CN113033838A - 一种机车信号全生命周期监测管理系统及管理方法 - Google Patents

一种机车信号全生命周期监测管理系统及管理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种机车信号全生命周期监测管理系统及管理方法，属于机车信号监测技术领域。系统包括测试终端、服务器端、数据库和用户客户端，测试终端连接服务器端，服务器端分别与数据库和用户客户端连接，其中，测试终端，用于对机车信号进行测试，并把测试数据结果上传到服务器端；服务器端，用于将测试数据结果进行解析，并将解析到的数据插入到数据库中，如果在解析数据的过程中发现了故障数据，则立即推送报警信息到指定的用户客户端。本系统能够及时发现机车信号的异常，且可以提前预警。

Description

一种机车信号全生命周期监测管理系统及管理方法
技术领域
本发明涉及一种机车信号全生命周期监测管理系统及管理方法，属于机车信号监测技术领域。
背景技术
机车信号能否正常工作直接影响着机车的行车安全，虽然机车信号运行时能够记录自身数据，但仅用于机车信号发生故障时分析查找原因。目前还没有手段能够在机车信号生命周期内监测机车信号各项指标数据，用于预警机车信号要发生的故障。
发明内容
本发明的目的是提出一种机车信号全生命周期监测管理系统及管理方法，系统通过不断的收集机车信号运行时的数据和测试时各项测试指标结果数据，保存到服务器上，形成庞大的数据量级。然后建立相关的故障数据训练模型，进行大数据分析，绘制分析曲线，预测机车信号发生故障的可能，在机车信号发生故障前采取必要的手段避免因机车信号发生故障带来的事故，以解决现有技术中存在的问题。
一种机车信号全生命周期监测管理系统，系统包括测试终端、服务器端、数据库和用户客户端，测试终端连接服务器端，服务器端分别与数据库和用户客户端连接，其中，
测试终端，用于对机车信号进行测试，并把测试数据结果上传到服务器端；
服务器端，用于将测试数据结果进行解析，并将解析到的数据插入到数据库中，如果在解析数据的过程中发现了故障数据，则立即推送报警信息到指定的用户客户端。
进一步的，系统还包括机车端，机车端用于在机车信号运行时，通过自身的记录板记录运行数据，并将运行数据上传到服务器端；服务器端还用于对运行数据进行解析，并将解析到的数据插入到数据库中，如果在解析数据的过程中发现了故障数据，则立即推送报警信息到指定的用户客户端，
机车端通过无线传输、U盘转储或直接转储的方式将运行数据上传到服务器端中。
进一步的，服务器端还用于进行历史数据和新数据的整合分析，从中提取特征点，绘制特征点曲线，进而得到阈值预警线，当近n次的测试数据结果都在逼近阈值预警线时，则向指定的用户客户端进行提前预警，其中，n为预先确定的正整数。
进一步的，测试数据结果包括但不限于电压值、机车信号的灵敏度、应变时间、接收线圈的电阻值、电感量、品质因数和线圈线缆连接性。
进一步的，测试终端通过无线或有线的方式将测试数据结果上传到服务器端中。
进一步的，用户客户端设有三个级别，分别为局、段、车间三级，每级用户客户端拥有不同的权限，其中，
局级用户客户端被授权查看服务器端上所有的数据；
段级用户客户端被授权查看归属本段的机车端和测试终端的数据；
车间级用户客户端被授权查看归属本车间测试终端的数据。
一种机车信号全生命周期监测管理方法，应用于上述的一种机车信号全生命周期监测管理系统，机车信号全生命周期监测管理方法包括以下步骤：
步骤一、测试终端在机车入库、维修或空闲时对机车信号进行测试，通过无线传输或直接与PC相连把测试数据结果上传到机车信号全生命周期监测管理系统的服务器；
步骤二、机车信号运行时，机车端记录运行数据，并将运行数据上传到服务器端；
步骤三、服务器接收到测试数据结果和运行数据以后，对两种数据进行解析，并将解析到的数据插入到数据库中，如果在解析数据的过程中发现了故障数据，则立即推送报警信息到指定用户的客户端。
进一步的，在步骤二和步骤三之间，还包括：
步骤二一：服务器在接收测试数据结果和运行数据的同时，进行历史数据和新数据的整合分析，从中提取特征点，绘制特征点曲线，进而得到阈值预警线，当近几次的测试数据结果都在逼近阈值预警线时，则向指定的用户客户端进行提前预警。
进一步的，用户客户端设有三个级别，分别为局、段、车间三级，每级用户客户端拥有不同的权限，其中，
局级用户客户端被授权查看服务器端上所有的数据；
段级用户客户端被授权查看归属本段的机车端和测试终端的数据；
车间级用户客户端被授权查看归属本车间测试终端的数据。
进一步的，测试数据结果包括但不限于电压值、机车信号的灵敏度、应变时间、接收线圈的电阻值、电感量、品质因数和线圈线缆连接性。
本发明的有以下优点：
1、本发明所述的一种机车信号全生命周期监测管理系统可以存储海量数据，虽然一台检测终端只能留存50条数据，但是上传到服务器以后，服务器可以留存所有机车信号整个生命周期的所有检测数据。
2、一种机车信号全生命周期监测管理系统具备权限管理功能，不同权限下的用户可以查看与之相对应的测试数据，满足各级用户查看数据的需求。
3、一种机车信号全生命周期监测管理系统具有大数据趋势分析功能，在数据累加的基础上，不断的分析数据的特征，绘制趋势分析图，并且计算预警线的阈值，对此阈值进行不断的优化，从而提高预警的准确率。
4、一种机车信号全生命周期监测管理系统具有汇总报表的功能，根据测试结果数据，来统计测试终端的使用率，机车信号故障率等内容方便管理人员的工作总结汇报。
附图说明
图1为本发明的一种机车信号全生命周期监测管理系统的运行逻辑框图；
图2为本发明的机车信号全生命周期监测管理系统结构框图；
图3为本发明的机车信号全生命周期监测管理系统无线传输工作示意图。
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，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
需要特别说明的是，在不冲突的情况下，本申请公开的实施例之间或实施例包括的特征之间可以相互组合。
参照图2所示，一种机车信号全生命周期监测管理系统，系统包括测试终端、服务器端、数据库和用户客户端，测试终端连接服务器端，服务器端分别与数据库和用户客户端连接，其中，
测试终端，用于对机车信号进行测试，并把测试数据结果上传到服务器端，具体的，测试终端可以为手持终端。
服务器端，用于将测试数据结果进行解析，并将解析到的数据插入到数据库中，如果在解析数据的过程中发现了故障数据，则立即推送报警信息到指定的用户客户端。
进一步的，系统还包括机车端，机车端用于在机车信号运行时，通过自身的记录板记录运行数据，并将运行数据上传到服务器端；服务器端还用于对运行数据进行解析，并将解析到的数据插入到数据库中，如果在解析数据的过程中发现了故障数据，则立即推送报警信息到指定的用户客户端，
机车端通过无线传输、U盘转储或直接转储的方式将运行数据上传到服务器端中。
具体的，本系统是对机车信号整个生命周期进行监测和预测，并且给出相关建议的一套应用体系。机车端自身记录的数据和机车信号测试终端检测的机车信号测试数据上传到服务器端，服务器端进行解析，然后存储到数据库中，如果发现此次上传的数据存在异常则将报警信息推送给对应的用户客户端。
服务器端进行解析时，解析内容具体包括帧头、数据、校验。1、拿到所有的数据进行CRC校验，如果校验的数据与发送的数据校验相同，代表着数据传输正确。2、通过帧头解析获得数据具体测试的类型(灵敏度测试、应变时间测试、接收线圈测试、线圈连接性测试等)，例如帧头(0x01)代表着灵敏度测试；3、数据，例如灵敏度测试，数据的内容有测试A/B机，测试的载频，测试的低频，测试的结果。
进一步的，所述服务器端还用于进行历史数据和新数据的整合分析，从中提取特征点，绘制特征点曲线，进而得到阈值预警线，当近n次的测试数据结果都在逼近所述阈值预警线时，则向指定的用户客户端进行提前预警，其中，n为预先确定的正整数。
具体的，例如，接收到电压值最新的合格数据以后，服务器端将新数据和以前的合格数据混合后，统一进行降序排列，取最低的20次电压数值，加上最新接收到的电压数值，计算出一个平均的电压值，作为最新的电压特征点数据，将所有通过这种方式计算出来的电压特征点数据绘制成一条电压值曲线，随着测试数据的不断增多，最低20次的电压值也基本确定，因此算出的特征点也基本稳定，用特征点绘制的电压曲线波动也会越来越小最后趋于某一个值，这个值就是阈值。在Y轴上按阈值点绘制一条水平线，这条线就是电压值的预警线。预警线代表着系统稳定输出的最小值，当系统输出的电压值连续低于预警线时系统就会发出预警。这种技术带来的效果是阈值预警线是动态更新的，其与机车信号装置的损耗程度息息相关，使得阈值的设置更加科学，且不需要人为地一次次设置。
进一步的，所述测试数据结果包括但不限于电压值、机车信号的灵敏度、应变时间、接收线圈的电阻值、电感量、品质因数和线圈线缆连接性。
进一步的，所述测试终端通过无线或有线的方式将所述测试数据结果上传到所述服务器端中。
进一步的，参照图3所示，所述用户客户端设有三个级别，分别为局、段、车间三级，每级用户客户端拥有不同的权限，其中，
局级用户客户端被授权查看所述服务器端上所有的数据；
段级用户客户端被授权查看归属本段的机车端和测试终端的数据；
车间级用户客户端被授权查看归属本车间测试终端的数据。
具体的，用户客户端具有汇总报表功能，系统根据当前登录用户的权限级别来汇总其权限下的所有测试终端、机车信号的使用情况和故障情况，还可以汇总哪一类测试结果的问题最多，哪一段时间问题最多，从而来判别某一类外部因素导致的检测结果异常。
参照图1所示，一种机车信号全生命周期监测管理方法，应用于上述的一种机车信号全生命周期监测管理系统，所述机车信号全生命周期监测管理方法包括以下步骤：
步骤一、测试终端在机车入库、维修或空闲时对机车信号进行测试，通过无线传输或直接与PC相连把测试数据结果上传到机车信号全生命周期监测管理系统的服务器；
步骤二、机车信号运行时，机车端记录运行数据，并将所述运行数据上传到所述服务器端；
步骤三、服务器接收到测试数据结果和运行数据以后，对所述两种数据进行解析，并将解析到的数据插入到数据库中，如果在解析数据的过程中发现了故障数据，则立即推送报警信息到指定用户的客户端。
进一步的，在步骤二和步骤三之间，还包括：
步骤二一：服务器在接收测试数据结果和运行数据的同时，进行历史数据和新数据的整合分析，从中提取特征点，绘制特征点曲线，进而得到阈值预警线，当近几次的测试数据结果都在逼近所述阈值预警线时，则向指定的用户客户端进行提前预警。
进一步的，所述用户客户端设有三个级别，分别为局、段、车间三级，每级用户客户端拥有不同的权限，其中，
局级用户客户端被授权查看所述服务器端上所有的数据；
段级用户客户端被授权查看归属本段的机车端和测试终端的数据；
车间级用户客户端被授权查看归属本车间测试终端的数据。
进一步的，所述测试数据结果包括但不限于电压值、机车信号的灵敏度、应变时间、接收线圈的电阻值、电感量、品质因数和线圈线缆连接性。

Claims (10)

1.一种机车信号全生命周期监测管理系统，其特征在于，所述系统包括测试终端、服务器端、数据库和用户客户端，所述测试终端连接服务器端，所述服务器端分别与所述数据库和用户客户端连接，其中，
所述测试终端，用于对机车信号进行测试，并把测试数据结果上传到所述服务器端；
所述服务器端，用于将所述测试数据结果进行解析，并将解析到的数据插入到数据库中，如果在解析数据的过程中发现了故障数据，则立即推送报警信息到指定的用户客户端。
2.根据权利要求1所述的一种机车信号全生命周期监测管理系统，其特征在于，所述系统还包括机车端，所述机车端用于在机车信号运行时，通过自身的记录板记录运行数据，并将所述运行数据上传到所述服务器端；所述服务器端还用于对所述运行数据进行解析，并将解析到的数据插入到数据库中，如果在解析数据的过程中发现了故障数据，则立即推送报警信息到指定的用户客户端，
所述机车端通过无线传输、U盘转储或直接转储的方式将所述运行数据上传到所述服务器端中。
3.根据权利要求2所述的一种机车信号全生命周期监测管理系统，其特征在于，所述服务器端还用于进行历史数据和新数据的整合分析，从中提取特征点，绘制特征点曲线，进而得到阈值预警线，当近n次的测试数据结果都在逼近所述阈值预警线时，则向指定的用户客户端进行提前预警，其中，n为预先确定的正整数。
4.根据权利要求3所述的一种机车信号全生命周期监测管理系统，其特征在于，所述测试数据结果包括但不限于电压值、机车信号的灵敏度、应变时间、接收线圈的电阻值、电感量、品质因数和线圈线缆连接性。
5.根据权利要求2所述的一种机车信号全生命周期监测管理系统，其特征在于，所述测试终端通过无线或有线的方式将所述测试数据结果上传到所述服务器端中。
6.根据权利要求5所述的一种机车信号全生命周期监测管理系统，其特征在于，所述用户客户端设有三个级别，分别为局、段、车间三级，每级用户客户端拥有不同的权限，其中，
局级用户客户端被授权查看所述服务器端上所有的数据；
段级用户客户端被授权查看归属本段的机车端和测试终端的数据；
车间级用户客户端被授权查看归属本车间测试终端的数据。
7.一种机车信号全生命周期监测管理方法，应用于权利要求1-6任一项所述的一种机车信号全生命周期监测管理系统，其特征在于，所述机车信号全生命周期监测管理方法包括以下步骤：
步骤一、测试终端在机车入库、维修或空闲时对机车信号进行测试，通过无线传输或直接与PC相连把测试数据结果上传到机车信号全生命周期监测管理系统的服务器；
步骤二、机车信号运行时，机车端记录运行数据，并将所述运行数据上传到所述服务器端；
步骤三、服务器接收到测试数据结果和运行数据以后，对所述两种数据进行解析，并将解析到的数据插入到数据库中，如果在解析数据的过程中发现了故障数据，则立即推送报警信息到指定用户的客户端。
8.根据权利要求7所述的一种机车信号全生命周期监测管理方法，其特征在于，在步骤二和步骤三之间，还包括：
步骤二一：服务器在接收测试数据结果和运行数据的同时，进行历史数据和新数据的整合分析，从中提取特征点，绘制特征点曲线，进而得到阈值预警线，当近几次的测试数据结果都在逼近所述阈值预警线时，则向指定的用户客户端进行提前预警。
9.根据权利要求8所述的一种机车信号全生命周期监测管理方法，其特征在于，所述用户客户端设有三个级别，分别为局、段、车间三级，每级用户客户端拥有不同的权限，其中，
局级用户客户端被授权查看所述服务器端上所有的数据；
段级用户客户端被授权查看归属本段的机车端和测试终端的数据；
车间级用户客户端被授权查看归属本车间测试终端的数据。
10.根据权利要求7所述的一种机车信号全生命周期监测管理方法，其特征在于，所述测试数据结果包括但不限于电压值、机车信号的灵敏度、应变时间、接收线圈的电阻值、电感量、品质因数和线圈线缆连接性。
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