。通過(guò)采用本實(shí)用新型提供的裝置，方便了調(diào)試和維護(hù)人員對(duì)車載信號(hào)系統(tǒng)中的設(shè)備在線運(yùn)行情況的檢測(cè)，并降低了城市軌道交通領(lǐng)域信號(hào)設(shè)備故障的風(fēng)險(xiǎn)。
【專利說(shuō)明】—種地鐵列車信號(hào)系統(tǒng)在線監(jiān)測(cè)與預(yù)警的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及城市軌道交通領(lǐng)域，尤其涉及一種地鐵列車信號(hào)系統(tǒng)在線監(jiān)測(cè)與預(yù)警的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近些年來(lái)，隨著城市化進(jìn)程的加速，城市軌道交通領(lǐng)域發(fā)展迅猛，作為鐵路運(yùn)輸安全和效率保障的信號(hào)系統(tǒng)在城市軌道交通領(lǐng)域具有集成度更高、設(shè)備更復(fù)雜、信息交互量更大、設(shè)備依賴性更強(qiáng)的特點(diǎn)。城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的故障對(duì)城市居民的日常工作、生活的影響顯著:2013年北京某線信號(hào)系統(tǒng)故障2小時(shí)，地鐵公司開(kāi)出3000余份遲到證明；地鐵沿線的地面客流激增，公交集團(tuán)緊急加開(kāi)130余部公交車進(jìn)行疏導(dǎo)。由此可知，在城市軌道交通領(lǐng)域，一種能對(duì)信號(hào)系統(tǒng)在線監(jiān)測(cè)與預(yù)警裝置的作用不可小覷。
[0003]隨著技術(shù)的進(jìn)步，車載信號(hào)設(shè)備的線監(jiān)測(cè)方式也在更新?lián)Q代:
[0004]早期的車載信號(hào)監(jiān)測(cè)多是通過(guò)板卡上的指示燈及數(shù)碼管來(lái)進(jìn)行設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的顯示，一方面顯示的故障類型非常有限，另一方面對(duì)故障分析的要求較高，而且指示燈和數(shù)碼管的故障還有可能誤導(dǎo)信號(hào)維護(hù)人員。
[0005]后來(lái)，隨著便攜式電腦的應(yīng)用，信號(hào)廠商開(kāi)始使用串口將設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)發(fā)送出來(lái)，維護(hù)人員可以通過(guò)外接便攜式電腦來(lái)實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)和記錄車載信號(hào)設(shè)備的狀態(tài)，但受限于存儲(chǔ)設(shè)備的體積和成本以及車載機(jī)柜內(nèi)部空間，詳細(xì)的設(shè)備狀態(tài)只能發(fā)送到便攜式電腦上進(jìn)行存儲(chǔ)，不能在車載信號(hào)設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行存儲(chǔ)。這就造成了 “設(shè)備故障時(shí)記不下來(lái)，跟車查看時(shí)又不一定抓得到故障”的尷尬情況。
[0006]目前，國(guó)外信號(hào)廠商對(duì)車載信號(hào)設(shè)備狀態(tài)的集中記錄已有應(yīng)用，一般是從車載信號(hào)設(shè)備中獨(dú)立出一個(gè)接口記錄單元來(lái)，該接口單元一方面作為車載信號(hào)設(shè)備與車輛、車載信號(hào)設(shè)備之間、車載信號(hào)設(shè)備與地面設(shè)備的接口單元使用，一方面對(duì)一些安全相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單記錄。
[0007]然而，這種方法仍然存在較大的缺陷:1)無(wú)法對(duì)記錄進(jìn)行離線分析和預(yù)警:無(wú)法將所有設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，更不能通過(guò)分析所有設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)可能產(chǎn)生的故障進(jìn)行綜合預(yù)警；2)只能對(duì)通信數(shù)據(jù)的進(jìn)行簡(jiǎn)單復(fù)視:只能對(duì)車載信號(hào)設(shè)備發(fā)到接口記錄單元的數(shù)據(jù)進(jìn)行原包復(fù)視，不能靈活地對(duì)不同設(shè)備的具體信息單元進(jìn)行組合查看，也不能按照希望的優(yōu)先順序進(jìn)行排序。因?yàn)橥ㄐ艃?nèi)容一般較多，且通信周期很短(一般一個(gè)車載子單元的通信周期在幾百毫秒這樣一個(gè)數(shù)量級(jí))，這就造成在線監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)很多且更新速度快，這種情況下，維護(hù)/調(diào)試人員在線監(jiān)測(cè)的時(shí)候就很容易漏掉所關(guān)注的信息單元的狀態(tài)變化。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]本實(shí)用新型的目的是提供一種地鐵列車信號(hào)系統(tǒng)在線監(jiān)測(cè)與預(yù)警的裝置，方便了調(diào)試和維護(hù)人員對(duì)車載信號(hào)系統(tǒng)中的設(shè)備在線運(yùn)行情況的檢測(cè)，并降低了城市軌道交通領(lǐng)域信號(hào)設(shè)備故障的風(fēng)險(xiǎn)。
[0009]本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0010]一種地鐵列車信號(hào)系統(tǒng)在線監(jiān)測(cè)與預(yù)警裝置，所述裝置包括:車載設(shè)備與維護(hù)終端;
[0011]所述車載設(shè)備的數(shù)據(jù)輸出端與所述維護(hù)終端的數(shù)據(jù)輸入端相連；
[0012]其中，所述車載設(shè)備包括:中央主控單元，以及分別與所述中央主控單元連接的串行處理單元、輔助通信單元、采集輸入單元及供電單元。
[0013]由上述本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案可以看出，利用車載設(shè)備與維護(hù)終端來(lái)實(shí)現(xiàn)車載信號(hào)系統(tǒng)的離線分析預(yù)警，可提早發(fā)現(xiàn)并處理可能出現(xiàn)故障的設(shè)備，從而降低了城市軌道交通領(lǐng)域信號(hào)設(shè)備故障的風(fēng)險(xiǎn)；另一方面，還可利用車載設(shè)備與維護(hù)終端實(shí)現(xiàn)車載信號(hào)設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)，方便了調(diào)試和維護(hù)人員對(duì)車載信號(hào)設(shè)備在線運(yùn)行情況的檢測(cè)，克服了大數(shù)據(jù)、高刷新情況下人眼難于發(fā)現(xiàn)可疑的數(shù)據(jù)變化的弊病。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。
[0015]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種地鐵列車信號(hào)系統(tǒng)在線監(jiān)測(cè)與預(yù)警的裝置的不意圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的基于行為模式識(shí)別的離線預(yù)警的流程圖；
[0017]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的基于行為模式識(shí)別的在線綜合監(jiān)測(cè)的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0019]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一提供的一種地鐵列車信號(hào)系統(tǒng)在線監(jiān)測(cè)與預(yù)警的裝置的示意圖。如圖1所示，該裝置主要包括:車載設(shè)備11與維護(hù)終端12 ；
[0020]所述車載設(shè)備11的數(shù)據(jù)輸出端與所述維護(hù)終端12的數(shù)據(jù)輸入端相連；
[0021]其中，所述車載設(shè)備11包括:中央主控單元111，以及分別與所述中央主控單元111連接的串行處理單元112、輔助通信單元113、采集輸入單元114及供電單元115。
[0022]進(jìn)一步的，所述中央主控單元111、串行處理單元112、輔助通信單元113、采集輸入單元114及供電單元115均為板卡。
[0023]進(jìn)一步的，所述維護(hù)終端12為便攜式計(jì)算機(jī)。
[0024]上述部件的功能如下:
[0025]所述車載設(shè)備11，用于對(duì)所述車載信號(hào)系統(tǒng)中所有設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行集中存儲(chǔ)，并輸出至所述維護(hù)終端。[0026]所述維護(hù)終端12，用于通過(guò)行為模式識(shí)別的方式對(duì)車載信號(hào)系統(tǒng)中設(shè)備的潛在故障進(jìn)行離線預(yù)警，以及通過(guò)單一行為的隨機(jī)累加實(shí)現(xiàn)車載信號(hào)設(shè)備的綜合篩選在線監(jiān)測(cè)；其中，所述行為模式中包含若干個(gè)行為；并可隨時(shí)從所述車載設(shè)備11中的中央主控單元111中獲取車載信號(hào)系統(tǒng)中設(shè)備(例如，ATP、ATO等)的運(yùn)行數(shù)據(jù)(例如，配置、日志等)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)以及離線預(yù)警的功能。
[0027]所述車載設(shè)備11中的串行處理單元112與輔助通信單元113，分別用于為所述中央主控單元111提供與所述車載信號(hào)系統(tǒng)中設(shè)備的串行與以太網(wǎng)數(shù)據(jù)交換通道；所述采集輸入單元114，用于為所述中央主控單元111采集外部繼電狀態(tài)；所述供電單元115，用于為所述中央主控單元111供電。
[0028]所述中央主控單元111、串行處理單元112、輔助通信單元113、采集輸入單元114及供電單兀115可放置于車載信號(hào)機(jī)柜內(nèi)。
[0029]為便于進(jìn)一步介紹本實(shí)用新型，下面針對(duì)上述部件在實(shí)際應(yīng)用中可實(shí)現(xiàn)的功能做進(jìn)一步介紹。需要說(shuō)明的是，下述功能均需基于本實(shí)用新型所提供的裝置實(shí)現(xiàn)。
[0030]1、利用車載設(shè)備11與維護(hù)終端12對(duì)車載信號(hào)系統(tǒng)中設(shè)備的潛在故障進(jìn)行離線預(yù)
m
目ο
[0031]在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，可以基于行為模式識(shí)別的方式來(lái)進(jìn)行。當(dāng)所述維護(hù)終端12獲得車載信號(hào)系統(tǒng)中設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)后，由維護(hù)/調(diào)試人員根據(jù)實(shí)際需要選擇對(duì)應(yīng)的行為模式，所述行為模式可以是預(yù)先設(shè)置的，也可以臨時(shí)編輯新的行為模式。
[0032]本實(shí)用新型實(shí)施例所述的行為模式中可以包含若干個(gè)行為；其中，每一行為可以包括如下元素:
[0033]信息單元類型；例如，速度、位置、制動(dòng)力、加速度、無(wú)線信號(hào)強(qiáng)度等。
[0034]信息單元來(lái)源；該即該信息單元的來(lái)源，例如，ATP、ATO等。
[0035]與所述信息單元類型相關(guān)的目標(biāo)值；當(dāng)信息單元類型確定后，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)信息單元類型對(duì)目標(biāo)值自動(dòng)進(jìn)行合理性檢驗(yàn)；例如，當(dāng)前信息單元類型為速度，目標(biāo)值為45公里/小時(shí)，則可通過(guò)合理性檢驗(yàn)。
[0036]對(duì)所述目標(biāo)值的比較策略；例如“大于”、“小于”、“等于”以及近似值模糊比較等；
其中，近似值模糊比較需要進(jìn)一步確定模糊區(qū)間。
[0037]對(duì)所述目標(biāo)值的比較策略以及該行為出現(xiàn)或持續(xù)的方式；例如，“連續(xù)出現(xiàn)η次”、
“一直是”，“一直否”等。
[0038]維護(hù)/調(diào)試人員可以根據(jù)實(shí)際需求對(duì)每一行為的上述元素進(jìn)行編輯；當(dāng)順次編輯多個(gè)行為后可組成一個(gè)行為的順序樹(shù)枝干，即一個(gè)行為模式。并且，當(dāng)手動(dòng)編輯好一行為模式后還可以進(jìn)行保存，以便再次使用時(shí)，通過(guò)直接選擇或者搜索相應(yīng)行為的名稱進(jìn)行選擇來(lái)使用該行為模式進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。
[0039]當(dāng)設(shè)定好相應(yīng)的行為模式后，則可進(jìn)行離線預(yù)警分析。具體的如圖2所示，確定起止時(shí)間后，根據(jù)行為模式對(duì)車載信號(hào)系統(tǒng)中設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合識(shí)別與匹配計(jì)算，并以報(bào)表的方式呈現(xiàn)已經(jīng)出現(xiàn)及可能出現(xiàn)的故障，實(shí)現(xiàn)潛在故障離線預(yù)警。
[0040]其中，所述綜合識(shí)別包括:按照車載信號(hào)系統(tǒng)中設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)的時(shí)間和信息單元來(lái)源確定待處理數(shù)據(jù)的范圍，并將確定的待處理的數(shù)據(jù)按照多線程的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)綜合與轉(zhuǎn)換處理，獲得待處理庫(kù)；所述匹配計(jì)算包括:利用所述行為模式中的單一行為對(duì)所述待處理庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配識(shí)別，并基于故障參照庫(kù)對(duì)所述匹配識(shí)別結(jié)果進(jìn)行分析。
[0041]所述故障參照庫(kù)為根據(jù)不同信息來(lái)源與不同的信息單元類型，并結(jié)合信號(hào)設(shè)備故障經(jīng)驗(yàn)內(nèi)置的閾值庫(kù)，以使識(shí)別的準(zhǔn)確度更高、更具有專業(yè)特色。
[0042]另外，上述分析的過(guò)程中使用了線程池技術(shù)，可克服了大數(shù)據(jù)處理時(shí)運(yùn)行速度低的問(wèn)題。
[0043]2、利用車載設(shè)備11與維護(hù)終端12實(shí)現(xiàn)車載信號(hào)系統(tǒng)中設(shè)備的綜合篩選在線監(jiān)測(cè)。
[0044]本實(shí)用新型實(shí)施例針對(duì)車載信號(hào)系統(tǒng)中設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)具有數(shù)據(jù)量大、刷新頻率快的特點(diǎn)，將車載所有信號(hào)設(shè)備集中到一個(gè)界面中進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)；且本實(shí)用新型實(shí)施例通過(guò)單一行為的隨機(jī)累加為調(diào)試/維護(hù)人員提供了一套簡(jiǎn)潔、實(shí)用的在線監(jiān)測(cè)策略，可以讓使用者方便地對(duì)不同信息來(lái)源、不同信息單元類型的數(shù)據(jù)自由組合、隨意排序，使在線監(jiān)測(cè)在照顧全面性的同時(shí)更有針對(duì)性。
[0045]在實(shí)際使用中，維護(hù)終端12時(shí)刻實(shí)時(shí)地顯示信號(hào)設(shè)備的所有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，在線監(jiān)測(cè)界面上，用戶可以靈活地打開(kāi)、關(guān)閉、拖動(dòng)顯示區(qū)域大小、在不同位置擺放不同信息來(lái)源的實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)，另外，數(shù)據(jù)的顯示是通過(guò)解釋機(jī)制解釋后的、直觀、易懂的人類語(yǔ)言，這樣就實(shí)現(xiàn)了在同一界面上對(duì)多個(gè)信息來(lái)源的所有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)集中監(jiān)測(cè)的目的，照顧了全面性。
[0046]同時(shí)，通過(guò)單一行為的選擇機(jī)制，用戶可以對(duì)所關(guān)心的行為進(jìn)行選擇，通過(guò)對(duì)多個(gè)行為進(jìn)行選擇并確認(rèn)后，程序會(huì)生成一個(gè)懸浮框，對(duì)不同數(shù)據(jù)源的不同信息單元類型進(jìn)行組合在線監(jiān)測(cè)，與預(yù)警時(shí)行為模式所不同預(yù)警時(shí)的多個(gè)行為組成的行為模式是有序的，而本項(xiàng)中的多個(gè)行為是沒(méi)有先后順序的，且不再對(duì)所述多個(gè)行為的順序進(jìn)行考慮。另外，用戶也可以在懸浮框中通過(guò)鼠標(biāo)拖動(dòng)、順序點(diǎn)擊排列等方式靈活地對(duì)所選擇的多個(gè)行為進(jìn)行排序，方便用戶在線監(jiān)測(cè)時(shí)的對(duì)比。
[0047]具體的如圖3所示，系統(tǒng)根據(jù)用戶的輸入指令，選擇多個(gè)單一行為，并分別確定所述單一行為的信息單元來(lái)源及信息單元類型；根據(jù)上述確定的信息獲取對(duì)應(yīng)的多個(gè)信息單元，并對(duì)所述多個(gè)信息單元進(jìn)行解析(即通過(guò)解釋機(jī)制解釋后的、直觀、易懂的人類語(yǔ)言)后分別顯示，實(shí)現(xiàn)車載信號(hào)設(shè)備的綜合篩選在線監(jiān)測(cè)。
[0048]本實(shí)用新型實(shí)施例利用車載設(shè)備與維護(hù)終端來(lái)實(shí)現(xiàn)車載信號(hào)系統(tǒng)的離線分析預(yù)警，可提早發(fā)現(xiàn)并處理可能出現(xiàn)故障的設(shè)備，從而降低了城市軌道交通領(lǐng)域信號(hào)設(shè)備故障的風(fēng)險(xiǎn)；另一方面，還可利用車載設(shè)備與維護(hù)終端實(shí)現(xiàn)車載信號(hào)設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)，方便了調(diào)試和維護(hù)人員對(duì)車載信號(hào)設(shè)備在線運(yùn)行情況的檢測(cè)，克服了大數(shù)據(jù)、高刷新情況下人眼難于發(fā)現(xiàn)可疑的數(shù)據(jù)變化的弊病。
[0049]所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡(jiǎn)潔，僅以上述各功能模塊的劃分進(jìn)行舉例說(shuō)明，實(shí)際應(yīng)用中，可以根據(jù)需要而將上述功能分配由不同的功能模塊完成，即將裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)劃分成不同的功能模塊，以完成以上描述的全部或者部分功倉(cāng)泛。
[0050]以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本實(shí)用新型披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種地鐵列車信號(hào)系統(tǒng)在線監(jiān)測(cè)與預(yù)警裝置，其特征在于，所述裝置包括:車載設(shè)備與維護(hù)終端； 所述車載設(shè)備的數(shù)據(jù)輸出端與所述維護(hù)終端的數(shù)據(jù)輸入端相連； 其中，所述車載設(shè)備包括:中央主控單元，以及分別與所述中央主控單元連接的串行處理單元、輔助通信單元、采集輸入單元及供電單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述中央主控單元、串行處理單元、輔助通信單元、采集輸入單元及供電單元均為板卡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述維護(hù)終端為便攜式計(jì)算機(jī)。
【文檔編號(hào)】G07C5/08GK203825673SQ201320797812
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2013年12月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月5日
【發(fā)明者】孫旺, 尹遜政, 郜洪民, 賈學(xué)祥, 王芃, 李亮, 許碩, 孟軍, 王超, 陳寧寧, 鄭偉, 李博, 賈鵬, 徐杰 申請(qǐng)人:中國(guó)鐵道科學(xué)研究院, 中國(guó)鐵道科學(xué)研究院通信信號(hào)研究所, 北京市華鐵信息技術(shù)開(kāi)發(fā)總公司, 北京銳馳國(guó)鐵智能運(yùn)輸系統(tǒng)工程技術(shù)有限公司