CN104778821A - 一种交通设备自动报警系统及方法 - Google Patents
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Abstract
一种交通设备自动报警系统，包括：知识库模块，用于设定每种交通设备的报警类型以及每种报警的原因，同一个设备不同报警类型之间存在着优先级，优先等级同级的多个报警类型出现时，采用多线程并行处理方式，判断是否报警；优先等级不同的多个报警类型出现时，按优先级高低顺序方式执行判断，达到报警条件则进行报警；规则库模块，设置不同报警类型的报警等级阈值、以及设备检测周期；数据采集模块，实时获取不同交通设备采集到的原始数据信息；报警判断模块，根据实时采集的原始数据与报警规则，判断交通设备的报警等级。以及一种交通设备自动报警方法。本发明提供了一种有效实现交通设备自动报警、缩短设备故障的发现周期的交通设备自动报警系统及方法。
Description
技术领域
本发明属于智能交通领域，尤其涉及一种交通设备自动报警系统及方法。
背景技术
当前，随着城市化进程的快速推进,城市交通的压力持续增大。城市智能交通系统的建设和运用成为缓解交通拥堵，减小公众出行延误的主要手段。
城市智能交通包含的数据检测设备种类多，每种设备动辄有上百上千个点位。现有的设备故障排查技术要么针对的设备比较单一，要么采用的方法比较传统，如交警定期巡查或市民举报。这些技术一方面不够全面，个别设备故障排查的遗漏，比如诱导屏，信号灯，会在一定程度上误导出行或造成交通拥堵；另一方面实时性较差，由于发现晚所导致的设备损坏程度加重问题在无形之中也提高了交通设备维护成本。
一个城市中如此多的设备每个时刻都在产生海量数据，如何利用好这些数据，从中提取出有用信息，从而实现所有交通设备自动报警的功能无疑能大大缓解上述问题。
发明内容
为了克服已有技术无法实现交通设备自动报警、设备故障发现的周期较长的不足，本发明提供了一种有效实现交通设备自动报警、缩短设备故障的发现周期的交通设备自动报警系统及方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种交通设备自动报警系统，所述报警系统包括：
知识库模块，用于设定每种交通设备的报警类型以及每种报警的原因，同一个设备不同报警类型之间存在着优先级，优先等级同级的多个报警类型出现时，采用多线程并行处理方式，判断是否报警；优先等级不同的多个报警类型出现时，按优先级高低顺序方式执行判断，达到报警条件则进行报警；
规则库模块，设置不同报警类型的报警等级阈值、以及设备检测周期；
数据采集模块，实时获取不同交通设备采集到的原始数据信息；
报警判断模块，根据实时采集的原始数据与报警规则，判断交通设备的报警等级，；采用两种报警判断方法：
(1)阀值和逻辑判断相结合的方法
针对检测周期内相对比较稳定的数据采用该方法，所述相对比较稳定的数据包括流量、占有率和速度，如果设备数据在规则库中的报警阀值范围内，则进行相应等级的自动报警，否则不报警；
(2)概率统计、阀值与逻辑判断相结合的方法
针对检测周期内波动比较大的数据采用该方法，所述波动比较大的数据包括网络设备的检测数据，设备采集数据与规则库进行比较得到相应的报警等级，在检测周期内统计各报警等级的个数，计算各报警等级的概率从低到高排序，概率最大的为最终设备等级状态，触发相应的报警。
进一步，所述报警系统还包括：
报警输出查看模块，用于输出报警类型，结合知识库查看设备故障原因，报警内容包括报警ID，设备ID，设备类型，报警类型，报警等级，报警时间，报警详情，设备所属辖区和设备详细点位。
再进一步，所述报警系统还包括：
设备维护时间判断模块，用于将输出的报警信息分别存到历史报警表和实时报警表。
一种交通设备自动报警方法，所述报警方法包括以下步骤：
步骤一、设定每种交通设备的报警类型以及每种报警的原因，同一个设备不同报警类型之间存在着优先级，优先等级同级的多个报警类型出现时，采用多线程并行处理方式，判断是否报警；优先等级不同的多个报警类型出现时，按优先级高低顺序方式执行判断，达到报警条件则进行报警；
步骤二、设置不同报警类型的报警等级阈值、以及设备检测周期；
步骤三、实时获取不同交通设备采集到的原始数据信息；
步骤四、根据实时采集的原始数据与报警规则，判断交通设备的报警等级，采用两种报警判断方法：
(4.1)阀值和逻辑判断相结合的方法
针对检测周期内相对比较稳定的数据采用该方法，所述相对比较稳定的数据包括流量、占有率和速度，如果设备数据在规则库中的报警阀值范围内，则进行相应等级的自动报警，否则不报警；
(4.2)概率统计、阀值与逻辑判断相结合的方法
针对检测周期内波动比较大的数据采用该方法，所述波动比较大的数据包括网络设备的检测数据，设备采集数据与规则库进行比较得到相应的报警等级，在检测周期内统计各报警等级的个数，计算各报警等级的概率从低到高排序，概率最大的为最终设备等级状态，触发相应的报警。
进一步，所述报警方法还包括：步骤五、输出报警类型，结合知识库查看设备故障原因，报警内容包括报警ID，设备ID，设备类型，报警类型，报警等级，报警时间，报警详情，设备所属辖区和设备详细点位。
再进一步，所述报警方法还包括：步骤六、将输出的报警信息分别存到历史报警表和实时报警表。
存入历史报警表的方法如下：将本次得到的设备报警类型的报警等级NewDegree与最近一次该报警类型的报警等级LastDegree做比较。如果LastDegree为正常，则在历史报警表中新插入一条报警记录，内容包括报警ID，设备ID，设备类型，报警类型，报警等级，报警时间，报警详情，设备所属辖区，设备详细点位；如果NewDegree与LastDegree等级相同，则不重复报警，不插入新记录；否则新插入一条报警ID与前一次的报警ID相同的报警记录。报警ID的长度固定包含年月日时分秒和7个随机数，历史表中的每条记录可以看出该设备最早报警的时间。同一设备同一个报警类型的报警记录从报警开始直到设备维修过正常了，再报警才会更改一次报警ID。
存入实时报警表的方法如下：将设备各报警类型所对应的报警等级Degree1，Degree2，Degree3，···Degree n进行排序，取报警等级最高的值作为该设备最终的报警等级，并插入实时报警表，内容包括报警ID，设备ID，设备类型，报警类型，报警等级，报警时间，报警详情，设备所属辖区，设备详细点位。
本发明的有益效果主要表现在：1)自动报警分等级，一旦报警能具体定位到具体故障和严重等级，省去了人工排查原因的麻烦，提高了维护人员的办事效率；2)报警等级升级制度能帮助用户更好地了解设备维护的最佳时间和该设备故障产生概率；3)采用阀值、概率统计和逻辑判断相互组合的方法对原始信息进行自动报警处理，检测全面。
附图说明
图1是交通设备自动报警系统的原理框图。
图2是报警判断模块的流程图。
图3是插入历史报警表的流程图。
图4是插入实时报警表的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
参照图1～图4，一种交通设备自动报警系统，包括知识库模块、规则库模块、数据采集模块、报警判断模块、报警输出查看模块和设备维护时间判断模块；
所述知识库模块，包括了每种交通设备的报警类型(也即故障类型)以及每种报警的根本原因，如下表1：
表1
同一个设备不同报警类型之间存在着优先级，数字越小，优先等级越高；标记1的报警类型优先级等级高于标记2的报警类型。根据报警类型优先级的不同，采用2种不同的报警处理方法：
(1)优先等级同级的多个报警类型出现时，采用多线程并行处理方式，判断是否报警；
(2)优先等级不同的多个报警类型出现时，按优先级高低顺序方式执行判断，达到报警条件则进行报警，不进行较低优先级报警类型的判断，避免多余报警的产生，提高报警效率。
规则库模块，设置不同报警类型的报警等级阈值、以及设备检测周期。
(1)根据知识库模块中的交通设备、报警类型、故障原因等，设置报警等级，每种报警类型分为4个不同的报警等级，分别为预警、一般、较严重、严重。
(2)设置检测周期，根据不同的交通设备、报警类型，设置交通设备的检测周期。
其中，报警等级的设置规则为：4个不同的报警等级，重要程度由低到高依次为预警<一般<较严重<严重。在程序中为了方便比较，分别用数字4,3,2,1代表报警等级预警、一般、较严重、严重。针对有些报警类型报警等级根据检测信息是否满足报警阈值条件进行判断，报警阈值的计算方法分为两种：1)根据厂商提供的设备报警阀值，按等级细分2)报警阈值＝历史数据总结所得的阈值+经验微调值，如下表2：
表2
例如：地磁的检测周期为5分钟，累计报警类型Ping不通的时间，当超过30分钟Ping不通则为预警等级，超过40分钟Ping不通则为一般等级，超过50分钟Ping不通则为较严重等级，超过1小时Ping不通则为严重等级。如下表3：
表3
数据采集模块，实时获取不同交通设备采集到的原始数据信息。
报警判断模块，根据实时采集的原始数据与报警规则，判断交通设备的报警等级，本系统采用两种报警判断方法。
(1)阀值和逻辑判断相结合的方法：针对检测周期内相对比较稳定的数据采用此法。例如流量、占有率、速度等的检测。如果设备数据在规则库中的报警阀值范围内，则进行相应等级的自动报警，否则不报警。
(2)概率统计、阀值与逻辑判断相结合的方法：针对检测周期内波动比较大的数据采用此法。例如网络设备的检测周期为10分钟，每隔一分钟去检测温度、内存，见图，设备采集数据与规则库进行比较得到相应的报警等级，在检测周期内统计各报警等级的个数，计算各报警等级的概率从低到高排序，概率最大的为最终设备等级状态，触发相应的报警。
报警输出查看模块。输出报警类型，结合知识库可以查看设备故障原因。
报警内容包括报警ID，设备ID，设备类型，报警类型，报警等级，报警时间，报警详情，设备所属辖区，设备详细点位。例如有关地磁的一条报警信息为：
1412121040303396962721网络不通严重2014/12/1210:40:30电压低于3.4v西湖区300101。设备id和设备详细点位信息有助于维护人员快速定位到设备位置。
设备维护时间判断模块：输出的报警信息分别存到历史报警表和实时报警表。存入历史报警表的方法如下：将本次得到的设备报警类型的报警等级NewDegree与最近一次该报警类型的报警等级LastDegree做比较。如果LastDegree为正常，则在历史报警表中新插入一条报警记录，内容包括报警ID，设备ID，设备类型，报警类型，报警等级，报警时间，报警详情，设备所属辖区，设备详细点位。如果NewDegree与LastDegree等级相同，则不重复报警，不插入新记录；否则新插入一条报警ID与前一次的报警ID相同的报警记录。报警ID的长度固定包含年月日时分秒和7个随机数，历史表中的每条记录可以看出该设备最早报警的时间。同一设备同一个报警类型的报警记录从报警开始直到设备维修过正常了，再报警才会更改一次报警ID。
存入实时报警表的方法如下：将设备各报警类型所对应的报警等级Degree1，Degree2，Degree3，···Degree n进行排序，取报警等级最高的值作为该设备最终的报警等级，并插入实时报警表，内容包括报警ID，设备ID，设备类型，报警类型，报警等级，报警时间，报警详情，设备所属辖区，设备详细点位。
从上述方法可以看出，从实时报警表中可以看出设备损坏程度依次递增的时间点，从而总结出每种设备最佳的维护时间。这个信息反过来也为规则库中的阀值确定提供了一定的参考价值。从实时表中时报警表中可以看出设备当前的实时状态，以及该等级下设备具体故障的原因。对维护工作起了一定的借鉴意义。
实例：例如地磁设备：报警类型有PING不通和无数据两种，这两种类型存在优先级关系，如果Ping不通，则不需进行无数据的报警判断。显示结果如图:在报警周期内地磁01插入到历史报警表中报警等级分为实时状态4，3，2。地磁02直到Ping通后才能进行有无数据的判断。因为一旦Ping不通就不会进行有无数据的报警判断。
例如历史报警表中的某地磁设备报警记录如下表4所示：从表4中可以看出：当设备报警等级为4时，维修后，设备继续正常运行的时间为6个月；当设备报警等级为3时去维修，设备继续正常运行的时间为3个月；当设备报警等级为2时去维修，设备继续正常运行的时间为1个月；当设备报警等级为1时去维修，设备继续正常运行的时间为15天；所以在报警等级为4，即预警状态的时候去维修是最佳时间。
表4
网络设备的报警内容如下表5，报警检测周期为10分钟所示，最后所得的网络设备的报警等级为3。
表5。
Claims (8)
1.一种交通设备自动报警系统，其特征在于：所述报警系统包括：
知识库模块，用于设定每种交通设备的报警类型以及每种报警的原因，同一个设备不同报警类型之间存在着优先级，优先等级同级的多个报警类型出现时，采用多线程并行处理方式，判断是否报警；优先等级不同的多个报警类型出现时，按优先级高低顺序方式执行判断，达到报警条件则进行报警；
规则库模块，设置不同报警类型的报警等级阈值、以及设备检测周期；
数据采集模块，实时获取不同交通设备采集到的原始数据信息；
报警判断模块，根据实时采集的原始数据与报警规则，判断交通设备的报警等级；采用两种报警判断方法：
(1)阀值和逻辑判断相结合的方法
针对检测周期内相对比较稳定的数据采用该方法，所述相对比较稳定的数据包括流量、占有率和速度，如果设备数据在规则库中的报警阀值范围内，则进行相应等级的自动报警，否则不报警；
(2)概率统计、阀值与逻辑判断相结合的方法
针对检测周期内波动比较大的数据采用该方法，所述波动比较大的数据包括网络设备的检测数据，设备采集数据与规则库进行比较得到相应的报警等级，在检测周期内统计各报警等级的个数，计算各报警等级的概率从低到高排序，概率最大的为最终设备等级状态，触发相应的报警。
2.如权利要求1所述的一种交通设备自动报警系统，其特征在于：所述报警系统还包括：
报警输出查看模块，用于输出报警类型，结合知识库查看设备故障原因，报警内容包括报警ID，设备ID，设备类型，报警类型，报警等级，报警时间，报警详情，设备所属辖区和设备详细点位。
3.如权利要求1或2所述的一种交通设备自动报警系统，其特征在于：所述报警系统还包括：
设备维护时间判断模块，用于将输出的报警信息分别存到历史报警表和实时报警表。
4.一种交通设备自动报警方法，其特征在于：所述报警方法包括以下步骤：
步骤一、设定每种交通设备的报警类型以及每种报警的原因，同一个设备不同报警类型之间存在着优先级，优先等级同级的多个报警类型出现时，采用多线程并行处理方式，判断是否报警；优先等级不同的多个报警类型出现时，按优先级高低顺序方式执行判断，达到报警条件则进行报警；
步骤二、设置不同报警类型的报警等级阈值、以及设备检测周期；
步骤三、实时获取不同交通设备采集到的原始数据信息；
步骤四、根据实时采集的原始数据与报警规则，判断交通设备的报警等级，采用两种报警判断方法：
(4.1)阀值和逻辑判断相结合的方法
针对检测周期内相对比较稳定的数据采用该方法，所述相对比较稳定的数据包括流量、占有率和速度，如果设备数据在规则库中的报警阀值范围内，则进行相应等级的自动报警，否则不报警；
(4.2)概率统计、阀值与逻辑判断相结合的方法
针对检测周期内波动比较大的数据采用该方法，所述波动比较大的数据包括网络设备的检测数据，设备采集数据与规则库进行比较得到相应的报警等级，在检测周期内统计各报警等级的个数，计算各报警等级的概率从低到高排序，概率最大的为最终设备等级状态，触发相应的报警。
5.如权利要求4所述的一种交通设备自动报警方法，其特征在于：所述报警方法还包括：
步骤五、输出报警类型，结合知识库查看设备故障原因，报警内容包括报警ID，设备ID，设备类型，报警类型，报警等级，报警时间，报警详情，设备所属辖区和设备详细点位。
6.如权利要求4或5所述的一种交通设备自动报警方法，其特征在于：所述报警方法还包括：步骤六、将输出的报警信息分别存到历史报警表和实时报警表。
7.如权利要求6所述的一种交通设备自动报警方法，其特征在于：存入历史报警表的方法如下：将本次得到的设备报警类型的报警等级NewDegree与最近一次该报警类型的报警等级LastDegree做比较。如果LastDegree为正常，则在历史报警表中新插入一条报警记录，内容包括报警ID，设备ID，设备类型，报警类型，报警等级，报警时间，报警详情，设备所属辖区，设备详细点位；如果NewDegree与LastDegree等级相同，则不重复报警，不插入新记录；否则新插入一条报警ID与前一次的报警ID相同的报警记录。报警ID的长度固定包含年月日时分秒和7个随机数，历史表中的每条记录可以看出该设备最早报警的时间；同一设备同一个报警类型的报警记录从报警开始直到设备维修过正常了，再报警才会更改一次报警ID。
8.如权利要求6所述的一种交通设备自动报警方法，其特征在于：存入实时报警表的方法如下：将设备各报警类型所对应的报警等级Degree1，Degree2，Degree3，…Degree n进行排序，取报警等级最高的值作为该设备最终的报警等级，并插入实时报警表，内容包括报警ID，设备ID，设备类型，报警类型，报警等级，报警时间，报警详情，设备所属辖区，设备详细点位。
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| Date | Code | Title | Description |
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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