CN106504366B - 一种铁道机车风源数据分析方法及智能管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁道机车风源数据分析方法及智能管理系统，涉及铁道机车风源数据分析管理领域，能够对机车风源智能管理装置收集的数据进行统一的综合处理，经过数据分析，智能判断等手段，呈现机车风源系统运行过程中对应时点的实际状态；对特定数据具有较强的筛选功能，定位准确，并可根据设置形成对应图表，使数据具有较强的可视性，与机车风源智能管理装置协同能够使整个管理系统功能更加完善；若机车风源系统出现问题，可辅助机务及相关单位进行故障问题分析处理，同时通过大量数据的收集，总结风源系统运用过程规律，为提高机车运用效能，改进设计提供数据支持。

Description

一种铁道机车风源数据分析方法及智能管理系统

技术领域

本发明涉及铁道机车风源数据分析管理领域，尤其涉及一种铁道机车风源数据分析方法及智能管理系统。

背景技术

随着铁路运输的发展，现在机车普遍安装有风源系统为客车车列内部提供开门、清洁和其它风动装置的空气动力源，这就使得机车每时每刻都在产生大量的有关风源的数据；

但是，目前机车风源系统并没有统一的数据分析系统，对于机车风源系统管理的相关产品机车风源智能管理装置，也仅实现了数据的实时采集和存储功能，所能够体现的功能并不完善，使得系统的价值并不突出。而机车风源系统作为机车运用过程中的关键系统，对机车运用安全起着至关重要的作用，必须进行全面的管理才能实时确保其状态正常。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种铁道机车风源数据分析方法及智能管理系统，解决了目前机车风源系统没有统一的机车风源数据分析系统的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种铁道机车风源数据分析方法，所述的方法的步骤如下：

S1、对记录有原始数据的文件进行选择；

S2、对文件进行解析和数据处理；

S3、对解析后的数据进行时间区的选取和筛选；

S4、选择查询条件进行重要数值条件过滤；

S5、根据选择的查询条件统计分析得到分析结果。

所述的原始数据包括流量数据、速度数据、压力数据和压缩机启停状态数据。

所述的文件包括二进制文件，一个文件夹中含有的二进制文件数目为n个，其中n为大于等于1，小于等于20的整数，每个二进制文件的扩展名均为“.CHT”。

所述S2的具体步骤如下：

S21、对每秒数据记录生成来源进行标识；

S22、采用插值法或默认取值法对原始数据中每秒真实记录存在的数据进行处理，使得解析后的结果在每秒都存在记录。

所述S21的具体步骤如下：

S211、当前一秒数据记录存在时，则该记录为真实数据记录，直接按记录表的规则进行各字段值的解析；

S212、当前一秒数据记录不存在时，压缩机启停Ⅰ端和压缩机启停Ⅱ数字量均按0默认值设定，流量按数值0默认值设定，速度和压力采用插值法将相邻存在数据记录的两点所对应的压力和速度直接连成一条线段，该两点之间没有记录的数据点按线段进行线性插值设定。

所述S22中的插值法的步骤如下：

A1、判断当前数据和上一条数据记录是否在同一开关机时间段内；

A2、如果不是在同一开关机时间段内，则判断是否出现漏秒记录，根据漏秒数得到是漏秒记录还是补秒记录；

A3、根据漏秒数循环插入补秒记录到数据列表末尾；

A4、将当前数据添加到数据列表末尾；

所述S22中的默认取值法的步骤如下：

B1、在插入补秒记录时，对每条数据先判断是漏秒记录还是补秒记录；

B2、如果是漏秒记录则将速度和压力按照线性补值，其它和上一秒数据相同。

B3、如果是补秒记录则将速度和压力按照线性补值，流量和压缩机启停补0值，其它和上一秒数据相同。

所述的漏秒记录的解析处理方法的步骤如下：

S221、如果两条真实记录之间漏却1秒数据时，则插入那条记录；

S222、压缩机启停的状态与前面那一秒的记录保持不变，流量也与前面那一秒的记录保持不变；压力和速度用插值法计算得到。

所述S3中的时间区即装置主机每次开关机的时间段，包括开机记录和关机记录；所述的开机记录为解析时间区的第一条记录，所述关机记录为解析时间区的最后一条记录。

所述S5中的统计分析包括压缩机启停工况分析、压力统计分析和流量统计分析；所述的压缩机启停工况分析的步骤如下：

S511、获取筛选时间段内的数据，根据模式定义得到所有的模式结果集合；

S512、根据所有的模式结果集合得到小计结果；

S513、根据所有的小计结果得到总计结果；

S514、根据所有的模式结果集合、小计结果和总计结果生成表格报表；

所述的压力统计分析的步骤如下：

S521、获取筛选时间段内的数据，得到需要统计的压力范围；

S522、结合压力范围、筛选数据及需要统计的压力量进行循环比较，得到所选压力范围各种对应的分布次数；

S523、根据单个范围次数与总次数之间所占百分比生成压力统计图；

所述的流量统计分析的步骤如下：

S531、获取筛选时间段内的数据；

S532、对每个流量的每个值进行累加求和；

S533、根据各自求和结果生成流量统计图。

一种铁道机车风源数据智能管理系统，包括数据解析模块、智能分析模块、波形分析模块、数据列表模块、压缩机启停工况统计模块、压力统计模块和流量统计模块；

所述的数据解析模块为数据分析的起点，主要是提供后续所有数据分析的数据接口，实现文件选择、文件解析、时间筛选、时间区选择和重要数值条件过滤的功能；

所述的智能分析模块主要实现数据解析完成后对流量、压力、速度及压缩机启停工况进行一系列的自动分析，并将分析结果以列表的形式进行展示；

所述的波形分析模块主要实现将勾选时间段内的数据按照值与时间的线性关系进行图形绘制分析，包括流量、压力、速度、压缩机启停工况的曲线绘制；

所述的数据列表模块主要实现显示过滤后的数据，根据勾选项显示所需展示的列及翻页和数据列表excel导出；

所述的压缩机启停工况统计模块主要实现对筛选时间段内的压缩机的启停状态进行统计，并根据勾选项显示所需展示的列统计结果导出excel；所述的压缩机启停状态包括Ⅰ端启动、Ⅰ端停止、Ⅱ端启动、Ⅱ端停止、双端启动、双端停止；

所述的压力统计模块主要实现对筛选时间段内的每个压力的分布情况进行统计；

所述的流量统计模块主要实现对筛选时间段内的每个流量的综合进行统计。

本发明的有益效果是：一种铁道机车风源数据分析方法及智能管理系统，能够对机车风源智能管理装置收集的数据进行统一的综合处理，经过数据分析，智能判断等手段，呈现机车风源系统运行过程中对应时点的实际状态；对特定数据具有较强的筛选功能，定位准确，并可根据设置形成对应图表，使数据具有较强的可视性，与机车风源智能管理装置协同能够使整个管理系统功能更加完善；若机车风源系统出现问题，可辅助机务及相关单位进行故障问题分析处理，同时通过大量数据的收集，总结风源系统运用过程规律，为提高机车运用效能，改进设计提供数据支持。

附图说明

图1为数据分析方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，一种铁道机车风源数据分析方法，所述的方法的步骤如下：

S1、对记录有原始数据的文件进行选择；

S2、对文件进行解析和数据处理；

S3、对解析后的数据进行时间区的选取和筛选；

S4、选择查询条件进行重要数值条件过滤；

S5、根据选择的查询条件统计分析得到分析结果。

所述的原始数据包括流量数据、速度数据、压力数据和压缩机启停状态数据。

所述的文件包括二进制文件，一个文件夹中含有的二进制文件数目为n个，其中n为大于等于1，小于等于20的整数，每个二进制文件的扩展名均为“.CHT”。

所述S2的具体步骤如下：

S21、对每秒数据记录生成来源进行标识；

S22、采用插值法或默认取值法对原始数据中每秒真实记录存在的数据进行处理，使得解析后的结果在每秒都存在记录。

所述S21的具体步骤如下：

S211、当前一秒数据记录存在时，则该记录为真实数据记录，直接按记录表的规则进行各字段值的解析；

S212、当前一秒数据记录不存在时，压缩机启停Ⅰ端和压缩机启停Ⅱ数字量均按0默认值设定，流量按数值0默认值设定，速度和压力采用插值法将相邻存在数据记录的两点所对应的压力和速度直接连成一条线段，该两点之间没有记录的数据点按线段进行线性插值设定。

所述S22中的插值法的步骤如下：

A1、判断当前数据和上一条数据记录是否在同一开关机时间段内；

A2、如果不是在同一开关机时间段内，则判断是否出现漏秒记录，根据漏秒数得到是漏秒记录还是补秒记录；

A3、根据漏秒数循环插入补秒记录到数据列表末尾；

A4、将当前数据添加到数据列表末尾；

所述S22中的默认取值法的步骤如下：

B1、在插入补秒记录时，对每条数据先判断是漏秒记录还是补秒记录；

B2、如果是漏秒记录则将速度和压力按照线性补值，其它和上一秒数据相同。

B3、如果是补秒记录则将速度和压力按照线性补值，流量和压缩机启停补0值，其它和上一秒数据相同。

所述的漏秒记录的解析处理方法的步骤如下：

S221、如果两条真实记录之间漏却1秒数据时，则插入那条记录；

S222、压缩机启停的状态与前面那一秒的记录保持不变，流量也与前面那一秒的记录保持不变；压力和速度用插值法计算得到。

所述S3中的时间区即装置主机每次开关机的时间段，包括开机记录和关机记录；所述的开机记录为解析时间区的第一条记录，所述关机记录为解析时间区的最后一条记录。

所述S5中的统计分析包括压缩机启停工况分析、压力统计分析和流量统计分析；所述的压缩机启停工况分析的步骤如下：

S511、获取筛选时间段内的数据，根据模式定义得到所有的模式结果集合；

S512、根据所有的模式结果集合得到小计结果；

S513、根据所有的小计结果得到总计结果；

S514、根据所有的模式结果集合、小计结果和总计结果生成表格报表；

所述的压力统计分析的步骤如下：

S521、获取筛选时间段内的数据，得到需要统计的压力范围；

S522、结合压力范围、筛选数据及需要统计的压力量进行循环比较，得到所选压力范围各种对应的分布次数；

S523、根据单个范围次数与总次数之间所占百分比生成压力统计图；

所述的流量统计分析的步骤如下：

S531、获取筛选时间段内的数据；

S532、对每个流量的每个值进行累加求和；

S533、根据各自求和结果生成流量统计图。

一种铁道机车风源数据智能管理系统，包括数据解析模块、智能分析模块、波形分析模块、数据列表模块、压缩机启停工况统计模块、压力统计模块和流量统计模块；

所述的数据解析模块为数据分析的起点，主要是提供后续所有数据分析的数据接口，实现文件选择、文件解析、时间筛选、时间区选择和重要数值条件过滤的功能；

所述的智能分析模块主要实现数据解析完成后对流量、压力、速度及压缩机启停工况进行一系列的自动分析，并将分析结果以列表的形式进行展示；

所述的波形分析模块主要实现将勾选时间段内的数据按照值与时间的线性关系进行图形绘制分析，包括流量、压力、速度、压缩机启停工况的曲线绘制；

所述的数据列表模块主要实现显示过滤后的数据，根据勾选项显示所需展示的列及翻页和数据列表excel导出；

所述的压缩机启停工况统计模块主要实现对筛选时间段内的压缩机的启停状态进行统计，并根据勾选项显示所需展示的列统计结果导出excel；所述的压缩机启停状态包括Ⅰ端启动、Ⅰ端停止、Ⅱ端启动、Ⅱ端停止、双端启动、双端停止；

所述的压力统计模块主要实现对筛选时间段内的每个压力的分布情况进行统计；

所述的流量统计模块主要实现对筛选时间段内的每个流量的综合进行统计。

由于机车风源系统的数据采集类型多、数据量大等特点，加之机车内部环境制约不太可能在机车上搭建一套完整的数据分析系统。机车风源智能管理装置数据分析软件结合软件编程技术，实行地面分析，对机车风源智能管理装置收集的数据进行统一的综合处理，经过数据分析，智能判断等手段，呈现机车风源系统运行过程中对应时点的实际状态。

地面分析系统的数据处理采用计算机作为载体，通过编写数据处理软件来实现，软件能够非常迅速的完成大量数据的整理，对特定数据具有较强的筛选功能，定位准确，并可根据设置形成对应图表，使数据具有较强的可视性。与机车风源智能管理装置协同能够使整个管理系统功能更加完善，同时具有十分友好的可视化人机交互界面。

若机车风源系统出现问题，可辅助机务及相关单位进行故障问题分析处理，同时通过大量数据的收集，总结风源系统运用过程规律，为提高机车运用效能，改进设计提供数据支持。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种铁道机车风源数据分析方法，其特征在于：所述的方法的步骤如下：

S1、对记录有原始数据的文件进行选择；

S2、对文件进行解析和数据处理；

S3、对解析后的数据进行时间区的选取和筛选；

S4、选择查询条件进行重要数值条件过滤；

S5、根据选择的查询条件统计分析得到分析结果；

所述S2的具体步骤如下：

S21、对每秒数据记录生成来源进行标识；

S22、采用插值法或默认取值法对原始数据中每秒真实记录存在的数据进行处理，使得解析后的结果在每秒都存在记录；

所述S22的具体步骤如下：

S221、当前一秒数据记录存在时，则该记录为真实数据记录，直接按记录表的规则进行各字段值的解析；

S222、当前一秒数据记录不存在时，压缩机启停Ⅰ端和压缩机启停Ⅱ数字量均按0默认值设定，流量按数值0默认值设定，速度和压力采用插值法将相邻存在数据记录的两点所对应的压力和速度直接连成一条线段，该两点之间没有记录的数据点按线段进行线性插值设定；

所述插值法的步骤如下：

A1、判断当前数据和上一条数据记录是否在同一开关机时间段内；

A2、如果不是在同一开关机时间段内，则判断是否出现漏秒记录，根据漏秒数得到是漏秒记录还是补秒记录；

A3、根据漏秒数循环插入补秒记录到数据列表末尾；

A4、将当前数据添加到数据列表末尾；

所述默认取值法的步骤如下：

B1、在插入补秒记录时，对每条数据先判断是漏秒记录还是补秒记录；

B2、如果是漏秒记录则将速度和压力按照线性补值，其它和上一秒数据相同；

B3、如果是补秒记录则将速度和压力按照线性补值，流量和压缩机启停补0值，其它和上一秒数据相同。

2.根据权利要求1所述的一种铁道机车风源数据分析方法，其特征在于：所述的原始数据包括流量数据、速度数据、压力数据和压缩机启停状态数据。

3.根据权利要求1所述的一种铁道机车风源数据分析方法，其特征在于：所述的文件包括二进制文件，一个文件夹中含有的二进制文件数目为n个，其中n为大于等于1，小于等于20的整数，每个二进制文件的扩展名均为“.CHT”。

4.根据权利要求1所述的一种铁道机车风源数据分析方法，其特征在于：所述的漏秒记录的解析处理方法的步骤如下：

步骤一：如果两条真实记录之间漏却1秒数据时，则插入那条记录；

步骤二：压缩机启停的状态与前面那一秒的记录保持不变，流量也与前面那一秒的记录保持不变；压力和速度用插值法计算得到。

5.根据权利要求1所述的一种铁道机车风源数据分析方法，其特征在于：所述S3中的时间区即装置主机每次开关机的时间段，包括开机记录和关机记录；所述的开机记录为解析时间区的第一条记录，所述关机记录为解析时间区的最后一条记录。

6.根据权利要求1所述的一种铁道机车风源数据分析方法，其特征在于：所述S5中的统计分析包括压缩机启停工况分析、压力统计分析和流量统计分析；所述的压缩机启停工况分析的步骤如下：

S511、获取筛选时间段内的数据，根据模式定义得到所有的模式结果集合；

S512、根据所有的模式结果集合得到小计结果；

S513、根据所有的小计结果得到总计结果；

S514、根据所有的模式结果集合、小计结果和总计结果生成表格报表；

所述的压力统计分析的步骤如下：

S521、获取筛选时间段内的数据，得到需要统计的压力范围；

S522、结合压力范围、筛选数据及需要统计的压力量进行循环比较，得到所选压力范围各种对应的分布次数；

S523、根据单个范围次数与总次数之间所占百分比生成压力统计图；

所述的流量统计分析的步骤如下：

S531、获取筛选时间段内的数据；

S532、对每个流量的每个值进行累加求和；

S533、根据各自求和结果生成流量统计图。

7.一种铁道机车风源数据智能管理系统，其特征在于，包括数据解析模块、智能分析模块、波形分析模块、数据列表模块、压缩机启停工况统计模块、压力统计模块和流量统计模块；

所述的数据解析模块为数据分析的起点，主要是提供后续所有数据分析的数据接口，实现文件选择、文件解析、时间筛选、时间区选择和重要数值条件过滤的功能；

所述的智能分析模块主要实现数据解析完成后对流量、压力、速度及压缩机启停工况进行一系列的自动分析，并将分析结果以列表的形式进行展示；

所述的波形分析模块主要实现将勾选时间段内的数据按照值与时间的线性关系进行图形绘制分析，包括流量、压力、速度、压缩机启停工况的曲线绘制；

所述的数据列表模块主要实现显示过滤后的数据，根据勾选项显示所需展示的列及翻页和数据列表excel导出；

所述的压缩机启停工况统计模块主要实现对筛选时间段内的压缩机的启停状态进行统计，并根据勾选项显示所需展示的列统计结果导出excel；所述的压缩机启停状态包括Ⅰ端启动、Ⅰ端停止、Ⅱ端启动、Ⅱ端停止、双端启动、双端停止；

所述的压力统计模块主要实现对筛选时间段内的每个压力的分布情况进行统计；

所述的流量统计模块主要实现对筛选时间段内的每个流量的综合进行统计。