一种基于铁路信号系统监测数据的智能浏览装置的制作方法

1.本发明涉及铁路运输控制领域，特别涉及一种基于铁路信号系统监测数据的智能浏览装置。


背景技术：

2.csm-ka系统(铁路信号监测系统)是保障铁路行车安全、监测信号设备状态、发现信号设备隐患、分析信号设备故障原因、辅助故障处理、指导现场维修、提高电务部门维护水平和维护效率的重要系统。
3.其一，可以对道岔转辙机、轨道电路、信号机、外电网等基础信号设备的模拟量、开关量状态进行实时采集监测，并及时给出报警/预警。
4.其二，可以对ctc系统(调度集中控制系统)、车站列控中心系统、智能电源屏系统、移频轨道电路系统以及道岔缺口监测系统等模拟量、开关量状态以及报警信息进行接入，并及时给出报警/预警。
5.然而在目前的铁路信号监测系统中，对监测采集的模拟量、道岔曲线只针对预定的采集类型以预定的参数进行分析，现场电务人员无法对关注的采集类型进行定制分析，而且缺乏自动分析机制。并且，随着铁路信号系统业务的扩展，采集信息越来越多，远超出了基本的分析系统和分析人员的能力。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种基于铁路信号系统监测数据的智能浏览装置，实现对铁路信号系统监测数据的自动分析目的。
7.为了实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：
8.一种基于铁路信号系统监测数据的智能浏览装置，包括：界面模块，用于发出分析命令以及用于展示接收到的分析结果。数据分析模块，其与所述界面模块连接，用于根据接收到的所述分析命令获取待分析的铁路信号系统监测数据，并对所述铁路信号系统监测数据进行分析，得到并向所述界面模块反馈所述分析结果。
9.可选地，所述界面模块包括：定制模块，用于定制分析任务，形成所述分析命令；显示模块，用于显示或查询所述分析结果。
10.可选地，所述分析任务包括日曲线分析任务和道岔曲线分析任务。
11.可选地，所述日曲线分析任务至少包括以下分析项中的一种：波动的分析项，趋势上升的分析项和趋势下降的分析项。
12.可选地，所述道岔曲线分析任务至少包括以下分析项中的一种：道岔转动时长的分析项，功率曲线超上线的分析项和电流曲线超下线的分析项。
13.可选地，当所述分析命令为所述日曲线分析任务时，所述定制模块具体用于通过设置所述日曲线分析任务的分析项和其过滤参数，以形成所述分析命令。所述过滤参数包括与所述波动分析项相对应的波动幅度，与所述趋势上升的分析项相对应的上升幅度和与
所述趋势下降的分析项相对应的下降幅度中的一种或多种。
14.可选地，当所述分析命令为所述道岔曲线分析任务时，所述定制模块具体用于通过设置所述道岔曲线分析任务的分析项和其过滤参数，以形成所述分析命令；
15.所述过滤参数包括与所述道岔转动时长的分析项相对应的时长偏差，与所述功率曲线超上线的分析项相对应的功率值上限和与所述电流曲线超下线的分析项相对应的电流值下限中的一种或多种。
16.可选地，所述数据分析模块内设有分析进程，所述分析进程用于对接收到的所述待分析的铁路信号系统监测数据进行分批并行循环多线程并发操作得到所述分析结果。
17.可选地，所述分析进程根据所述数据分析模块内设有的cpu核心数量n开n-1个线程，每一所述线程用于分析计算所述待分析的铁路信号系统监测数据；
18.每一所述线程设置所述cpu屏蔽亲缘性以确保所述cpu执行固定任务。
19.可选地，所述数据分析模块根据所述线程的总数量为对应的所述线程分配分析任务。
20.可选地，所述数据分析模块还用于存储同一日、同一类型、同一分析参数的分析结果。
21.可选地，所述分析结果采用sqlite格式进行存储。
22.可选地，所述分析结果为日曲线分析结果和道岔曲线分析结果的汇总报告。
23.可选地，所述汇总报告的内容包括：设备信息、采集内容以及具体的分析结果描述。所述分析结果描述关联对应的异常道岔曲线详细信息和异常模拟量曲线详细信息。
24.可选地，还包括：中心服务器，其分别与所述界面模块和所述数据分析模块连接；所述界面模块通过所述中心服务器将所述分析命令传输给所述数据分析模块，所述数据分析模块通过所述中心服务器将所述分析结果反馈给所述界面模块。
25.可选地，所述数据分析模块设置在相应的车站采集层。
26.可选地，还包括：数据服务模块，其设置在所述相应的车站采集层，分别与所述数据分析模块和所述中心服务器连接。所述数据服务模块用于存储所述分析结果，所述待分析的铁路信号系统监测数据，以及还用于向所述数据分析模块反馈接收到的所述分析命令，以及向所述中心服务器反馈接收到的所述分析结果。
27.本发明至少具有以下优点之一：
28.本发明所提供的智能浏览装置需对待分析的铁路信号系统监测数据(监测采集的模拟量、道岔曲线等历史数据)进行在线批量分析，可根据指定的参数筛选出有异常的数据，并自动生成报告。目的是提高信号集中监测系统的智能化程度，降低分析员的工作量，现场电务人员只需浏览监测每日的智能浏览报告(分析结果)、预警、报警等信息判断现场设备情况。由此实现对铁路信号系统监测数据的自动分析。
29.本发明所提供的智能浏览装置中设有的界面模块支持对现场电务人员关注的采集类型进行定制分析：智能浏览装置能够实现对分析项(采集类型)、以预设的参数(过滤参数)进行分析。所述界面模块为人机交互界面，支持用户定制特定的采集数据，以及根据设备实际使用情况，指定定制的分析参数(过滤参数)。
30.本发明所提供的智能浏览装置中的所述数据分析模块内设有分析进程，所述分析进程用于对接收到的所述待分析的铁路信号系统监测数据进行分批并行循环多线程并发
操作得到所述分析结果，由此其具备良好的分析效率：智能浏览装置在现场电务人员启用分析任务后，能够快速返回分析过程及分析结果。
31.本发明所提供的智能浏览装置简单易用：智能浏览装置能够将分析过程中产生的日志和数据进行自动归纳和分析，提供简单易用的检索分析以及分析结果可视化功能。同时，由于所述分析结果描述关联对应的异常道岔曲线详细信息和异常模拟量曲线详细信息，因此所述智能浏览装置的数据分析模块具有与对应的监测采集系统接口进行通信的接口，以便于分析故障时准确定位。
32.同时，本发明所提供的智能浏览装置覆盖满足了《2020版铁路信号集中监测系统技术条件》根据人工设置的波动范围等分析参数，自动筛选满足条件的模拟量曲线片段的功能需求。
附图说明
33.图1为本发明一实施例提供的一种基于铁路信号系统监测数据的智能浏览装置的结构框图；
34.图2为本发明一实施例提供的一种基于铁路信号系统监测数据的智能浏览装置对铁路信号系统监测数据进行分析的过程示意图。
具体实施方式
35.以下结合附图和具体实施方式对本发明提出的一种基于铁路信号系统监测数据的智能浏览装置作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
36.如图1所示，本实施例提供一种基于铁路信号系统监测数据的智能浏览装置，包括：界面模块(界面层)300，用于发出分析命令以及用于展示接收到的分析结果。
37.数据分析模块(数据分析层)101，其与所述界面模块300连接，用于根据接收到的所述分析命令获取待分析的铁路信号系统监测数据，并对所述铁路信号系统监测数据进行分析，得到并向所述界面模块300反馈所述分析结果。
38.请继续参考图1所示，本实施例还包括：中心服务器200，其分别与所述界面模块300和所述数据分析模块101连接；所述界面模块300通过所述中心服务器200将所述分析命令传输给所述数据分析模块101，所述数据分析模块101通过所述中心服务器200将所述分析结果反馈给所述界面模块300。
39.所述界面模块300内包括若干个分析终端301，每一所述分析终端301用于进行人机交互，显示或检索分析结果，查找相应的故障信息。
40.请继续参考图1所示，本实施例所述数据分析模块101设置在相应的车站采集层100。
41.请继续参考图1所示，本实施例还包括：数据服务模块(数据服务层)102，其设置在所述相应的车站采集层100，分别与所述数据分析模块101和所述中心服务器200连接。所述数据服务模块102用于存储所述分析结果和所述待分析的铁路信号系统监测数据(包括：监测采集系统所采集的设备的模拟量、道岔曲线等历史数据)，以及还用于向所述数据分析模块101反馈接收到的所述分析命令，以及向所述中心服务器200反馈接收到的所述分析结果。
42.每一所述分析终端301还包括：定制模块，用于定制分析任务(定制分析采集项)，形成所述分析命令；显示模块，用于显示或查询所述分析结果。
43.在本实施例中，所述分析任务包括日曲线分析任务和道岔曲线分析任务。
44.如表1所示，所述日曲线分析任务至少包括以下分析项中的一种：波动的分析项，趋势上升的分析项和趋势下降的分析项。
45.日曲线分析功能包含的分析项如表1，目前支持波动以及趋势上升下降等分析项。
46.表1日曲线分析项
47.序号分析项过滤参数1波动波动幅度(y轴方向)2趋势上升上升幅度(y轴方向)3趋势下降下降幅度(y轴幅度)
48.当所述分析命令为所述日曲线分析任务时，所述定制模块具体用于通过设置所述日曲线分析任务的分析项和其过滤参数，以形成所述分析命令。所述过滤参数包括与所述波动分析项相对应的波动幅度，与所述趋势上升的分析项相对应的上升幅度和与所述趋势下降的分析项相对应的下降幅度中的一种或多种。
49.如表2所示，所述道岔曲线分析任务至少包括以下分析项中的一种：道岔转动时长的分析项，功率曲线超上线的分析项和电流曲线超下线的分析项。
50.表2道岔曲线分析项
[0051][0052]
当所述分析命令为所述道岔曲线分析任务时，所述定制模块具体用于通过设置所述道岔曲线分析任务的分析项和其过滤参数，以形成所述分析命令。
[0053]
所述过滤参数包括与所述道岔转动时长的分析项相对应的时长偏差，与所述功率曲线超上线的分析项相对应的功率值上限和与所述电流曲线超下线的分析项相对应的电流值下限中的一种或多种。
[0054]
现场电务人员在信号集中监测系统车站或终端展示层(分析终端301)指定分析的采集数据、分析参数(过滤参数)。
[0055]
即对于日曲线分析，日曲线分析的采集项(分析项)内容支持定制，定制常用的需
要分析的采集项，支持单路分析以及多个设备批量分析。支持分析参数设置，包括波动的幅度和趋势的幅度；日曲线分析支持过滤天窗修时间功能，过滤天窗修后，将不分析天窗修时段检修设备的模拟量信息。
[0056]
对于道岔曲线分析，道岔曲线分析支持按道岔转辙机类型选择待分析设备，支持单个设备分析和多个设备批量分析。支持分析参数设置，包括时长参数、功率上限以及电流下限。道岔分析支持过滤天窗修时间功能，过滤天窗修后，将不分析天窗修时段检修道岔设备的动作曲线。
[0057]
设置完成后，电务人员下发定制分析任务(分析命令)，智能浏览装置以onebyone方式(一个接着一个的方式)下发，可视化终端界面(分析终端301)收到一个类型的分析结果后再下发下一个分析命令，并实时显示分析进度的百分比以及当前正在分析的信号设备。这里的信号设备主要是道岔转辙机、轨道电路、信号机和外电网等。
[0058]
如图2所示，所述数据分析模块101内设有分析进程，所述分析进程用于对接收到的所述待分析的铁路信号系统监测数据进行分批并行循环多线程并发操作得到所述分析结果。
[0059]
即所述数据分析模块101采用就近分析方式，在信号集中监测系统车站采集层设计部署数据分析进程，执行具体的解析分析任务。分析进程从采集存储层查询到所需分析的历史数据后，启动分批并行循环多线程并发操作，采用多线程并发执行来保证日曲线的分析效率，按1000路规模，保证全部分析不超过10分钟。
[0060]
所述分析进程根据所述数据分析模块101内设有的cpu核心数量n开n-1个线程，每一所述线程用于分析计算所述待分析的铁路信号系统监测数据；每一所述线程设置所述cpu屏蔽亲缘性以确保所述cpu执行固定任务；分多个线程使用充分提高cpu利用率，提高计算效率。
[0061]
所述数据分析模块101根据所述线程的总数量为对应的所述线程分配分析任务。
[0062]
所述数据分析模块101还用于存储同一日、同一类型、同一分析参数的分析结果，便于后续触发相同分析时直接返回结果，无需重新分析。分析进程及时把分析过程及结果返回给界面展示层(界面模块)。界面展示层以可视化的图表形式及时展示分析结果。并且提供异常数据详细信息查看跳转功能。
[0063]
如表3所示，每月创建一个表，所述分析结果采用sqlite格式进行存储。
[0064]
表3为分析结果
[0065][0066]
可选地，所述分析结果为智能浏览报告，包括：日曲线分析结果和道岔曲线分析结果的汇总报告。
[0067]
所述智能浏览报告具备如下功能：支持按时间段查询生成，分析人员可以指定某日或者某一段时间，如果某日多次分析，报告内容是多次分析之和。
[0068]
报告的内容包含设备信息、采集内容以及具体的分析结果描述。
[0069]
分析人员可对报告中异常问题结果进行确认。分析人员可通过报告内容快速跳转到异常模拟量曲线或者道岔曲线，异常数据段将醒目标注。
[0070]
支持从分析结果列表跳转查看异常道岔曲线详细信息。所述汇总报告的内容包括：设备信息、采集内容以及具体的分析结果描述。所述分析结果描述关联对应的异常道岔曲线详细信息和异常模拟量曲线详细信息。
[0071]
本实施例已经被应用于济南局、广州局铁路信号集中监测系统。该智能浏览装置通对对监测采集的模拟量、道岔曲线等历史数据根据指定的参数进行在线批量分析，并自动生成报告。现场电务人员只需浏览监测每日的智能浏览报告、预警、报警等信息判断现场设备情况，大大提高了信号集中监测系统的智能化程度，降低分析员的工作量。
[0072]
本实施例具有以下优点：标准化：该装置满足了《2020版铁路信号集中监测系统技术条件》根据人工设置的波动范围等分析参数，自动筛选满足条件的模拟量曲线片段的功能要求。
[0073]
兼容性、扩展性、灵活性强、稳定性好：由于不依赖于现场实际的设备，不需要考虑对设备的兼容性问题。同时，该装置灵活性强，该装置的可视化展示及数据分析层可实现分离部署，数据分析进程只需要部署在车站采集层，可视化终端设备只需要通过中心服务器即可实现分析过程及查看分析结果。
[0074]
成本和人力资源的节省：该装置采用分批并行循环多线程并发分析，极大提高了信号集中监测系统的智能化程度，降低分析员的工作量，现场电务人员只需浏览监测每日的智能浏览报告、预警、报警等信息判断现场设备情况。
[0075]
应用、维护简单方便、用户体验好：该装置以人机界面的方式提供分析报告，用户使用简单方便。
[0076]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0077]
应当注意的是，在本文的实施方式中所揭露的装置和方法，也可以通过其他的方式实现。以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本文的多个实施方式的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以
按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用于执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
[0078]
另外，在本文各个实施方式中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
[0079]
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。