CN106873484A - 一种轨道交通气象监控方法、装置以及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种轨道交通气象监控方法、装置以及系统，其中，该装置包括：气象数据远传设备、气象数据处理设备以及监控主机；所述气象数据远传设备用于对从气象数据获取装置所获取的气象数据进行过滤处理，获取有效气象数据，并将所述有效气象数据压缩后发送至所述气象数据处理设备；所述气象数据处理设备用于根据所述有效气象数据进行气象分析，获取气象结果，并将所述气象结果发送至所述监控主机；所述监控主机用于根据所述气象结果，对气象进行监控。该装置通过气象数据远传装置对气象数据进行过滤数据，仅仅将有效气象数据发送给气象数据处理设备，数据量少，提高了通讯实时性。

Description

一种轨道交通气象监控方法、装置以及系统

技术领域

本发明涉及监测监控技术领域，具体而言，涉及一种轨道交通气象监控方法、装置以及系统。

背景技术

轨道交通是城市、城市间公共交通的重要组成部分，其安全运营的重要性不言而喻。轨道交通在施工和运营期间可能发生的灾害大致分为两类：自然灾害和人为灾害。自然灾害主要包括洪涝、水淹、地震、雪灾、台风、泥石流、滑坡等。而在轨道交通防灾监控的过程中，尤其是预防自然灾害的时候，各类气象数据的输入在整个轨道交通防灾安全信息系统中占据非常重要的地位。

但是目前在将气象数据输入到轨道交通防灾安全信息系统中的时候，具有大量的非必要数据。这些非必要数据占据了更多的传输时间，导致通讯实时性较差。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种轨道交通气象监控方法、装置以及系统，能够提高通讯的实时性。

第一方面，本发明实施例提供了一种轨道交通气象监控装置，包括：气象数据远传设备、气象数据处理设备以及监控主机；

所述气象数据远传设备用于对从气象数据获取装置所获取的气象数据进行过滤处理，获取有效气象数据，并将所述有效气象数据压缩后发送至所述气象数据处理设备；

所述气象数据处理设备用于根据所述有效气象数据进行气象分析，获取气象结果，并将所述气象结果发送至所述监控主机；

所述监控主机用于根据所述气象结果，对气象进行监控。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中：还包括：气象数据获取装置；

所述气象数据获取装置通过线缆与所述气象数据远传设备连接；

所述气象数据获取装置用于获取气象数据，并将所述气象数据通过所述线缆发送至所述气象数据远传设备。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中：所述气象数据远传设备具体包括：

数据接收单元，用于接收所述气象数据；

有效数据分析单元，用于对所述气象数据进行有效性分析，判断气象数据是否有效，获取有效气象数据或者无效气象数据；

数据压缩单元，用于将有效的气象数据进行压缩；

数据发送单元，用于将所述有效气象数据发送至所述气象数据处理设备。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中：所述气象数据远传设备还包括：缓冲区控制单元；

所述数据接收单元还用于将接收到的所述气象数据发送至不同的缓冲区；

所述缓冲区控制单元，用于当所述缓冲区存储预设数量的气象数据后，将所述缓冲区的读取标志位修改为禁止写入，以防止新的气象数据进行该缓冲区，并同时重置与所述缓冲区对应的数据超时计时器；

所述有效数据分析单元还用于当所述数据超时计时器计时到预设时间时，读取与所述数据超时计时器所对应的缓冲区内的气象数据；

所述缓冲区控制单元，还用于在所述有效数据分析单元读取所述缓冲区内的气象数据后，将所述缓冲区的读取标识位修改为允许写入。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中：所述有效数据分析单元在对所述气象数据进行有效分析时，具体用于：

根据预存的匹配信息，对从所述缓冲区所读取的气象数据进行字段匹配，并将匹配成功的字段作为有效气象数据；

所述有效数据分析单元还用于将所述有效气象数据更新的暂存区。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中：所述数据压缩单元在将有效的气象数据进行压缩，具体用于：

对处于残存去内的有效气象数据进行类型的识别，并将同一类型的有效气象数据进行集中压缩。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中：所述数据发送单元，在将将所述有效气象数据发送至所述气象数据处理设备时，具体用于：

将压缩后的有效气象数据封装成数据包，并为不同的所述数据包添加校验码；

将添加校验码的数据包，通过低波特率通讯接口发送至所述气象数据处理设备。

第二方面，本发明实施例还提供一种轨道交通气象监控方法，该方法应用于包括：气象数据远传设备、气象数据处理设备以及监控主机所构成的气象监控装置中；该方法包括：

所述气象数据远传设备对从气象数据获取装置所获取的气象数据进行过滤处理，获取有效气象数据，并将所述有效气象数据压缩后发送至所述气象数据处理设备；

所述气象数据处理设备根据所述有效气象数据进行气象分析，获取气象结果，并将所述气象结果发送至所述监控主机；

所述监控主机根据所述气象结果，对气象进行监控。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中：还包括：

气象数据获取装置获取气象数据，并将所述气象数据通过线缆发送至所述气象数据远传设备。

第三方面，本发明实施例还提供一种轨道交通气象监控系统，包括如上述第一方面任意一项所述的气象监控装置，还包括：监控终端；

所述气象监控装置与所述监控终端通过铁路专用网连接。

本发明实施例所提供的气象监控方法、装置以及系统，由于气象数据获取装置所获取的气象数据在向外界进行发送的时候，通常都是一串连续的数据流，而在这串数据流中除了有效气象数据之外，还包括其他的信息，例如数据在发送时数据包中包含了其他字段的信息。这些字段的信息实际上并非气象数据处理设备所要处理的主体，因此称这部分数据为无效气象数据。因此，气象数据远传设备需要从所有的气象数据中，将有效气象数据识别出来，并将有效气象数据压缩后发送给气象数据处理设备。气象数据处理设备在接收到该有被压缩的有效气象数据之后，会直接对该压缩的有效气象数据进行解压缩，获取有效气象数据，并能够直接对有效气象数据进行分析处理，最终将分析处理的结果发送至监控主机，实现了对气象的监控。在上述过程中，由于气象数据处理设备能够直接从气象数据远传设备获得有效气象数据，直接对该有效气象数据进行处理即可，减小了气象数据处理设备的处理压力，因此，可以适当的减少气象数据处理设备的数量，能源消耗少，且成本较低。同时，由于气象数据远传设备与气象数据处理设备之间传递的数据较之从气象数据获取装置所获取的原始气象数据的数据量更少，提高了通讯的实时性。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例所提供的一种轨道交通气象监控装置的结构示意图；

图2示出了本发明实施例所提供的另一种轨道交通气象监控装置的结构示意图；

图3示出了本发明实施例所提供的轨道交通气象监控装置中，气象数据远传设备具体结构示意图；

图4示出了本发明实施例所提供的一种轨道交通气象监控方法的流程图；

图5示出了本发明实施例所提供的另一种轨道交通气象监控方法的流程图；

图6示出了本发明实施例所提供的一种轨道交通气象监控系统的结构示意图。

图示说明：

气象数据远传设备10、数据接收单元101、有效数据分析单元102、数据压缩单元103、数据发送单元104、缓冲区控制单元105；

气象数据处理设备20、监控主机30、气象数据获取装置40。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前轨道交通防灾安全信息系统(简称防灾系统)中，各类气象数据的输入是整个防灾系统数据处理的源头。由于防灾系统通常是需要对轨道交通所途经的地理位置进行气象监控，因此，需要大范围、远距离的各种气象数据进行获取。目前的防灾系统一般包括了气象数据处理装置以及主控站或者工作站；而每一个气象数据处理板和一种气象数据获取装置，例如风速传感器、地震加速计、雨量计等设备连接，这些气象数据获取装置会将其所获取到的气象数据，通过格子通讯线路分别发送给气象数据处理装置，气象数据处理装置对气象数据进行处理，并将处理的结果发送给主控站或者工作站；主控站或者工作站能够通过交换机连接到铁路专用网络中，最后监控终端能够显示当前各个气象监控点的实时气象情况。而在这个过程中，由于气象数据的不同，每个不同的气象数据获取装置均需要一套与其对应的气象数据处理装置，导致防灾系统复杂度较大。且能源消耗和成本较高。同时，气象数据获取装置与气象数据处理装置直接连接，由于数据量较大，传输过程中有大量非必要数据，其占用了过多的传输时间，导致通讯的实时性较差，基于此，本申请提供的一种轨道交通气象监控方法、装置以及系统，解决上述技术问题。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种轨道交通气象监控装置进行详细介绍，该装置除了能够实现对轨道交通的气象数据进行监控，同时也能够实现在其他领域内的气象监控。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参见图1所示，本发明实施例所提供的轨道交通气象监控装置，具体包括：包括：气象数据远传设备10、气象数据处理设备20以及监控主机30；

所述气象数据远传设备10用于对从气象数据获取装置所获取的气象数据进行过滤处理，获取有效气象数据，并将所述有效气象数据压缩后发送至所述气象数据处理设备20；

所述气象数据处理设备20用于根据所述有效气象数据进行气象分析，获取气象结果，并将所述气象结果发送至所述监控主机30；

所述监控主机30用于根据所述气象结果，对气象进行监控。

在具体实现的时候，气象数据远传设备10可以和气象数据处理设备20有线连接，也可以和气象数据处理设备无线连接。一般地，由于气象数据处理设备20的造价比较高昂，且轨道交通沿线地势各不相同。有时候是不方便假设线缆的，因此，大多数时候采取两者无线连接的方式。

本发明实施例所提供的气象监控装置，由于气象数据获取装置所获取的气象数据在向外界进行发送的时候，通常都是一串连续的数据流，而在这串数据流中除了有效气象数据之外，还包括其他的信息，例如数据在发送时数据包中包含了其他字段的信息。这些字段的信息实际上并非气象数据处理设备20所要处理的主体，因此称这部分数据为无效气象数据。因此，气象数据远传设备10需要从所有的气象数据中，将有效气象数据识别出来，并将有效气象数据压缩后发送给气象数据处理设备20。气象数据处理设备20在接收到该有被压缩的有效气象数据之后，会直接对该压缩的有效气象数据进行解压缩，获取有效气象数据，并能够直接对有效气象数据进行分析处理，最终将分析处理的结果发送至监控主机30，实现了对气象的监控。在上述过程中，由于气象数据处理设备能够直接从气象数据远传设备获得有效气象数据，直接对该有效气象数据进行处理即可，减小了气象数据处理设备的处理压力，因此，可以适当的减少气象数据处理设备的数量，能源消耗少，且成本较低。同时，由于气象数据远传设备与气象数据处理设备之间传递的数据较之从气象数据获取装置所获取的原始气象数据的数据量更少，提高了通讯的实时性。

另外，参见图2所示，本发明实施例所提供的轨道交通气象监控装置中，在上述实施例的基础上，还包括：气象数据获取装置40；

所述气象数据获取装置40通过线缆与所述气象数据远传设备10连接；

所述气象数据获取装置40用于获取气象数据，并将所述气象数据通过所述线缆发送至所述气象数据远传设备10。

在具体实现的时候，为了对轨道交通沿线的气象进行监控，通常需要在轨道交通沿线设置气象观测点。在气象观测点安装各种气象数据获取装置，例如雨量计、风速传感器、地震加速计等。这些设备均通过线缆与气象数据远传设备10有线连接，并将相应的气象数据发送给气象数据远传设备10。通过线缆有限连接一则可以保证数据传递的实时性，还保证了数据传输的可靠性。

参见图3所示，本发明实施例所提供的轨道交通气象监控装置中，在上述实施例的基础上，气象数据远传设备10具体包括：

数据接收单元101，用于接收所述气象数据；

有效数据分析单元102，用于对所述气象数据进行有效性分析，判断气象数据是否有效，并获取有效气象数据；

数据压缩单元103，用于将有效气象数据进行压缩；

数据发送单元104，用于将压缩后的所述有效气象数据发送至所述气象数据处理设备。

在具体实现的时候，数据接收单元101实则是与气象数据获取装置40通过线缆连接在一起的。数据接收单元101与气象数据获取装置40之间有具体的通信协议，数据接收单元101通过数据接口接收气象数据获取装置40所发送的气象数据。

数据接收单元101在接收到气象数据之后，会将气象数据发送至不同的缓冲区。当某个缓冲区被存入预设数量的气象数据后，其读取标识位会被修改，以防止有新的气象数据进入缓冲区而造成数据混乱；同时，每一个缓冲区均对应有数据超时计时器；当该缓冲区的读取标志位被修改后，数据超时计时器进行重置。当数据超时计时器计时到预设时间，缓冲区中的有气象数据会被有效数据分析单元102的读取。当某缓冲区的气象数据被有效数据分析单元102读取后，其读取标志位再一次被修改。该缓冲区会被存入新的气象数据，将原有的气象数据覆盖；或者在该缓冲区被存入新的气象数据之前，原有的气象数据会被删除或者释放。

具体地，缓冲区的读取标志位的修改，以及数据超时计时器的即时均有缓冲区控制单元105控制，根据上述描述，实际上，所述数据接收单元还用于将接收到的所述气象数据发送至不同的缓冲区；

所述缓冲区控制单元，用于当所述缓冲区存储预设数量的气象数据后，将所述缓冲区的读取标志位修改为禁止写入，以防止新的气象数据进行该缓冲区，并同时重置与所述缓冲区对应的数据超时计时器；

所述有效数据分析单元还用于当所述数据超时计时器计时到预设时间时，读取与所述数据超时计时器所对应的缓冲区内的气象数据；

所述缓冲区控制单元，还用于在所述有效数据分析单元读取所述缓冲区内的气象数据后，将所述缓冲区的读取标识位修改为允许写入。

在气象数据远传设备10中，实际存储有有效字段的匹配信息；在对所读取的气象数据进行有效性分析的时候，需要有效数据分析单元102根据该预存的匹配信息，对所读取的气象数据进行字段匹配；如果匹配成功，则认为该字段为有效气象数据，如果匹配不成功，则认为该字段为无效气象数据。有效数据分析单元102在识别出有效气象数据之后，会将有效气象数据更新到暂存区，以便于后续数据压缩单元103对处于该暂存区的有效气象数据进行压缩。

在对有效气象数据进行压缩的时候，数据压缩单元103通常是会在暂存区内的有效气象数据达到一定量的时候才会执行的。数据压缩单元103通常会对处于暂存区内的有效气象数据进行类型的识别，并将同一类型有效气象数据，采取合理的数据存储方式进行集中压缩，以减少要传输的数据量，提升数据传输效率。

在有效气象数据被压缩之后，就需要数据发送单元104对压缩后的有效气象数据进行发送。在对压缩后的有效气象数据进行发送的时候，需要将压缩后的有效气象数据封装成数据包，并在数据包打包完成后在每一个数据包都添加校验码，以避免在数据传输过程中可能发生的数据错乱。最后，数据发送单元通过低波特率通讯接口将数据包发送至气象数据处理装置。具体地，在高波特率条件下，信号在信道传输过程中由于上升下降边沿更陡峭所以更容易被干扰，同时长距离传输时通讯线缆分布参数的影响更容易造成信号的畸变，通过降低串行通讯波特率可以有效提升通讯线路的抗干扰能力以达到拓展传输距离的目的。

本发明又一实施例还提供一种轨道交通气象监控方法，该方法应用于包括：气象数据远传设备、气象数据处理设备以及监控主机所构成的气象监控装置中；参见图4所示，该方法包括：

S401：所述气象数据远传设备对从气象数据获取装置所获取的气象数据进行过滤处理，获取有效气象数据，并将所述有效气象数据压缩后发送至所述气象数据处理设备；

S402：所述气象数据处理设备根据所述有效气象数据进行气象分析，获取气象结果，并将所述气象结果发送至所述监控主机；

S403：所述监控主机根据所述气象结果，对气象进行监控。

本实施例中，上述方法具体功能和交互方式，可参见图1对应的实施例的记载，在此不再赘述。

本发明又一实施例还提供另外一种轨道交通气象监控方法，参见图5所示，还包括：

S501：气象数据获取装置获取气象数据，并将所述气象数据通过线缆发送至所述气象数据远传设备。

本发明又一实施例还提供一种轨道交通气象监控系统，参见图6所示。包括上述实施例中所述的气象监控装置，还包括：监控终端；

所述气象监控装置与所述监控终端通过铁路专用网连接。

需要注意的是，气象监控装置通过交换机与铁路专用网连接，而监控终端也通过交换机与铁路专用网连接。

本发明实施例所提供的轨道交通气象监控方法、装置以及系统的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种轨道交通气象监控装置，其特征在于，包括：气象数据远传设备、气象数据处理设备以及监控主机；

所述气象数据远传设备用于对从气象数据获取装置所获取的气象数据进行过滤处理，获取有效气象数据，并将所述有效气象数据压缩后发送至所述气象数据处理设备；

所述气象数据处理设备用于根据所述有效气象数据进行气象分析，获取气象结果，并将所述气象结果发送至所述监控主机；

所述监控主机用于根据所述气象结果，对气象进行监控。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：气象数据获取装置；

所述气象数据获取装置通过线缆与所述气象数据远传设备连接；

所述气象数据获取装置用于获取气象数据，并将所述气象数据通过所述线缆发送至所述气象数据远传设备。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述气象数据远传设备具体包括：

数据接收单元，用于接收所述气象数据；

有效数据分析单元，用于对所述气象数据进行有效性分析，判断气象数据是否有效，获取有效气象数据或者无效气象数据；

数据压缩单元，用于将有效的气象数据进行压缩；

数据发送单元，用于将所述有效气象数据发送至所述气象数据处理设备。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述气象数据远传设备还包括：缓冲区控制单元；

所述数据接收单元还用于将接收到的所述气象数据发送至不同的缓冲区；

所述缓冲区控制单元，用于当所述缓冲区存储预设数量的气象数据后，将所述缓冲区的读取标志位修改为禁止写入，以防止新的气象数据进行该缓冲区，并同时重置与所述缓冲区对应的数据超时计时器；

所述有效数据分析单元还用于当所述数据超时计时器计时到预设时间时，读取与所述数据超时计时器所对应的缓冲区内的气象数据；

所述缓冲区控制单元，还用于在所述有效数据分析单元读取所述缓冲区内的气象数据后，将所述缓冲区的读取标识位修改为允许写入。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述有效数据分析单元在对所述气象数据进行有效分析时，具体用于：

根据预存的匹配信息，对从所述缓冲区所读取的气象数据进行字段匹配，并将匹配成功的字段作为有效气象数据；

所述有效数据分析单元还用于将所述有效气象数据更新的暂存区。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述数据压缩单元在将有效的气象数据进行压缩，具体用于：

对处于残存去内的有效气象数据进行类型的识别，并将同一类型的有效气象数据进行集中压缩。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述数据发送单元，在将将所述有效气象数据发送至所述气象数据处理设备时，具体用于：

将压缩后的有效气象数据封装成数据包，并为不同的所述数据包添加校验码；

将添加校验码的数据包，通过低波特率通讯接口发送至所述气象数据处理设备。

8.一种轨道交通气象监控方法，其特征在于，该方法应用于包括：气象数据远传设备、气象数据处理设备以及监控主机所构成的气象监控装置中；该方法包括：

所述气象数据远传设备对从气象数据获取装置所获取的气象数据进行过滤处理，获取有效气象数据，并将所述有效气象数据压缩后发送至所述气象数据处理设备；

所述气象数据处理设备根据所述有效气象数据进行气象分析，获取气象结果，并将所述气象结果发送至所述监控主机；

所述监控主机根据所述气象结果，对气象进行监控。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：

气象数据获取装置获取气象数据，并将所述气象数据通过线缆发送至所述气象数据远传设备。

10.一种轨道交通气象监控系统，其特征在于，包括如权利要求1-7任意一项所述的气象监控装置，还包括：监控终端；

所述气象监控装置与所述监控终端通过铁路专用网连接。