CN110816596A - 一种基于图形智能化联锁应用故障定位方法 - Google Patents

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管伟新
卢平
蔡青宏
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Abstract

本发明公开了一种基于图形智能化联锁应用故障定位方法，包括如下步骤：首先，联锁子系统每周期将联锁应用逻辑参数值传送给维护工作站；其次，维护工作站将联锁应用逻辑参数值存入数据库中；最后，当某个联锁业务功能无法执行或出现故障时，根据具体业务功能对应的状态参数逻辑表达式智能化推算出源头故障原因信息。本发明在系统运行过程中若出现联锁应用故障时，通过对应的所有相关的逻辑表达式中各参数值能快速判断出最终源头上那个参数导致故障发生，并给出相应的故障解决方案，提升了系统可维护性。

Description

一种基于图形智能化联锁应用故障定位方法
技术领域
本发明属于轨道交通技术领域，具体涉及联锁系统。
背景技术
联锁系统是铁路及城市轨道交通的轨旁关键系统设备，它是实现对轨旁信号设备的安全监测与控制，实现进路与设备之间的联锁逻辑控制，从而保证列车安全可靠以及有效的运行。
现有常见联锁系统对联锁业务应用有两种架构方式：①按高级语言编程方式对联锁相关业务状态进行逐一判断；②联锁业务按低级语言方式编写出逻辑表达式方式供控制系统使用。在以上两种架构方式中，一旦出现联锁应用故障（比如开放绿灯的信号机突然变成红灯），此时就需要技术人员对系统日志或查看逻辑表达式各个参数值，并一路追溯查看到源头才能确认是什么原因导致绿灯变成红灯。
由于出现故障时，维护人员需要通过长时间查看日志信息等手段才能定位出问题，这将大大增加维护时间和成本，同时可能会影响轨道交通运营。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种基于图形智能化联锁应用故障定位方法，可以快速定位故障，避免维护人员需要通过长时间查看日志信息等手段才能定位出问题。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种基于图形智能化联锁应用故障定位方法，包括如下步骤：
首先，联锁子系统每周期将联锁应用逻辑参数值传送给维护工作站；
其次，维护工作站将联锁应用逻辑参数值存入数据库中；
最后，当某个联锁业务功能无法执行或出现故障时，根据具体业务功能对应的状态参数逻辑表达式智能化推算出源头故障原因信息。
优选的，状态参数逻辑表达式在数据结构中以多叉树结构存储，父结点是操作符+或~或参数结点，若父节点是操作符~，那么此逻辑表达式是X=~Y；若父结点是参数结点，那么此逻辑表达式是X=Y，当父结点是操作符+时，其逻辑表达式组成为X=Y+Z*M，其中Y/Z/M表示为一个参数，或者为一个逻辑表达式分支；对表达式结果是1值时，遍历到分支结点计算结果是1即可；若表达式结果是0值时，则需全遍历并计算各个分支结点结果。
优选的，该联锁系统采用布尔逻辑表达式方式设计。
本发明采用的技术方案，由于系统是采用逻辑表达式控制方式，因此在系统运行过程中若出现联锁应用故障时，通过对应的所有相关的逻辑表达式中各参数值能快速判断出最终源头上那个参数导致故障发生，并给出相应的故障解决方案，提升了系统可维护性。
本发明的具体技术方案及其有益效果将会在下面的具体实施方式中结合附图进行详细的说明。
附图说明
图1为图形故障定位整体方案示意图；
图2为站场状态显示图；
图3为智能化定位逻辑过程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。
本发明适用的系统是采用逻辑表达式控制方式，可以根据表达式结果参数值智能化推算出最终导致此结果参数值为故障值的源头参数。
如图1所示，一种基于图形智能化联锁应用故障定位方法，所涉及到的子系统主要有：联锁子系统、维护工作站等，包括如下步骤：
首先，联锁子系统每周期将联锁应用逻辑参数值传送给维护工作站；
其次，维护工作站将联锁应用逻辑参数值存入数据库中；
最后，当某个联锁业务功能无法执行或出现故障时，根据具体业务功能对应的状态参数逻辑表达式智能化推算出源头故障原因信息，并提供对应的故障解决措施方案。
参考图2所示站场状态显示图，当某个联锁业务功能无法执行或出现故障时，根据具体业务功能对应的状态参数逻辑表达式智能化推算出源头故障设备、故障原因信息，并提供对应的故障解决措施方案。图中S1、S2表示对应信号机名称， T1 、T2、T3表示对应区段名称， W01表示对应道岔名称。
因此当出现故障设备，如S1信号因故障关闭、S2信号因故障关闭，本发明故障定位方法可以对应显示故障原因:T2区段被占用、T3区段被占用以及解决措施：请检查T2区段占用对应的采集口继电器或检查计轴系统、请检查T3区段占用对应的采集口继电器或检查计轴系统。
图3给出智能化定位逻辑过程示意图，图中，S1_LB和S2_LB分别表示图2中信号机S1和S2的信号绿灯开放状态（即LB表示绿灯开放状态），1值表示开放，0值表示未开放；S1_KJ和S2_KJ分别表示图2中信号机S1和S2的开始继电器状态（即KJ表示开始继电器状态），1值表示办理了进路后开始继电器吸起，0值表示未办理进路时开始继电器处于落下；W01_DBJ和W01_FBJ分别表示图2中道岔W01的定位状态和反位状态（即DBJ表示定位状态，FBJ表示反位状态），DBJ为1值表示处于定位状态，0值表示处于非定位状态，FBJ为1值表示处于反位状态，0值表示处于非反位状态；T2_DGJ和T3_DGJ分别表示图2中区段T1和T2的占用放状态（即DGJ表示占用状态），1值表示区段未被占用，0值表示区段被占用。
S1绿灯开放对应表达式：S1_LB = S1_KJ*W01_DBJ *~T2_DGJ*~T3_DGJ*~S2_LB +W01_FBJ。
S2绿灯开放对应表达式：S2_LB = S2_KJ*W01_DBJ *~T2_DGJ*~T3_DGJ*~S1_LB+A。
当办理S1.S2进路成功后，S1绿灯信号开放（即S1_LB值为1），此时W01_FBJ值肯定是0（表示道岔W01处于定位状态，即W01_DBJ与W01_FBJ值肯定是互斥），S1_LB值为1是有表达式中第一个分支计算出来是1；当S1绿灯信号因故关闭（即S1_LB值变为0），此时就可以开始智能化对S1_LB的逻辑表达式进行反推算找出导致S1_LB表达式计算结果为0的表达式中参数。
表达式在数据结构中以多叉树结构存储，父结点要么是操作符+、或~、或参数结点，若父节点是操作符~，那么此逻辑表达式肯定就是X=~Y；若父结点是参数结点，那么此逻辑表达式肯定是X=Y。因此当父结点是操作符+时，其逻辑表达式组成肯定X=Y+Z*M（Y/Z/M可以表示为一个参数，也可以代表为一个逻辑表达式分支），对表达式结果是1值时，只要遍历到分支结点计算结果是1即可，不在需要在遍历判断其他结点值；若表达式结果是0值时，则需全遍历并计算各个分支结点结果。
对于S1_LB表达式计算结果为0时，在遍历多叉树时，若分支计算结果跟S1_LB结果为1时未变化，那么就可以判断此故障肯定不是此分支导致，因此继续遍历其他分支，直到找到导致S1_LB结果变为0的分支的某个具体参数点（即图3中S2_LB值为1），若S2_LB也是由逻辑表达式组成的，那使用同样方法继续智能化查询导致S2_LB值为1的某个具体参数点（最终找到是由于图3中A值变为1导致），通过这样同样递归方法最终找到源头故障参数，定位出故障原因。
针对联锁应用智能化故障定位的应用场景进一步说明：
前提：系统是采用布尔逻辑表达式方式设计。
1. 双系联锁系统不同步故障时，能智能定位出不同步的故障原因；
2. 办理联锁业务功能时，由于故障无法输出控制外部轨旁设备（如信号机、道岔、屏蔽门等）；
3. 与其他信号系统通信交互过程中，由于故障导致无法输出通信报文或输出是导向安全侧通信报文；
4. 联锁系统本身故障。
本发明根据表达式结果参数值智能化推算出最终导致此结果参数值为故障值的源头参数。具备以下特点：系统在运行过程中若出现应用上故障可及时定位出故障原因，由于针对不同的故障，已经预先制定故障解决措施方案，因此，在定位出故障原因的同时，可以给出相应的故障解决措施方案。
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，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (3)

1.一种基于图形智能化联锁应用故障定位方法，其特征在于，包括如下步骤：
首先，联锁子系统每周期将联锁应用逻辑参数值传送给维护工作站；
其次，维护工作站将联锁应用逻辑参数值存入数据库中；
最后，当某个联锁业务功能无法执行或出现故障时，根据具体业务功能对应的状态参数逻辑表达式智能化推算出源头故障原因信息。
2.根据权利要求1所述的一种基于图形智能化联锁应用故障定位方法，其特征在于：状态参数逻辑表达式在数据结构中以多叉树结构存储，父结点是操作符+或~或参数结点，若父节点是操作符~，那么此逻辑表达式是X=~Y；若父结点是参数结点，那么此逻辑表达式是X=Y，当父结点是操作符+时，其逻辑表达式组成为X=Y+Z*M，其中Y/Z/M表示为一个参数，或者为一个逻辑表达式分支；对表达式结果是1值时，遍历到分支结点计算结果是1即可；若表达式结果是0值时，则需全遍历并计算各个分支结点结果。
3.根据权利要求2所述的一种基于图形智能化联锁应用故障定位方法，其特征在于：该联锁系统采用布尔逻辑表达式方式设计。
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