CN115723813A - 一种列车的自动监控维护支持系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种列车的自动监控维护支持系统，其与列车的信号网络连接，该信号网络还分别与列车的多个车载工作模块连接，其中每个车载工作模块用于采集列车的一种或多种状态参数，并将状态参数发送至自动监控维护支持系统；自动监控维护支持系统用于获取每个车载工作模块获取的所有状态参数，并实现对状态参数的展示或存储，以便对任一状态参数进行回放和数据分析。本技术方案将列车的监控和信号维护做深度融合，基于统一的微服务框架实现了列车的自动监控及维护，将维护支持系统的监测同自动监控系统的控制联动起来，能够在故障场景下的联动，实现了故障的快速处理。

Description

一种列车的自动监控维护支持系统

技术领域

本申请涉及轨道交通技术领域，特别是涉及一种列车的自动监控维护支持系统。

背景技术

列车自动监控系统和信号维护支持系统是列出上的重要支持系统，用于保证列车安全稳定运行。本申请申请人在实施本申请的过程中发现，列车自动监控系统与信号维护支持系统之间网络独立、服务器资源独立，对于设备的故障场景无法进行联动，无法实现故障的快速处理，从而造成较大的损失。

发明内容

为了解决上述问题，本申请提供了一种列车的自动监控维护支持系统，以实现在故障场景下的联动，以便实现故障的快速处理。

有鉴于此，本申请公开了一种列车的自动监控维护支持系统，其特征在于，所述自动监控维护支持系统与所述列车的信号网络连接，所述信号网络还分别与所述列车的多个车载工作模块连接，其中：

每个所述车载工作模块用于采集所述列车的一种或多种状态参数，并将所述状态参数发送至所述自动监控维护支持系统；

所述自动监控维护支持系统用于获取每个所述车载工作模块获取的所有所述状态参数，并实现对所述状态参数的展示或存储，以便对任一所述状态参数进行回放和数据分析，所述自动监控维护支持系统包括应用服务器、数据库服务器、智能分析服务器、前置机、自动监控工作站和智能分析工作站，其中：

所述应用服务器分别与前置机、所述数据库服务器、所述自动监控工作站、所述智能分析服务器连接；

所述智能分析工作站与所述自动监控工作站连接；

所述前置机与所述信号网络连接。

可选的，所述列车自动监控系统配置有表示层、业务层、平台层、中间件层、存储层和接口层；

所述接口层用于获取所述一种或多种状态参数；

所述存储层用于存储所述一种或多种状态参数；

所述中间件层用于部署消息队列，用于为所述状态参数提供消息队列服务；

所述平台层用于向提供用户管理服务、权限管理服务、配置管理服务和设备监控服务，并向用户提供回放服务和报警服务；

所述业务层用于提供所述列车的自动监控业务服务、命令下发传递服务和维持支持业务服务。

可选的，所述前置机用于部署前置服务，并支持多种通信协议。

可选的，所述多种通信协议包括RSSP-I通信协议、RSSP-II通信协议、TCP通信协议、UDP通信协议和modbas通信协议中的部分或全部。

可选的，所述应用服务器用于部署所述中间层、所述平台层和传统业务逻辑软件。

可选的，所述数据库服务器用于部署数据库服务。

可选的，所述智能分析服务器用于部署智能联动服务软件。

可选的，所述自动监控工作站用于部署自动监控客户端软件，并提供调度操作服务。

可选的，所述多个车载工作模块包括联锁系统、区域控制器、车载系统、微机监测系统和电源系统中的部分或全部，其中：

所述联锁系统用于采集轨旁设备状态和/或联锁自身状态；

所述区域控制器用于采集控制器自身状态和/或与其他系统的第一通信状态；

所述车载系统用于采集车载系统自身状态和/或与所述其他系统的第二通信状态；

所述微机监测系统用于采集列车上多种设备的工作电压和/或工作电流；

所述电源系统用于采集自身设备状态。

从上述技术方案可以看出，本申请提供了一种列车的自动监控维护支持系统，其与列车的信号网络连接，该信号网络还分别与列车的多个车载工作模块连接，其中每个车载工作模块用于采集列车的一种或多种状态参数，并将状态参数发送至列车自动监控系统；自动监控维护支持系统用于获取每个车载工作模块获取的所有状态参数，并实现对状态参数的展示或存储，以便对任一状态参数进行回放和数据分析。本技术方案将列车的监控和信号维护做深度融合，基于统一的微服务框架实现了列车的自动监控及维护，将维护支持系统的监测同自动监控系统的控制联动起来，能够在故障场景下的联动，实现了故障的快速处理。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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的附图。

图1为本申请实施例的一种列车的自动监控维护支持系统的网络图；

图2为本申请实施例的列车的自动监控维护支持系统的数据流的示意图；

图3为本申请实施例的列车的自动监控维护支持系统的框图；

图4为本申请实施例的定期检修的流程图；

图5为本申请实施例的优选派车的流程图；

图6为本申请实施例的优选充电桩的流程图；

图7为本申请实施例的优选洗车机的流程图；

图8为本申请实施例的联动选择CI\ZC\VOBC主系的流程图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

图1为本申请实施例的一种列车的自动监控维护支持系统的网络图。

参照图1所示，本实施例提供的自动监控维护支持系统10应用于列车上，该系统与列车的信号网络100连接，该信号网络还分别与列车的多个车载工作模块连接，多个车载工作模块分别包括联锁系统101、区域控制器102、车载系统103、微机监测系统104和电源系统105。

其中，该信号网络分别与列车自动监控系统、联锁系统、区域控制器、车载系统、微机监控系统、电源系统连接。各模块处于同一信号网络的连通下，不再单独设置维护网。

联锁系统用于采集各轨旁设备(信号机、计轴、道岔、站台门、紧急关闭按钮、折返按钮、SPKS按钮、清客按钮、再关门按钮、洗车机状态、充电弓等设备)的设备状态，以及自身硬件板卡(通信板卡、I/O板卡)状态，以及本身cpu状态、以及联锁与信号系统其它系统的通信状态。并将该设备状态和通信状态发送至上述列车自动监控系统。

区域控制器用于监测自身硬件板卡(通信板卡、I/O板卡)的状态，以及本身cpu状态、以及区域控制器与信号系统其它系统的通信状态。并将多个状态与该通信状态发送至该列车自动监控系统。

车载系统用于监测自身硬件板卡(通信板卡、I/O板卡)状态，以及本身cpu状态、车载与信号系统其它系统的通信状态，以及车载所获取到的车上各设备的状态。并将多个状态和这里的通信状态发送至该列车自动监控系统。

微机监测系统用于监测道岔、计轴、电源屏、分线柜、信号机、站台门、充电桩、洗车机、紧急停车按钮、SPKS按钮、再关门按钮、再开门按钮、清客按钮等设备的工作电压和工作电流等。并将工作电压和工作电流上传至该列车自动监控系统。

电源系统用于监测自身硬件设备状态并将得到的设备状态上传至列车自动监控系统。

列车的自动监控维护支持系统从上述各系统获取到各种设备状态、通信状态、工作电流以及工作电压后，一方面根据各工作站的功能以及权限，实时的传给各工作站进行展示。另外一方面统一存储到数据库服务器中，以便进行回放，数据分析等。

本实施例中的列车自动监控维护支持系统具体包括应用服务器11、前置机12、数据库服务器13、自动监控工作站14、智能分析工作站15和智能分析服务器16，如图2所示。该应用服务器分别与前置机、数据库服务器、自动监控工作站、智能分析服务器连接；智能分析工作站与自动监控工作站连接；前置机与信号网络连接。

从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种列车的自动监控维护支持系统，其与信号网络连接，该信号网络还分别与多个车载工作模块连接，其中每个车载工作模块用于采集列车的一种或多种状态参数，并将状态参数发送至自动监控维护支持系统；自动监控维护支持系统用于获取每个车载工作模块获取的所有状态参数，并实现对状态参数的展示或存储，以便对任一状态参数进行回放和数据分析。本技术方案将列车的监控和信号维护做深度融合，基于统一的微服务框架实现了列车的自动监控及维护，将维护支持系统的监测同自动监控系统的控制联动起来，能够在故障场景下的联动，实现了故障的快速处理。

与传统独立的列车自动监控系统和维护支持系统相比，本申请的技术方案具有如下主要特点：

1.支持通过设备定期状态联动定期检修：

对于定期需要检修的设备(包括CI所采集设备：信号机、计轴、道岔、站台门、紧急关闭按钮、折返按钮、SPKS按钮、清客按钮、再关门按钮、洗车机状态、充电弓等设备的通信卡、继电器、I/O板卡，各子系统硬件设备：CI\ZC\ATP\ATO硬件板卡状态，CPU温度状态等，微机监测系统所监测设备：道岔、计轴、电源屏、分线柜、信号机、站台门、充电桩、洗车机、紧急停车按钮、SPK按钮、再关门按钮、再开门按钮、清客按钮等设备的电压，电流等)。

当设备定期时间即将到达，触发报警，并联动提醒场调和行调做好保障措施，比如：道岔检修时间到的前一天晚上，弹出提示需要检修。

当设备逾期未检修，系统将自动联动将设备导向安全侧，并同时通知给调度和维保，进行运营保障和紧急检修。比如：道岔检修过期，系统自动将道岔封锁，经过检修或者人工确认不影响使用之后解除封锁，正常使用，如确认影响使用，则行调做好运营保障和紧急检修。

2.支持根据设备状态联动优先选择状态好的设备：

系统自动检测设备的状态，并设备状态进行风险评估，并根据评估结果，优先选用状态好的同类型设备，设备包括但不限于车辆，充电桩、充电弓、洗车机、CI、ZC、VOBC的主备系。根据采集到的车辆状态，优先派状态好的列车上线运营，其余作为备车使用，在选择备车上线时，也可以以状态作为优选规则。

根据采集到的充电桩和充电弓状态，经过风险评估，找出状态最好的充电桩，在列车需要充电时，自动调车到状态好的充电列位上进行充电。

根据采集到的洗车机状态，经过风险评估，找出状态最好的洗车机，在列车需要洗车时，自动调车到状态好的洗车列位上进行充电。

根据采集到的CI\ZC\VOBC状态，经过风险评估，找出状态最好的一系，提醒调度和维保选择状态好的一系常用。

3.支持根据设备的异常状态紧急联动抢修：

设备检测、设备状态预测与运行控制联动，可以将系统采集到的设备(包括但不限于CI所采集设备：信号机、计轴、道岔、站台门、紧急关闭按钮、折返按钮、SPKS按钮、清客按钮、再关门按钮、洗车机状态、充电弓等设备的通信卡、继电器、I/O板卡，各子系统硬件设备：CI\ZC\ATP\ATO硬件板卡状态，CPU温度状态等，微机监测系统所监测设备：道岔、计轴、电源屏、分线柜、信号机、站台门、充电桩、洗车机、紧急停车按钮、SPKS按钮、再关门按钮、再开门按钮、清客按钮等设备的电压，电流等)状态以及根据设备状态评价、风险评估，检修决策。

当决策结果风险较低时，弹出提示给到维保和运营，保障运营和及时维修。

根据采集到维修车辆出现故障(喇叭、空调、照明故障等)，同时联动列车自动监控系统报警并自动更改运行计划，组织将列车自动下线到车辆段内检修线，并同时自动给备车安排计划上线接替故障车运营。

根据道岔、计轴、电源屏、分线柜、信号机、站台门、充电桩、洗车机、紧急停车按钮、SPKS按钮、再关门按钮、再开门按钮、清客按钮等设备的电压，电流低于标准范围，风险评估为低，提示维保和运营。

当决策结果风险较高或者致命时，紧急联动导向安全侧(紧急扣车等)，并根据对运营的影响，自动采取措施，规避风险，从而恢复运营。并通知维保紧急抢修。

根据采集到区间电缆绝缘出现问题，电缆断路或者短路，风险评估为高，联动列车自动监控系统在行调和维保界面报警，并同时联动扣车。

根据采集到维车辆车辆出现故障(制动故障、牵引力丧失、车载pis、PA出现故障等)，同时联动列车自动监控系统报警并自动更改运行计划，组织将列车自动下线到车辆段内检修线，并同时自动给备车安排计划上线接替故障车运营。

根据采集到CI、ZC、VOBC的通信板卡或者I/O板卡故障，CPU温度超高时，立即进行切系，切系状态较好的一系，并组织紧急抢修。

4.自动列车监控业务逻辑与维护支持系统业务逻辑硬件设备共享，避免硬件资源浪费，节省成本。

5.网络资源共享，避免重复组网。

6.平台统一，权限统一管理，避免不必要重复开发工作。

7.数据采集来源统一，避免重复采集和重复解析。

在本实施例的具体实施方式中，该自动监控维护支持系统配置有表示层、业务层、平台层、中间件层、存储层和接口层，如图3所示。

前置机用于部署前置服务，并支持RSSP-I,RSSP-II、TCP、UDP、modbas等多种通信协议，其主要负责采集联锁系统、区域控制器、车载系统、微机监测系统、电源系统等外部子系统的数据，以及对联锁系统、区域控制器、车载系统的命令控制。

应用服务器用于负责主要业务逻辑处理。

中间层用于部署消息队列等中间件。

平台层用于用户管理、权限管理、配置管理、回放服务、报警服务、设备监控等中间件，采集数据存储与传递服务、回放服务、报警服务。主要负责用户管理、权限管理、回放、报警、报表通用功能，

传统业务逻辑软件列车自动监控业务服务、命令下发传递、维护支持业务。

智能分析服务器用于部署智能联动服务软件：大数据分析服务、风险预测以及决策服务、维护联动服务等。主要负责维护支持与自动监控之间的联动处理，如联动定期修，联动优选、联动状态修等。

数据库服务器用于部署数据库服务等，主要将采集到的数据进行存储，做为各业务软件的基础，为大数据分析、预测、决策提供数据基础。

自动监控工作站用于部署自动监控各客户端软件，提供给调度操作。

智能分析维护工作站用于负责监控设备状态，以及联动智能分析维修操作处理。

本实施例的技术方案可以实现如下具体处理：

1、通过设备定期状态联动定期检修。

系统记录每一个设备的检修时间。对于即将到期检修的设备(提前一天通知)：产生事件给维保界面，维保收到之后，开展例行检修。定期检修流程如图4所示。

对于已经到期的设备(因为请点等原因没有完成检修)：后台联动服务自动将设备导向安全侧(以道岔为例，将道岔自动封锁)。同时产生报警给行调界面和维保界面，行调确认该设备是否影响正常运营，是否接受此风险，如果不影响或者接受此风险，输入密码，确认。解除安全侧状态，继续运营。并告知维保尽快检修。维保收到报警之后，确认状态，并尽快完成检修。

2、根据采集到的车辆状态，优先派状态好的列车上线运营，其余作为备车使用，在选择备车上线时，也可以以状态作为优选规则。优选派车流程如图5所示。

3、根据采集到的充电桩和充电弓状态，经过风险评估，找出状态最好的充电桩，在列车需要充电时，自动调车到状态好的充电列位上进行充电。优选充电桩流程如图6所示。

4、根据采集到的洗车机状态，经过风险评估，找出状态最好的洗车机，在列车需要洗车时，自动调车到状态好的洗车列位上进行充电。优选洗车机流程如图7所示。

5、根据采集到的CI\ZC\VOBC状态，经过风险评估，找出状态最好的一系，提醒调度和维保选择状态好的一系常用。联动选择CI\ZC\VOBC主系的流程图如图8所示。

通过选择主系支持根据设备的异常状态紧急联动抢修：

设备检测、设备状态预测与运行控制联动，可以将系统采集到的设备(包括但不限于CI所采集设备：信号机、计轴、道岔、站台门、紧急关闭按钮、折返按钮、SPKS按钮、清客按钮、再关门按钮、洗车机状态、充电弓等设备的通信卡、继电器、I/O板卡，各子系统硬件设备：CI\ZC\ATP\ATO硬件板卡状态，CPU温度状态等，微机监测系统所监测设备：道岔、计轴、电源屏、分线柜、信号机、站台门、充电桩、洗车机、紧急停车按钮、SPKS按钮、再关门按钮、再开门按钮、清客按钮等设备的电压，电流等)状态以及根据设备状态评价、风险评估，检修决策。

当决策结果风险较低时，弹出提示给到维保和运营，保障运营和及时维修。

根据采集到维车辆车辆出现故障(喇叭、空调、照明故障等)，同时联动列车自动监控系统报警并自动更改运行计划，组织将列车自动下线到车辆段内检修线，并同时自动给备车安排计划上线接替故障车运营。

根据道岔、计轴、电源屏、分线柜、信号机、站台门、充电桩、洗车机、紧急停车按钮、SPKS按钮、再关门按钮、再开门按钮、清客按钮等设备的电压，电流低于标准范围，风险评估为低，提示维保和运营。

当决策结果风险较高或者致命时，紧急联动导向安全侧(紧急扣车等)，并根据对运营的影响，自动采取措施，规避风险，从而恢复运营。并通知维保紧急抢修。

根据采集到区间电缆绝缘出现问题，电缆断路或者短路，风险评估为高，联动列车自动监控系统在行调和维保界面报警，并同时联动扣车。

根据采集到车辆出现故障(制动故障、牵引力丧失、车载pis、PA出现故障等)，同时联动列车自动监控系统报警并自动更改运行计划，组织将列车自动下线到车辆段内检修线，并同时自动给备车安排计划上线接替故障车运营。

根据采集到CI、ZC、VOBC的通信板卡或者I/O板卡故障，CPU温度超高时，立即进行切系，切系状态较好的一系，并组织紧急抢修。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域内的技术人员应明白，本申请实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本申请实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请实施例是参照根据本申请实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本申请实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (9)

1.一种列车的自动监控维护支持系统，其特征在于，所述自动监控维护支持系统与所述列车的信号网络连接，所述信号网络还分别与所述列车的多个车载工作模块连接，其中：

每个所述车载工作模块用于采集所述列车的一种或多种状态参数，并将所述状态参数发送至所述自动监控维护支持系统；

所述自动监控维护支持系统用于获取每个所述车载工作模块获取的所有所述状态参数，并实现对所述状态参数的展示或存储，以便对任一所述状态参数进行回放和数据分析，所述自动监控维护支持系统具体包括应用服务器、数据库服务器、智能分析服务器、前置机、自动监控工作站和智能分析工作站，其中：

所述应用服务器分别与前置机、所述数据库服务器、所述自动监控工作站、所述智能分析服务器连接；

所述智能分析工作站与所述自动监控工作站连接；

所述前置机通过多种通信协议与所述信号网络连接。

2.如权利要求1所述的自动监控维护支持系统，其特征在于，所述列车自动监控系统配置有表示层、业务层、平台层、中间件层、存储层和接口层；

所述接口层用于获取所述一种或多种状态参数；

所述存储层用于存储所述一种或多种状态参数；

所述中间件层用于部署消息队列，用于为所述状态参数提供消息队列服务；

所述平台层用于向提供用户管理服务、权限管理服务、配置管理服务和设备监控服务，并向用户提供回放服务和报警服务；

所述业务层用于提供所述列车的自动监控业务服务、命令下发传递服务和维持支持业务服务。

3.如权利要求2所述的自动监控维护支持系统，其特征在于，所述前置机用于部署前置服务，并支持多种通信协议。

4.如权利要求3所述的自动监控维护支持系统，其特征在于，所述多种通信协议包括RSSP-I通信协议、RSSP-II通信协议、TCP通信协议、UDP通信协议和modbas通信协议中的部分或全部。

5.如权利要求1所述的自动监控维护支持系统，其特征在于，所述应用服务器用于部署所述中间层、所述平台层和传统业务逻辑软件。

6.如权利要求1所述的自动监控维护支持系统，其特征在于，所述数据库服务器用于部署数据库服务。

7.如权利要求1所述的自动监控维护支持系统，其特征在于，所述智能分析服务器用于部署智能联动服务软件。

8.如权利要求1所述的自动监控维护支持系统，其特征在于，所述自动监控工作站用于部署自动监控客户端软件，并提供调度操作服务。

9.如权利要求1所述的自动监控维护支持系统，其特征在于，所述多个车载工作模块包括联锁系统、区域控制器、车载系统、微机监测系统和电源系统中的部分或全部，其中：

所述联锁系统用于采集轨旁设备状态和/或联锁自身状态；

所述区域控制器用于采集控制器自身状态和/或与其他系统的第一通信状态；

所述车载系统用于采集车载系统自身状态和/或与所述其他系统的第二通信状态；

所述微机监测系统用于采集列车上多种设备的工作电压和/或工作电流；

所述电源系统用于采集自身设备状态。

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