CN114684226A - 场强监测方法、系统、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一场强监测方法、系统、设备及存储介质，该场强监测方法包括接收列车位置信息以及列车所在轨道位置处的场强信号信息，获取预定时间段内预定位置处轨道的场强信号变化趋势，根据场强信号和场强信号变化趋势生产全线场强分布图，根据全线场强分布图判定轨道的场强信号状态。通过上述方式，本申请能够更为精确地判断轨道各处的场强信号状态。

Description

场强监测方法、系统、设备及存储介质

技术领域

本申请涉及无线通信技术领域，特别是涉及场强监测方法、系统、设备及存储介质。

背景技术

伴随着城市轨道交通的快速发展，地铁线路的数量和地理环境的复杂程度都在不断增加，地铁发车间隔不断缩短，调度业务不断加重，如果地铁在运营期间出现场强信号弱或无信号导致通话断续或无法呼叫的状况，将会加大调度难度，甚至导致调度杂乱。因此，需要即时监测获取轨道的场强信号状态，以保证通信畅通。

目前所用场强及无线信道监测系统，通过搭建固定的监测器来采集基站与无线中继站的场强数据信息发送给中心管理站，当在设定的时间内未能接收到对应的基站、基站拉远站、无线中继站的地址码、对应的场强指标码、信道指标码时，进行声光报警及图像显示，显示对应基站、基站拉远站、无线中继站的位置及报警类型。

本申请的发明人在长期的研发过程中，发现这种方法并没有监测到全线的场强信号，具有一定的时延性，且出现故障时不易定位到具体位置，当无线场强信号故障发生时，经多次列车多次通信才能确认是信号故障和模糊的位置范围，然后才做出应对方案，且基本上靠单纯的人工事后现场排查、反复多次确认位置范围，才能分析做出相应的解决方案。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是提供一种场强监测方法、系统、设备及存储介质，能够更为精确地监测轨道各处的场强信号状态。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种场强监测方法，该场强监测方法包括接收列车位置信息以及列车所在轨道位置处的场强信号信息，场强信号信息由列车采集获取得到,获取预定时间段内预定位置处轨道的场强信号变化趋势,根据场强信号和场强信号变化趋势生产全线场强分布图,根据全线场强分布图判定轨道的场强信号状态。

其中，获取预定时间段内预定位置处轨道的场强信号变化趋势包括依次对预定位置处接收到的场强信号值与前一个场强信号值取加权平均值，并与前一个场强信号值进行比较得到加权平均值的变化差值，根据变化差值判定预定位置处轨道的变化趋势，前一个场强信号值是前一次计算所得的加权平均值。

其中，若预定位置处接收到的场强信号值低于第一阈值时，则判定预定位置处轨道的场强为弱场强并作出警告。

其中，根据场强信号变化趋势判定轨道的场强信号状态包括若预定位置处轨道的场强信号变化差值超出第二阈值，则判定预定位置处轨道的场强信号故障。

其中，根据场强信号和场强信号变化趋势生产全线场强分布图包括存储轨道上各个位置处的场强信号信息，生成全线场强分布图，全线场强分布图上标识有轨道各个位置处的场强信号值和/或场强信号状态。

其中，全线场强分布图上以不同声光/颜色标识场强信号的强弱，以提供不同程度的告警信息；将全线场强分布图和告警信息发送至集中网管系统。

其中，接收列车位置信息以及列车所在位置处轨道的场强信号信息包括列车位置信息来自自动列车监控系统，列车位置信息包括监测时间和位置信息，场强信号信息包括监测时间和场强信号值。

其中，接收列车位置信息以及列车所在位置处轨道的场强信号信息还包括场强信号信息由列车按预定时间间隔上报所得。

其中，场强监测方法还包括接收查询指令，查询指令包括轨道位置信息，根据查询指令生成对应轨道的场强分布图/数据。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种一种场强监测系统，场强监测系统包括：接收模块、获取模块和解析模块，接收模块用于接收列车位置信息以及列车所在位置处轨道的场强信号信息，场强信号信息由列车采集获取得到；获取模块用于获取预定时间段内预定位置/区域处轨道的场强信号变化趋势；解析模块用于根据场强信号变化趋势判定轨道的场强信号状态。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质用于存储指令/程序数据，指令/程序数据能够被执行以实现上述的场强监测方法。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种场强监测设备，场强监测设备包括相互耦接的存储器和处理器，处理器用于执行存储器中存储的程序指令，以实现上述的场强监测方法。

本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请可应用于对无线通信过程中场强信号的监测，特别是地铁运行过程中轨道各处场强信号的监测。通过利用列车来采集获取所在轨道处的场强信号信息，能够精确的获取全线轨道的场强信号信息，不需要再单独架设监测装置，节约成本；同时通过获取预定时间段内预定位置/区域处轨道的场强信号变化趋势，根据场强信号变化趋势判定轨道的场强信号状态，综合一个时间段内的多次监测结果，能够规避偶然性的场强信号差，更准确的获知场强信号状态，进而更为精确地监测获知轨道各处的场强信号状态。

附图说明

图1是本申请场强监测方法一实施方式的流程示意图；

图2是本申请一实施方式中场强监测系统示意图；

图3是本申请场强监测方法另一实施方式的流程示意图；

图4(a)是本申请实施方式中全线场强分布图的场强值界面；

图4(b)是本申请实施方式中全线场强分布图的轨道告警界面；

图5是本申请实施方式中场强监测系统结构示意图；

图6是本申请实施方式中计算机可读存储介质的结构示意图；

图7是本申请实施方式中场强监测设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请所提供的场强监测方法、场强监测系统，计算机可读存储介质做进一步详细描述。

本申请提供了一种场强监测方法，该方法可应用于对无线通信过程中场强信号的监测，特别是地铁运行过程中轨道各处场强信号的监测。通过利用运行在轨道上的列车来采集获取所在轨道处的场强信号信息，能够精确的获取全线轨道各处的场强信号信息，还不需要再单独架设监测装置，节约成本；同时通过获取预定时间段内预定位置/区域处轨道的场强信号变化趋势，根据场强信号变化趋势判定轨道的场强信号状态，综合一个时间段内的多次监测结果，能够规避偶然性的场强信号差，降低监测误差，进而更为精确地监测获知轨道各处的场强信号状态。在其他实施方式中，该监测方法还可应用于其他场景中的场强信号监测，不限于轨道交通场景。

具体请参阅图1，图1是本申请实施方式中一场强监测方法的流程示意图，本实施方式的场强监测方法包括以下步骤：

S110：接收列车位置信息以及列车所在轨道位置处的场强信号信息。

列车位置信息指的是列车在运行过程中所处的实时位置信息，场强信号指的是地铁专用的无线通信网络的电场强度，相比较而言地铁专用无线通信网络相比于其他的公用或者民用无线网络来说稳定性和安全性都是比较高的。良好的场强信号是地铁无线通信及调度的基础，当场强信号差时地铁调度人员与列车之间将无法进行正常通信交流。结合列车位置信息能够知晓所接收的场强信号信息是轨道上哪个位置处的场强信号信息。

S130：获取预定时间段内预定位置处轨道的场强信号变化趋势。

预定时间段是为了使获取的场强信号的变化趋势更加具体，因此预定时间段可以是较长的一段时间，也可以是较短的一段时间，此处不做具体的限定。

S150：根据场强信号和场强信号变化趋势生产全线场强分布图。

由列车车载台所上报的场强信号信息在场强监测系统的调度界面生成全线场强分布图，全线场强分布图上标识有所述轨道各个位置处的场强信号值和/或场强信号状态，由此地铁调度人员可直观地了解到轨道各位置处所对应的场强信号信息。

S170：根据场强信号变化趋势判定轨道的场强信号状态。

通过对预定位置处轨道的场强信号的变化趋势进行分析即可判断出该位置的场强信号状态是否出现异常。

本申请实施方式通过利用列车来采集获取所在轨道处的场强信号信息，能够精确的获取全线轨道的场强信号信息，同时通过获取预定时间段内预定位置/区域处轨道的场强信号变化趋势，根据场强信号和场强信号变化趋势生产全线场强分布图，根据全线场强分布图判定轨道的场强信号状态，能够规避偶然性的场强信号差，更准确的获知场强信号状态，进而更为精确地监测获知轨道各处的场强信号状态。更进一步地，能够直接了解到轨道各处的无线通信场强信号信息，当场强信号发生故障时可以确认到具体位置区域，提高地铁调度人员的判断处理效率与准确度。

本申请所提供的场强监测方法可作为独立的场强监测系统使用，也可以应用到轨道交通调度系统中，亦可以直接作为轨道交通调度系统使用，以给列车调度提供信息。本申请将以场强监测方法应用到列车调度系统为例进行说明，但不限于此。

请参阅图2，图2是本申请实施方式中场强监测系统示意图。该实施方式中，场强监测系统20包括自动列车定位系统201和列车调度系统202，其中列车调度系统202包括场强监测系统2021。自动列车定位系统201用于实时监测获取列车位置信息，列车调度系统202用于列车调度管理，场强监测系统2021用于接收并分析轨道处场强信号信息。列车调度系统包括场强监测系统，下文将统称列车调度系统。

请参阅图3，图3是本申请所提供的场强监测方法的另一实施方式的流程示意图。本实施方式主要包括如下步骤：

S210：列车调度系统接收列车所在轨道位置处的场强信号信息。

其中，场强信号信息由列车采集获取得到。列车在运行过程中可监测获取其所经过的轨道处的场强信号信息，然后将采集到的场强信号信息发给列车调度系统。调度员可预先设置场强信号信息上报时间间隔，列车调度系统向所有列车广播场强信号信息上报指令。列车上线后可依据指令进行场强信息上报。

进一步地，场强信号信息包括位置信息、检测时间和场强信号值，以明确得知对应哪个轨道处的场强信号。位置信息可以是列车调度系统发给列车的，或者列车自身携带的定位装置获取的。

在其他实施方式中，场强信号信息不包括位置信息，列车调度系统直接去自动列车定位系统处获取位置信息，该位置信息携带时间信息，以与场强信号信息对应。

在一实施方式中，列车可对其采集到的场强信号信息进行分析，如与预设的场强信号第一阈值做比较，若小于第一阈值则说明场强场强为弱场强，此时列车可不用遵循上报时间间隔，即时将弱场强信号信息上报并警告，以使调度系统及时获知异常，进而快速处理，降低场强异常对列车运营带来的影响。若分析所得信号正常，则可遵循上报时间间隔，正常上报，以便于对上报信息的管理。

S230：通过累计取平均值的计算方式获取预定时间段内预定位置/区域处轨道的场强信号变化趋势。

为了避免在偶然性的场强信号弱时发生误判，提升对场强信号信息分析的准确度，该实施方式中综合一个时间段内的多个监测结果。具体可利用累计取平均值的计式计算预定时间段内预定位置/区域处轨道的场强信号变化趋势。

具体的，依次将预定位置处接收到的场强信号值与前一个场强信号值相加取平均值，并与前一个场强信号值进行比较得到平均值的变化差值，根据变化差值判定所述预定位置处轨道的变化趋势。其中，前一个场强信号值是前一次计算所得的平均值。

在具体的应用场景中，预设一段时间，可以是五分钟、十分钟、二十分钟等，具体的预设时间不做具体限定，对这一段时间内的场强信号进行计算，其中，接收该时间段内第一辆经过该位置/区域的列车所上报的场强信号信息，获取第一个场强信号值；接收第二辆经过该位置/区域的列车所上报的场强信号信息，将其与第一辆列车的场强信号相加取平均值，获得第二个场强信号值；接收第三辆经过该位置/区域的列车所上报的场强信号信息，将其与经计算后得到的第二个场强信号值相加取平均值，获得第三个场强信号值，以此类推接收完该预定位置/区域在预定时间段内的所有列车上报的场强信号信息，由上述累计取平均值的计算方式得出该预定位置/区域在预定时间段内的场强信号的变化趋势。

具体的，累计取平均值的计算方式还可以是加权平均计算，加权平均值即将各数值乘以相应的权数，然后加总求和得到总体值，再除以总的单位数。加权平均值的大小不仅取决于总体中各单位的数值(变量值)的大小，而且取决于各数值相对应的权数。在具体的应用场景中，不同场强信号所对应的权重可自由设定，此处不做具体限定。

S250：根据所述场强信号变化趋势判定轨道的场强信号状态。

若预定位置/区域处轨道经累计取平均值计算后的场强信号变化差值超出第二阈值，则判定所述预定位置/区域处轨道的场强信号故障，具体的阈值可根据应用场景自由设置，此处不做具体限定。由于场强信号的变化趋势是由累计取平均值的计算方法得出，因此当发生偶然性的场强信号变弱时，计算后的场强信号值并不会发生快速上升/下降，往往不会超出预设的第二阈值，因此可以有效地避免误判的发生。

S270：存储所述轨道上各个位置处的场强信号信息，生成全线场强分布图；

由列车车载台所上报的场强信号信息结合自动列车定位系统所提供的对应位置信息，在场强监测系统的调度界面生成全线场强分布图，全线场强分布图上标识有所述轨道各个位置处的场强信号值和/或场强信号状态，由此地铁调度人员可直观地了解到轨道各位置处所对应的场强信号信息。调度员可按时间段、列车、故障位置范围和场强告警等级等组合条件查询场强分布，并可以将场强分布图和场强数据信息导出到Excel文件进行保存或打印。在一个具体的实施场景中，请结合参阅图4，图4是本申请提供的全线场强分布图的示例，其中图4(a)为全线场强分布图的场强值界面，其纵坐标表示场强信号值，横坐标表示全线轨道经划分后的轨道区域，其中场强信号值越小信号越差，；图4(b)为全线场强分布图的轨道告警界面，其具体的轨道区域划分与图4(a)相对应。

S290：全线场强分布图上以不同声光/颜色标识所述场强信号的强弱。

在场强监测系统解析场强信号以及自动列车监控系统发送的列车实时位置信息后，判断其是否属于弱场强范围，若属于弱场强范围则根据告警等级和弱场强告警算法将全线场强分布图上的列车和轨道描绘成对应的告警色(例如：绿色:场强信号好，无告警；黄色:场强信号弱，一般告警；橙色:场强信号差，重要告警；红色:场强信号故障且无法正常通信，紧急告警)，还可以再附加相应的声音警告，这样值班调度人员可以更直观区别发生的场强告警是偶然性的个别列车，还是某个区域发生了场强信号故障，并做出相应的故障应对方案，从而保证了轨道交通通信调度的正常运营。

其中，轨道告警界面包括轨道区域模块与列车模块；轨道区域模块显示的是经累计取平均值计算后的场强信号状态，根据其经累计取平均值计算后场强值预设相应的告警等级；列车模块显示的是列车实时上报的场强信号状态，根据其信号值也预设相应的告警等级。

具体的，01车为偶然性的弱场强信号，经累计取平均值计算后的A001轨道处场强信号值并无明显异常，为一般告警，此时在轨道告警界面上对列车模块做相应的告警标识，轨道区域A003为正常场强信号标识；02车为非偶然性的差场强信号，相应的轨道区域B007、B009的经累计取平均值计算后的场强值低于相应范围，为重要告警，此时在轨道告警界面上对列车模块以及对应的轨道区域模块都做相应的告警标识；03车为场强信号故障且无法正常通信，相应的轨道区域C007的经累计取平均值计算后的场强值发生骤降，低于相应范围，为紧急告警，需做相应的故障应对方案，此时在轨道告警界面上对列车模块以及对应的轨道区域模块都做相应的告警标识；04车场强信号好，无告警，此时在轨道告警界面上对列车模块以及对应的轨道区域模块做正常场强信号标识。

进一步的，同时可以通过集中网管系统接口将列车、场强信号等告警信息发送至集中网管系统，这样维护人员在集中网管系统也能接收到相应的告警信息，快速的做出应对处理。

本申请实施方式在场强监测系统接收列车位置信息以及列车所在位置处轨道的场强信号信息后，获取预定时间段内预定位置/区域处轨道的场强信号变化趋势，根据所述场强信号变化趋势判定轨道的场强信号状态，场强监测系统存储所述轨道上各个位置处的场强信号信息，生成全线场强分布图，全线场强分布图上以不同声光/颜色标识所述场强信号的强弱。通过上述方式地铁调度人员可以通过场强监测系统界面更加直观地掌握轨道各处的场强信号信息，并可接收到相应的声光/颜色告警，地铁调度值班人员可以根据弱场强告警和实时的全线场强分布图来提前做出在信号故障下的列车通信调度的应对方案，以及在事后进行信号覆盖故障排查时，可以根据实时的全线场强分布图提供的精确定位来缩小排查范围和界定故障设备。

请参阅图5，图5是本申请实施方式中场强监测系统结构示意图。具体的，场强监测系统包括用于接收列车位置信息以及列车所在位置处轨道的场强信号信息的接收模块51，用于获取预定时间段内预定位置/区域处轨道的场强信号变化趋势的获取模块52，用于根据所述场强信号变化趋势判定轨道的场强信号状态的解析模块53。

进一步的，解析模块53还可以包括数据解析单元，数据存储单元，轨道调度图告警单元，可接收查询指令的场强分布图处理单元等。

请参阅图6，图6为本申请实施方式中计算机可读存储介质的结构示意图。本申请实施例的计算机可读存储介质61存储有指令/程序数据62，该指令/程序数据62被执行时实现本申请场强监测方法任一实施例以及任意不冲突的组合所提供的方法。其中，该指令/程序数据62可以形成程序文件以软件产品的形式存储在上述存储介质61中，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)或处理器(processor)执行本申请各个实施方式方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质61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，或者是计算机、服务器、手机、平板等终端设备。

请参阅图7，图7是本申请实施方式中场强监测设备的结构示意图。该实施方式中，场强监测设备70包括处理器71。

处理器71还可以称为CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)。处理器71可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。处理器71还可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器71也可以是任何常规的处理器等。

场强监测设备70可以进一步包括存储器(图中未示出)，用于存储处理器71运行所需的指令和数据。

处理器71用于执行指令以实现上述本申请场强监测方法任一实施例及任意不冲突的组合所提供的方法。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (12)

1.一种场强监测方法，其特征在于，包括：

接收列车位置信息以及列车所在轨道位置处的场强信号信息，所述场强信号信息由所述列车采集获取得到；

获取预定时间段内预定位置处轨道的场强信号变化趋势；

根据所述场强信号和所述场强信号变化趋势生产全线场强分布图；

根据所述全线场强分布图判定轨道的场强信号状态。

2.根据权利要求1所述的场强监测方法，其特征在于，

所述获取预定时间段内预定位置处轨道的场强信号变化趋势包括：

依次对所述预定位置处接收到的场强信号值与前一个场强信号值取加权平均值，并与所述前一个场强信号值进行比较得到加权平均值的变化差值，根据所述变化差值判定所述预定位置处轨道的变化趋势，所述前一个场强信号值是前一次计算所得的加权平均值。

3.根据权利要求2所述的场强监测方法，其特征在于，

若所述预定位置处接收到的场强信号值低于第一阈值时，则判定所述预定位置处轨道的场强为弱场强并作出警告。

4.根据权利要求2所述的场强监测方法，其特征在于，

所述根据场强信号变化趋势判定轨道的场强信号状态包括：

若所述预定位置处轨道的场强信号变化差值超出第二阈值，则判定所述预定位置处轨道的场强信号故障。

5.根据权利要求1所述的场强监测方法，其特征在于，

所述根据所述场强信号和所述场强信号变化趋势生产全线场强分布图包括：

存储所述轨道上各个位置处的场强信号信息，生成全线场强分布图，所述全线场强分布图上标识有所述轨道各个位置处的场强信号值和/或场强信号状态。

6.根据权利要求5所述的场强监测方法，其特征在于，

所述全线场强分布图上以不同声光/颜色标识所述场强信号的强弱，以提供不同程度的告警信息；将所述全线场强分布图和所述告警信息发送至集中网管系统。

7.根据权利要求1所述的场强监测方法，其特征在于，

所述接收列车位置信息以及列车所在位置处轨道的场强信号信息包括：

所述列车位置信息来自自动列车监控系统，所述列车位置信息包括监测时间和位置信息；所述场强信号信息包括监测时间和场强信号值。

8.根据权利要求1所述的场强监测方法，其特征在于，

所述接收列车位置信息以及列车所在位置处轨道的场强信号信息还包括：所述场强信号信息由所述列车按预定时间间隔上报所得。

9.根据权利要求1所述的场强监测方法，其特征在于，所述方法还包括：

接收查询指令，所述查询指令包括轨道位置信息，根据所述查询指令生成对应轨道的场强分布图/数据。

10.一种场强监测系统，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收列车位置信息以及列车所在位置处轨道的场强信号信息，所述场强信号信息由所述列车采集获取得到；

获取模块，用于获取预定时间段内预定位置/区域处轨道的场强信号变化趋势；

解析模块，用于根据所述场强信号变化趋势判定轨道的场强信号状态。

11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质用于存储指令/程序数据，所述指令/程序数据能够被执行以实现如权利要求1-9中任一项所述的场强监测方法。

12.一种场强监测设备，其特征在于，所述场强监测设备包括相互耦接的存储器和处理器，所述处理器用于执行所述存储器中存储的程序指令，以实现权利要求1-9中任一项所述的场强监测方法。

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