CN115782971B - 一种道岔的状态监测方法、装置、系统及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种道岔的状态监测方法、装置、系统及存储介质。该方法包括：响应于检测到目标道岔的动作指令，将功率读取时刻以及接收到的功率数据对应存储在目标存储模块中；响应于接收到电流数据包，基于所述电流数据包对应的电流采集时刻以及所述目标存储模块中的功率读取时刻，确定与所述电流数据包中各电流数据分别匹配的目标功率数据；在同一时间坐标系中，基于各所述电流数据、各所述目标功率数据和各所述电流数据的电流采集时刻，分别绘制电流曲线和功率曲线；基于所述同一时间坐标系下的电流曲线和功率曲线，确定所述目标道岔的工作状态。本发明实施例提高了道岔的状态监测结果的准确度。

Description

一种道岔的状态监测方法、装置、系统及存储介质

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种道岔的状态监测方法、装置、系统及存储介质。

背景技术

在列控联锁一体化、联锁等系统中，电务维修机和集中监测设备是现场人员对主机、道岔等单元的运行状态进行实时监测的强有力工具。其中，道岔是指列车由一条线路转向另一条线路的轨道连接设备，是铁路信号的主要控制对象之一。

在铁路道岔的故障诊断和日常维护工作中，为了保证行车安全，要求现场人员对道岔的动作过程及工作状态进行监测。对于直流道岔，目前通常通过分析道岔的电流曲线进行监测，对于交流道岔，目前通常通过分析道岔的功率曲线进行监测。

单一类型的曲线数据所反映的信息往往不足以支撑对道岔的工作状态进行准确地分析与定位。而在轨道交通现场，由于电流采集设备和功率采集设备的设备参数和采集方式的不同，使得分别采集到的电流数据和功率数据之间存在不稳定的采集时间差，无法实现综合电流曲线和功率曲线进行道岔的工作状态的监测目的。

发明内容

本发明实施例提供了一种道岔的状态监测方法、装置、系统及存储介质，以解决电流数据和功率数据之间存在不稳定的采集时间差，导致电流曲线和功率曲线无法对齐同步的问题，实现基于同步的电流曲线和功率曲线对道岔的工作状态进行综合比较分析的目的，从而提高道岔的监测结果的精确度以及提高现场监测作业的作业效率。

根据本发明一个实施例提供了一种道岔的状态监测方法，该方法包括：

响应于检测到目标道岔的动作指令，将功率读取时刻以及接收到的功率数据对应存储在目标存储模块中；其中，所述功率数据是功率采集设备基于功率读取周期采集到的；

响应于接收到电流数据包，基于所述电流数据包对应的电流采集时刻以及所述目标存储模块中的功率读取时刻，确定与所述电流数据包中各电流数据分别匹配的目标功率数据；其中，所述电流数据是电流采集设备基于电流采集周期采集到的；

在同一时间坐标系中，基于各所述电流数据、各所述目标功率数据和各所述电流数据的电流采集时刻，分别绘制电流曲线和功率曲线；

基于所述同一时间坐标系下的电流曲线和功率曲线，确定所述目标道岔的工作状态。

根据本发明另一个实施例提供了一种道岔的状态监测装置，该装置包括：

功率数据存储模块，用于响应于检测到目标道岔的动作指令，将功率读取时刻以及接收到的功率数据对应存储在目标存储模块中；其中，所述功率数据是功率采集设备基于功率读取周期采集到的；

目标功率数据确定模块，用于响应于接收到电流数据包，基于所述电流数据包对应的电流采集时刻以及所述目标存储模块中的功率读取时刻，确定与所述电流数据包中各电流数据分别匹配的目标功率数据；其中，所述电流数据是电流采集设备基于电流采集周期采集到的；

曲线绘制模块，用于在同一时间坐标系中，基于各所述电流数据、各所述目标功率数据和各所述电流数据的电流采集时刻，分别绘制电流曲线和功率曲线；

工作状态确定模块，用于基于所述同一时间坐标系下的电流曲线和功率曲线，确定所述目标道岔的工作状态。

根据本发明另一个实施例提供了一种道岔的状态监测系统，所述系统包括：功率采集设备、电流采集设备和状态监测设备；

其中，所述功率采集设备，用于将基于功率读取周期采集到的功率数据发送给所述状态监测设备；

所述功率采集设备，用于将基于电流采集周期采集到的至少一个电流数据包分别发送给所述状态监测设备；

所述状态监测设备包括至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的道岔的状态监测方法。

根据本发明另一个实施例，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的道岔的状态监测方法。

本发明实施例的技术方案，通过响应于检测到目标道岔的动作指令，将功率读取时刻以及接收到的功率数据对应存储在目标存储模块中，响应于接收到电流数据包，基于电流数据包对应的电流采集时刻以及目标存储模块中的功率读取时刻，确定与电流数据包中各电流数据分别匹配的目标功率数据，在同一时间坐标系中，基于各电流数据、各目标功率数据和各电流数据的电流采集时刻，分别绘制电流曲线和功率曲线，基于同一时间坐标系下的电流曲线和功率曲线，确定目标道岔的工作状态，其中，功率数据是功率采集设备基于功率读取周期采集到的，电流数据是电流采集设备基于电流采集周期采集到的，解决了电流数据和功率数据之间存在不稳定的采集时间差，导致电流曲线和功率曲线无法对齐同步的问题，实现了基于同步的电流曲线和功率曲线对道岔的工作状态进行综合比较分析的目的，从而提高了道岔的监测结果的精确度以及提高现场监测作业的作业效率。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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为本发明一个实施例所提供的一种道岔的状态监测方法的流程图；

图2为本发明一个实施例所提供的一种采集盒地址、通道与转辙机的关系示意图；

图3为本发明一个实施例所提供的一种电流曲线和功率曲线的示意图；

图4为本发明一个实施例所提供的另一种道岔的状态监测方法的流程图；

图5为本发明一个实施例所提供的一种功率数据的存储方法的流程图；

图6为本发明一个实施例所提供的另一种道岔的状态监测方法的流程图；

图7为本发明一个实施例所提供的一种道岔的状态监测方法的具体实例的流程图；

图8为本发明一个实施例所提供的一种道岔的状态监测装置的结构示意图；

图9为本发明一个实施例所提供的一种道岔的状态监测系统的结构示意图；

图10为本发明一个实施例所提供的一种状态监测设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图1为本发明一个实施例所提供的一种道岔的状态监测方法的流程图，本实施例可适用于对轨道交通中道岔的工作状态进行监测的情况，该方法可以由道岔的状态监测装置来执行，该道岔的状态监测装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该道岔的状态监测装置可配置于道岔的状态监测系统中的状态监测设备中，示例性的，状态监测设备为电务维修机。如图1所示，该方法包括：

S110、响应于检测到目标道岔的动作指令，将功率读取时刻以及接收到的功率数据对应存储在目标存储模块中。

其中，具体的，当轨道交通的目标道岔开始执行动作时，生成动作指令。其中，目标道岔执行的动作依次为解锁动作、转换动作和锁闭动作。

在本实施例中，功率数据是功率采集设备基于功率读取周期采集到的。在一个可选实施例中，将功率读取时刻以及接收到的功率数据对应存储在目标存储模块中，包括：基于功率读取周期，生成当前功率读取时刻，并向功率采集设备发送功率读取指令；将当前功率读取时刻以及接收到的功率采集设备返回的功率数据对应存储在目标存储模块中。

其中，示例性的，可采用定时器定时向功率采集设备发送功率读取指令，功率读取周期为40ms或20ms，此处对功率读取周期不作限定。在一个可选实施例中，功率读取周期为40ms。

在一个可选实施例中，功率采集设备为电流型ADAM-4117采集盒。具体的，将ADAM-4117采集盒设置为电流模式，确认编码为RS485模式，相应的，可采用RS485串口与ADAM-4117采集盒进行通信。其中，ADAM-4117采集盒中的采集卡对应一个十六进制地址，每个十六进制地址下包含8个通道，道岔模块中的一个机笼里设置有8个转辙机，因此通过ADAM-4117采集盒中的一个采集卡地址就可以获取到道岔模块中的一个机笼里8个转辙机的功率数据。示例性的，采集卡地址、通道以及与转辙机的对应关系需要事先配置在MySql数据库中。

图2为本发明一个实施例所提供的一种采集盒地址、通道与转辙机的关系示意图。具体的，图2中的“0x01”和“0x02”分别表示采集盒中采集卡地址，一个采集卡地址对应8个通道，每个通道可分别与一个转辙机连接。

在一个可选实施例中，初始化目标存储模块中的sPowerRecvMap变量，用于存储从串口接收到的功率数据。具体的，sPowerRecvMap变量的key值为MySql数据库中转辙机配置的采集卡地址，value值为功率数据以及功率采集时刻等内容的实体类对象。

S120、响应于接收到电流数据包，基于电流数据包对应的电流采集时刻以及目标存储模块中的功率读取时刻，确定与电流数据包中各电流数据分别匹配的目标功率数据。

在本实施例中，电流数据是电流采集设备基于电流采集周期采集到的。在一个可选实施例中，电流采集设备为全电子模块的道岔模块。具体的，电流采集设备为与维护工控机通过UDP方式进行通信，再由维护工控机中数据采集软件按照内部协议约定数据格式通过TCP方式转发给状态监测设备。

在本实施例中，电流采集设备的采集规则为基于电流采集周期采样一次，采集预设采样数量的电流数据后组成一包数据发送给状态监测设备。其中，示例性的，电流采集周期可以为20ms或40ms，此处对电流采集周期不作限定。在一个可选实施例中，电流采集周期为40ms，预设采样数量为25个，即电流采集设备每1s给状态监测设备发送一个电流数据包。在本实施例中，当目标道岔的道岔类型为直流道岔时，电流采集设备以1s一包的周期向状态监测设备发送直流火线的电流数据包；当目标道岔的道岔类型为交流道岔时，电流数据包中包含A相数据包、B相数据包和C相数据包，电流采集设备以1s三包的周期向状态监测设备发送电流数据包。

在一个可选实施例中，电流采集周期等于功率读取周期。其中，具体的，如果电流采集周期大于功率读取周期，则目标存储模块中会存储过多的功率数据，进而使得与电流数据进行匹配的功率数据的数据量过大，降低匹配效率。如果电流采集周期小于功率读取周期，则目标存储模块中会存储过少的功率数据，进而使得不能保证每个电流数据均能从目标存储模块中匹配到目标功率数据。

在一个可选实施例中，基于电流数据包对应的电流采集时刻以及目标存储模块中的功率读取时刻，确定与电流数据包中各电流数据分别匹配的目标功率数据，包括：针对电流数据包中的每个电流数据，基于预设参考时刻，确定功率匹配时刻范围；其中，预设参考时刻为电流数据包的数据包接收时刻或电流数据的电流采集时刻；获取目标存储模块中在功率匹配时刻范围内的至少一个参考功率读取时刻，并将与电流采集时刻匹配的参考功率读取时刻对应的功率数据作为与电流数据匹配的目标功率数据。

在一个可选实施例中，预设参考时刻为电流数据包的数据包接收时刻，举例而言，假设数据包接收时刻为15:00:00，电流采集设备发送电流数据包的周期为1s，则电流数据包中包含14:59:59-15:00:00内的电流数据，示例性的，功率匹配时刻范围可以为14:59:58-15:00:00。在另一个可选实施例中，预设参考时刻为电流数据的电流采集时刻，以上述实施例中的举例为例，假设电流采集周期为40ms，则该电流数据包中包含25个电流数据，假设当前电流数据的电流采集时刻为14:59:59:40，则与当前电流数据对应的功率匹配时刻范围可以为14:59:58:960-14:59:59:160。

其中，具体的，将多个参考功率读取时刻分别与电流数据的电流采集时刻之间的时刻差值进行排序，并将最小时刻差值对应的参考功率读取时刻作为与电流采集时刻匹配的参考功率读取时刻。

这样设置的好处在于，如果每个电流数据的电流采集时刻与目标存储模块中的所有功率采集时刻分别匹配一遍，随着目标存储模块中存储的功率采集时刻的数量越来越多，匹配时间会越来越长，导致匹配效率较低。本发明实施例通过确定与电流数据的功率采集时刻相近的功率匹配时刻范围，将电流数据包中的每个电流数据的电流采集时刻与功率匹配时刻范围内的多个参考功率读取时刻进行匹配，可以有效提高电流数据与功率数据的匹配效率。

S130、在同一时间坐标系中，基于各电流数据、各目标功率数据和各电流数据的电流采集时刻，分别绘制电流曲线和功率曲线。

其中，具体的，该时间坐标系中的横坐标为电流采集时刻，纵坐标为电流数据或功率数据。图3为本发明一个实施例所提供的一种电流曲线和功率曲线的示意图。具体的，时间坐标系中的上方曲线表示电流曲线，下方曲线表示功率曲线。

S140、基于同一时间坐标系下的电流曲线和功率曲线，确定目标道岔的工作状态。

在一个可选实施例中，基于同一时间坐标系下的电流曲线和功率曲线，确定目标道岔的工作状态，包括：获取电流曲线对应的电流抖动频率以及和功率曲线对应的功率抖动频率；在目标道岔的转换阶段，在电流抖动频率大于预设电流频率阈值、功率抖动频率大于预设功率频率阈值以及转换动作时长超过第一转换时长的情况下，将目标道岔的工作状态设置为缺油状态。

其中，示例性的，获取当前电流采集时刻对应的当前电流幅值和当前功率幅值以及获取上一电流采集时刻对应的上一电流幅值和上一功率幅值，如果当前电流幅值和上一电流幅值之间的幅度差值大于电流幅度差值阈值，则将电流抖动频率加1，如果当前功率幅值和上一功率幅值之间的幅度差值大于功率幅度差值阈值，则将功率抖动频率加1。

其中，示例性的，预设电流频率阈值为100次，预设功率频率阈值为100次，以S700K型转辙机为例，第一转换时长通常为6.6s。此处对预设电流频率阈值、预设功率频率阈值和第一转换时长的具体参数值不作限定，用户可根据实际需求自定义设置。

在一个可选实施例中，基于同一时间坐标系下的电流曲线和功率曲线，确定目标道岔的工作状态，包括：在目标道岔的解锁阶段，在电流曲线中电流数据不满足解锁电流值范围且功率曲线中目标功率数据不满足解锁功率值范围的情况下，将目标道岔的工作状态设置为解锁异常状态。

其中，示例性的，以S700K型转辙机为例，解锁电流值范围为[3A,4A]，解锁功率值范围为[1kw,1.5kw]。此处对解锁电流值范围和解锁功率值范围不作限定，用户可根据实际需求自定义设置。

在一个可选实施例中，基于同一时间坐标系下的电流曲线和功率曲线，确定目标道岔的工作状态，包括：在目标道岔的转换阶段，在电流曲线中的电流数据满足转换电流值范围，且功率曲线的功率抖动幅度超过预设幅度阈值的情况下，和/或，在电流曲线中的电流数据满足转换电流值范围，且功率曲线中目标电流采样时刻的功率数据为零的情况下，将目标道岔的工作状态设置为存在异物状态；其中，目标电流采样时刻为与转换开始时刻的差值大于第二转换时长的电流采样时刻。

其中，示例性的，预设幅度阈值大于计算功率抖动频率时的功率幅度差值阈值。

其中，具体的，在目标道岔在执行动作的过程中，当转辙机的活动杆被异物卡死时，转辙机能正常启动并执行解锁动作，但在进入转换阶段后，转辙机会一直处于空转的状态，导致功率数据会突然增大。如果没有及时处理，当空转的时长大于第二转换时长时，道岔控制电路会被自动切断，此时转辙机停止动作且功率数据为降为0。其中，示例性的，第二转换时长为30s。

在上述实施例的基础上，该方法还包括：在目标道岔的工作状态存在于预设故障状态集合中的情况下，基于目标道岔的工作状态，执行报警操作。其中，示例性的，预设故障状态集合包括但不限于缺油状态、解锁异常状态、异物状态和道岔故障状态等等。报警操作包括但不限于指示灯报警、语音报警、文字报警或提示音报警等等。

在一个可选实施例中，将时间坐标系在可视化界面上进行展示。这样设置的好处在于，方便监测人员实时观察到目标道岔在执行动作过程中的电流曲线和功率曲线的峰值、抖动等特征，判断道岔的实际工作状态，及时定位诊断道岔故障以保障行车安全。

本实施例的技术方案，通过响应于检测到目标道岔的动作指令，将功率读取时刻以及接收到的功率数据对应存储在目标存储模块中，响应于接收到电流数据包，基于电流数据包对应的电流采集时刻以及目标存储模块中的功率读取时刻，确定与电流数据包中各电流数据分别匹配的目标功率数据，在同一时间坐标系中，基于各电流数据、各目标功率数据和各电流数据的电流采集时刻，分别绘制电流曲线和功率曲线，基于同一时间坐标系下的电流曲线和功率曲线，确定目标道岔的工作状态，其中，功率数据是功率采集设备基于功率读取周期采集到的，电流数据是电流采集设备基于电流采集周期采集到的，解决了电流数据和功率数据之间存在不稳定的采集时间差，导致电流曲线和功率曲线无法对齐同步的问题，实现了基于同步的电流曲线和功率曲线对道岔的工作状态进行综合比较分析的目的，从而提高了道岔的监测结果的精确度以及提高现场监测作业的作业效率。

图4为本发明一个实施例所提供的另一种道岔的状态监测方法的流程图，本实施例对上述实施例中目标存储模块中存储的功率数据的时长进行进一步优化，在本实施例中，目标存储模块中的第一个功率读取时刻与最后一个功率读取时刻对应的读取时长小于或等于功率存储时长，电流数据包中包含电流存储时长内的电流数据，功率存储时长大于电流存储时长。如图4所示，该方法包括：

S210、响应于检测到目标道岔的动作指令，基于功率读取周期，生成当前功率读取时刻，并向功率采集设备发送功率读取指令。

举例而言，假设功率读取周期为40ms，目标存储模块中存储的上一功率读取时刻为14:59:59:40，则基于功率读取周期生成的当前功率读取时刻为14:59:59:80。

其中，具体的，基于功率读取周期，向功率采集设备发送功率读取指令，以使功率采集设备响应于接收到功率读取指令，读取目标道岔的功率数据，并将功率数据发送给状态监测设备。

S220、在当前功率读取时刻与目标存储模块中第一个功率读取时刻对应的读取时长大于功率存储时长的情况下，将当前功率读取时刻顺序存储到目标存储模块中，并将第一个功率读取时刻以及第一个功率数据从目标存储模块中删除。

在本实施例中，目标存储模块中存储的第一个功率读取时刻与最后一个功率读取时刻对应的读取时长小于或等于功率存储时长。在一个可选实施例中，功率存储时长为2s。

其中，具体的，在将当前功率读取时刻作为目标存储模块中的最后一个功率读取时刻顺序存储到目标存储模块中的同时，判断当前功率读取时刻与目标存储模块中第一个功率读取时刻对应的读取时长是否大于功率存储时长；如果是，则将当前功率读取时刻顺序存储到目标存储模块中，并将第一个功率读取时刻以及第一个功率数据从目标存储模块中删除；如果否，则将当前功率读取时刻顺序存储到目标存储模块中。

举例而言，当目标道岔刚开始执行动作时，将基于功率读取周期生成的当前功率读取时刻依次存储到目标存储模块中。假设功率读取周期为40ms，功率存储时长为2s，则目标存储模块中存储的功率读取时刻的数量从1个逐渐增加到50个，即第一个功率读取时刻与最后一个功率读取时刻对应的读取时长逐渐从40ms增加到2s。当当前功率读取时刻与目标存储模块中第一个功率读取时刻对应的读取时长大于功率存储时长时，将第一个功率读取时刻以及第一个功率数据从目标存储模块中删除，以使目标存储模块中存储的功率读取时刻的数量维持在50个不变。

在本实施例中，电流数据包中包含电流存储时长内的电流数据，功率存储时长大于电流存储时长。

其中，具体的，电流存储时长为电流采集设备发送电流数据包的周期，如当周期为1s时，该电流数据包中存储有1s内的电流数据。由于电流数据包中电流数据的电流采集时刻与目标存储模块中存储的功率采集时刻之间存在不稳定的采集时间差，因此，为保证电流采集时刻均能从目标存储模块中找到与其匹配的功率采集时刻，设置功率存储时长大于电流存储时长。举例而言，电流数据包的数据包接收时刻为15:00:00，电流采集设备发送电流数据包的周期为1s，则电流数据包中包含14:59:59-15:00:00内的电流数据，相应的，目标存储模块中存储有14:59:58-15:00:00内的功率数据。

其中，具体的，功率存储时长不宜过长，过长的功率存储时长会导致与电流采集时刻匹配的功率采集时刻的数据量过多，匹配时间较长，从而出现电流数据包堆积的情况。

S230、接收功率采集设备返回的功率数据，并将功率数据存储在目标存储模块中。

在一个可选实施例中，该方法还包括：如果在功率接收时长内未接收到功率采集设备返回的功率数据，则将目标存储模块中与当前功率读取时刻对应的功率数据设置为空。

在一个可选实施例中，在接收功率采集设备返回的功率数据之后，该方法还包括：如果当前时刻在当前功率读取时刻对应的当前时间范围内，则响应于接收到功率数据，在功率数据不完整的情况下，将功率数据存储在临时存储模块中；在当前时刻超出当前时间范围，且临时存储模块中存储的功率数据不完整的情况下，将临时存储模块中存储的功率数据删除。

以上述举例为例，假设功率读取周期为40ms，当前功率读取时刻为14:59:59:80，则当前时间范围为14:59:59:80-14:59:59:120。具体的，在当前时间范围内，将接收到的所有不完整的功率数据均存储在临时存储模块中。其中，具体的，可以通过判断获取到的功率数据是否包含完整的包头和包尾来确定功率数据是否完整。

图5为本发明一个实施例所提供的一种功率数据的存储方法的流程图。具体的，根据数据库中存储的采集卡地址、通过以及转辙机之间的配置文件，初始化功率读取指令以及sPowerRecvMap，具体的，将sPowerRecvMap的key值设置为数据库中转辙机配置的采集卡地址。采用定时器每40ms向功率采集设备的RS485串口发送一次功率读取指令，并判断在35ms内是否接收到功率数据，如果否，则删除sPowerRecvMap中的第一个功率数据及其功率读取时刻。如果是，则继续判断接收到的功率数据是否完整，如果是，则删除sPowerRecvMap中的第一个功率数据及其功率读取时刻，并将功率数据存储到sPowerRecvMap中。如果否，则将接收到的功率数据存储到临时存储模块中，并在当前时刻超出当前时间范围的情况下，判断临时存储模块中拼接的功率数据是否完整，如果否，则将临时存储模块中的功率数据删除，并将目标存储模块中与当前功率读取时刻对应的功率数据设置为空。

这样设置的好处在于，受到网络故障等因素的影响，可能导致一次接收到的功率数据不完整。通过将不完整的功率数据预先存储在临时存储模块中，直到获取到完整的功率数据后再存入目标存储模块中，可以保证目标存储模块中存储的功率数据的完整性和准确性，进而保证后续道岔的工作状态的监测结果的准确度。

S240、响应于接收到电流数据包，基于电流数据包对应的电流采集时刻以及目标存储模块中的功率读取时刻，确定与电流数据包中各电流数据分别匹配的目标功率数据。

综合上述可选实施例，在一个实施例中，在功率接收时长内未接收到功率采集设备返回的功率数据或者临时存储模块中拼接后的功率数据仍不完整的情况下，目标存储模块中的功率采集时刻对应的功率数据会被设置为空，从而会出现与电流采集时刻匹配的功率采集时刻没有对应存储的目标功率数据。

在上述实施例的基础上，可选的，基于电流数据包对应的电流采集时刻以及目标存储模块中的功率读取时刻，确定与电流数据包中各电流数据分别匹配的目标功率数据，包括：针对电流数据包中的每个电流数据，将目标存储模块中的多个功率读取时刻分别与电流数据的电流采集时刻之间的时刻差值进行排序；在目标存储模块中与最小时刻差值的功率读取时刻对应的功率数据为空，次小时刻差值小于预设差值阈值且次小时刻差值对应的功率数据不为空的情况下，将次小时刻差值对应的功率数据作为与电流数据匹配的目标功率数据。

其中，示例性的，预设差值阈值可以为20ms，此处对预设差值阈值不作限定，用户可根据实际需求进行自定义设置。

需要说明的是，此处仅设置了两级时刻差值的判断，容易理解的是，如果次小时刻差值对应的功率数据为空，第三小时刻差值小于预设差值阈值且第三小时刻差值对应的功率数据不为空，则将第三小时刻差值对应的功率数据作为与电流数据匹配的目标功率数据，直到某一级的时刻差值大于或等于预设差值阈值。

这样设置的好处在于，可以避免电流数据无法匹配到有价值的功率数据的情况，进而保证后续道岔的工作状态的监测结果的准确度。

S250、在同一时间坐标系中，基于各电流数据、各目标功率数据和各电流数据的电流采集时刻，分别绘制电流曲线和功率曲线。

S260、基于同一时间坐标系下的电流曲线和功率曲线，确定目标道岔的工作状态。

如果电流数据包中的每个电流数据的电流采集时刻与目标存储模块中的所有功率采集时刻分别匹配一遍，随着目标存储模块中存储的功率采集时刻的数量越来越多，匹配时间会越来越长，导致匹配效率较低，从而出现电流数据包堆积，状态监测不及时的情况。本实施例的技术方案，通过基于功率读取周期，生成当前功率读取时刻，在当前功率读取时刻与目标存储模块中第一个功率读取时刻对应的读取时长大于功率存储时长的情况下，将当前功率读取时刻顺序存储到目标存储模块中，并将第一个功率读取时刻以及第一个功率数据从目标存储模块中删除，接收功率采集设备基于功率读取指令返回的功率数据，并将功率数据存储在目标存储模块中，解决了与电流数据匹配的功率数据的数据量过多的问题，提高了电流数据与功率数据的匹配效率，进而保证了对道岔的工作状态的监测效率。

图6为本发明一个实施例所提供的另一种道岔的状态监测方法的流程图，本发明实施例对上述实施例中在基于电流数据包对应的电流采集时刻以及目标存储模块中的功率读取时刻，确定与电流数据包中各电流数据分别匹配的目标功率数据之前，针对接收到的电流数据包，判断是否出现数据采样错误或数据传输错误等情况，并提出针对上述情况解决方案。如图6所示，该方法包括：

S310、响应于检测到目标道岔的动作指令，将功率读取时刻以及接收到的功率数据对应存储在目标存储模块中。

S320、响应于接收到电流数据包，在接收到的电流数据包存在预设数据包问题的情况下，执行与预设数据包问题对应的数据处理操作。

在一个可选实施例中，当目标道岔的道岔类型为交流道岔时，电流数据包中包含A相数据包、B相数据包和C相数据包，相应的，该方法还包括：在电流接收时长内接收到的电流数据包缺失A相数据包、B相数据包和C相数据包中至少一种的情况下，将目标道岔的工作状态设置为道岔故障状态。

在一个可选实施例中，接收到的电流数据包可存储在switchInfoMap变量中，key值为目标道岔的“道岔模块号-转辙机号”，value值为道岔动作方向、电流数据等内容。

其中，具体的，电流接收时长大于或等于电流数据包的电流存储时长或电流采集设备发送电流数据包的周期。

其中，具体的，如果电流接收时长内接收到的电流数据包缺失A相数据包、B相数据包和C相数据包中至少一种，说明接收到的电流数据包存在数据包接收超时问题，与数据包接收超时问题对应的数据处理操作包括将目标道岔的工作状态设置为道岔故障状态，并删除存储在switchInfoMap变量中电流数据包。

这样设置的好处在于，在接收到的电流数据包存在数据包接收超时问题的情况下，说明电流采集设备出现故障，此时该电流数据包中的电流数据是不准确的，可直接将目标道岔的工作状态设置为道岔故障状态。

在一个可选实施例中，电流数据包中还包含数据包标识，相应的，该方法还包括：在接收到的电流数据包的数据包标识不满足预设标识顺序的情况下，在接收到的电流数据包的数据包标识不满足预设标识顺序的情况下，基于预设标识顺序和电流数据包的数据包标识，确定丢失数据包；其中，丢失数据包中的电流数据为零；基于电流数据包的数据包接收时刻以及目标存储模块中的功率读取时刻，确定与丢失数据包中各电流数据分别匹配的目标功率数据。

其中，示例性的，预设标识顺序为0x00、0x01和0x02等等。相应的，状态监测设备接收到的第一个电流数据包的数据包标识为0x00，第二个电流数据包的数据包标识为0x01，以此类推。

举例而言，假设按照预设标识顺序，本次接收到的电流数据包的数据包标识应为0x01，但实际接收到的电流数据包的数据包标识应为0x02，说明数据包标识为0x01的电流数据包被丢包了，存在数据包丢包的问题。假设数据包标识为0x02的电流数据包的数据包接收时刻为15:00:00，电流采集设备发送电流数据包的周期为1s，则数据包标识为0x01的电流数据包对应14:59:58-14:59:59内的电流数据。假设电流采集周期为40ms，相应的，丢失数据包中包含14:59:58-14:59:59内的25个为零的电流数据。

在本实施例中，步骤S340中的各电流数据包括接收到的电流数据包中的各电流数据以及丢失数据包中的各电流数据。这样设置的好处在于，避免步骤S340中绘制的电流曲线和功率曲线出现间断的情况，为后续道岔的工作状态的监测带来难度。

在一个可选实施例中，该方法还包括：在接收到的电流数据包中电流数据的数量小于预设采样数量的情况下，获取电流数据包的数据包接收时刻与电流采集周期之间的时刻差值，并判断电流数据包中第一个电流数据的电流采样时刻是否等于时刻差值；如果是，则在电流数据包的最后一个电流数据的后面位置进行补零处理，得到补零后的电流数据包；如果否，则在电流数据包的第一个电流数据的前面位置进行补零处理，得到补零后的电流数据包。

举例而言，假设数据包接收时刻为15:00:00，电流采集设备发送电流数据包的周期为1s，则电流数据包中包含14:59:59-15:00:00内的电流数据。假设电流采样周期为40ms，则预设采样数量为25个。

其中，具体的，如果电流数据包中第一个电流数据的电流采样时刻等于电流数据包的数据包接收时刻与电流采集周期之间的差值，说明电流数据包中后半段的电流数据丢失，则从接收到的电流数据包中最后一个电流数据的后面位置进行补零。如果电流数据包中第一个电流数据的电流采样时刻不等于电流数据包的数据包接收时刻与电流采集周期之间的差值，说明电流数据包中前半段的电流数据丢失，则对接收到的电流数据包中第一个电流数据的前面位置进行补零。

在一个可选实施例中，该方法还包括：在电流数据包中第一个电流数据的电流采样时刻等于电流数据包的数据包接收时刻与电流采集周期之间的差值，且电流数据包为最后一个电流数据包的情况下，获取与补零后的电流数据包中的第一预设位置的电流数据匹配的至少一个目标功率数据，并将各目标功率数据分别设置为零。

这样设置好处在于，当转辙机停止动作时，电流采集设备发送的最后一个电流数据包可能不足25个电流数据，此时补零的电流数据为无效电流数据，因此通过对补零的电流数据的目标功率数据设置为0，可以保证目标功率数据与补零的电流数据之间的一致性，进而保证后续道岔的工作状态的监测结果的准确度。

图7为本发明一个实施例所提供的一种道岔的状态监测方法的具体实例的流程图。具体的，当目标道岔开始执行动作时，开始接收电流采集设备发送的电流数据包。响应于接收到当前电流数据包，判断是否在电流接收时长内接收到完整的电流数据包，如果否，说明当前电流数据包接收超时，将目标道岔的工作状态设置为道岔故障状态，如果否，说明当前电流数据包接收未超时，继续判断当前电流数据包之前是否存在丢失的电流数据包，如果否，则继续判断当前电流数据包中是否存在缺失的电流数据，如果是，则对当前电流数据包进行补零处理，得到补零后的电流数据包，并将补零后的电流数据包中的电流数据与sPowerRecvMap中2s内的功率数据匹配，如果否，则将当前电流数据包中的电流数据与sPowerRecvMap中2s内的功率数据匹配。

如果当前电流数据包之前存在丢失的电流数据包，则生成丢失数据包，将丢失数据包中的电流数据与sPowerRecvMap中2s内的功率数据匹配，以及将当前电流数据包中的电流数据与sPowerRecvMap中2s内的功率数据匹配。

S330、响应于接收到电流数据包，基于电流数据包对应的电流采集时刻以及目标存储模块中的功率读取时刻，确定与电流数据包中各电流数据分别匹配的目标功率数据。

S340、在同一时间坐标系中，基于各电流数据、各目标功率数据和各电流数据的电流采集时刻，分别绘制电流曲线和功率曲线。

S350、基于同一时间坐标系下的电流曲线和功率曲线，确定目标道岔的工作状态。

在实际工程应用中，由于电流采集设备故障、网络状态不良等因素，在道岔的工作状态的监测过程中，容易出现状态监测设备接收电流数据包超时、接收到的电流数据包中采样点的数据量不足、电流数据包丢失和电流数据无效等情况，从而影响到电流数据与功率数据的匹配准确率，本实施例的技术方案，通过响应于接收到电流数据包，在接收到的电流数据包存在预设数据包问题的情况下，执行与预设数据包问题对应的数据处理操作，解决了在道岔的工作状态的监测过程中电流数据包容易出错的问题，保证了电流数据与功率数据的匹配准确率，进而提高了道岔的工作状态的监测结果的准确度。

图8为本发明一个实施例所提供的一种道岔的状态监测装置的结构示意图。如图8所示，该装置包括：功率数据存储模块410、目标功率数据确定模块420、曲线绘制模块430和工作状态确定模块440。

其中，功率数据存储模块410，用于响应于检测到目标道岔的动作指令，将功率读取时刻以及接收到的功率数据对应存储在目标存储模块中；其中，功率数据是功率采集设备基于功率读取周期采集到的；

目标功率数据确定模块420，用于响应于接收到电流数据包，基于电流数据包对应的电流采集时刻以及目标存储模块中的功率读取时刻，确定与电流数据包中各电流数据分别匹配的目标功率数据；其中，电流数据是电流采集设备基于电流采集周期采集到的；

曲线绘制模块430，用于在同一时间坐标系中，基于各电流数据、各目标功率数据和各电流数据的电流采集时刻，分别绘制电流曲线和功率曲线；

工作状态确定模块440，用于基于同一时间坐标系下的电流曲线和功率曲线，确定目标道岔的工作状态。

本实施例的技术方案，通过响应于检测到目标道岔的动作指令，将功率读取时刻以及接收到的功率数据对应存储在目标存储模块中，响应于接收到电流数据包，基于电流数据包对应的电流采集时刻以及目标存储模块中的功率读取时刻，确定与电流数据包中各电流数据分别匹配的目标功率数据，在同一时间坐标系中，基于各电流数据、各目标功率数据和各电流数据的电流采集时刻，分别绘制电流曲线和功率曲线，基于同一时间坐标系下的电流曲线和功率曲线，确定目标道岔的工作状态，其中，功率数据是功率采集设备基于功率读取周期采集到的，电流数据是电流采集设备基于电流采集周期采集到的，解决了电流数据和功率数据之间存在不稳定的采集时间差，导致电流曲线和功率曲线无法对齐同步的问题，实现了基于同步的电流曲线和功率曲线对道岔的工作状态进行综合比较分析的目的，从而提高了道岔的监测结果的精确度以及提高现场监测作业的作业效率。

在上述实施例的基础上，可选的，目标功率数据确定模块420，包括：

功率匹配时刻范围确定单元，用于针对电流数据包中的每个电流数据，基于预设参考时刻，确定功率匹配时刻范围；其中，预设参考时刻为电流数据包的数据包接收时刻或电流数据的电流采集时刻；

参考功率读取时刻获取单元，用于获取目标存储模块中在功率匹配时刻范围内的至少一个参考功率读取时刻，并将与电流采集时刻匹配的参考功率读取时刻对应的功率数据作为与电流数据匹配的目标功率数据。

在上述实施例的基础上，可选的，目标存储模块中的第一个功率读取时刻与最后一个功率读取时刻对应的读取时长小于或等于功率存储时长，电流数据包中包含电流存储时长内的电流数据，功率存储时长大于电流存储时长。

在上述实施例的基础上，可选的，功率数据存储模块410，具体用于

基于功率读取周期，生成当前功率读取时刻，并向功率采集设备发送功率读取指令；

在当前功率读取时刻与目标存储模块中第一个功率读取时刻对应的读取时长大于功率存储时长的情况下，将当前功率读取时刻顺序存储到目标存储模块中，并将第一个功率读取时刻以及第一个功率数据从目标存储模块中删除；

接收功率采集设备返回的功率数据，并将功率数据存储在目标存储模块中。

在上述实施例的基础上，可选的，该装置还包括：

功率数据临时存储模块，用于在接收功率采集设备基于功率读取指令返回的功率数据之后，如果当前时刻在当前功率读取时刻对应的当前时间范围内，则响应于接收到功率数据，在功率数据不完整的情况下，将功率数据存储在临时存储模块中；

在当前时刻超出当前时间范围，且临时存储模块中存储的功率数据不完整的情况下，将临时存储模块中存储的功率数据删除。

在上述实施例的基础上，可选的，目标功率数据确定模块420，包括：

时刻差值排序单元，用于针对电流数据包中的每个电流数据，将目标存储模块中的多个功率读取时刻分别与电流数据的电流采集时刻之间的时刻差值进行排序；

目标功率数据匹配单元，用于在目标存储模块中与最小时刻差值的功率读取时刻对应的功率数据为空，次小时刻差值小于预设差值阈值且次小时刻差值对应的功率数据不为空的情况下，将次小时刻差值对应的功率数据作为与电流数据匹配的目标功率数据。

在上述实施例的基础上，可选的，当目标道岔的道岔类型为交流道岔时，电流数据包中包含A相数据包、B相数据包和C相数据包，相应的，该装置还包括：

电流数据包接收超时判断模块，用于在电流接收时长内接收到的电流数据包缺失A相数据包、B相数据包和C相数据包中至少一种的情况下，将目标道岔的工作状态设置为道岔故障状态。

在上述实施例的基础上，可选的，电流数据包中还包含数据包标识，相应的，该装置还包括：

电流数据包丢包判断模块，用于在接收到的电流数据包的数据包标识不满足预设标识顺序的情况下，基于预设标识顺序和电流数据包的数据包标识，确定丢失数据包；其中，丢失数据包中的电流数据为零；

基于电流数据包的数据包接收时刻以及目标存储模块中的功率读取时刻，确定与丢失数据包中各电流数据分别匹配的目标功率数据。

在上述实施例的基础上，可选的，该装置还包括：

电流数据包缺失判断模块，用于在接收到的电流数据包中电流数据的数量小于预设采样数量的情况下，获取电流数据包的数据包接收时刻与电流采集周期之间的时刻差值，并判断电流数据包中第一个电流数据的电流采样时刻是否等于时刻差值；

如果是，则在电流数据包的最后一个电流数据的后面位置进行补零处理，得到补零后的电流数据包；

如果否，则在电流数据包的第一个电流数据的前面位置进行补零处理，得到补零后的电流数据包。

在上述实施例的基础上，可选的，该装置还包括：

目标功率数据设置模块，用于在电流数据包中第一个电流数据的电流采样时刻等于电流数据包的数据包接收时刻与电流采集周期之间的差值，且电流数据包为最后一个电流数据包的情况下，获取与补零后的电流数据包中的第一预设位置的电流数据匹配的至少一个目标功率数据，并将各目标功率数据分别设置为零。

在上述实施例的基础上，可选的，工作状态确定模块440，包括：

缺油状态确定单元，用于获取电流曲线对应的电流抖动频率以及和功率曲线对应的功率抖动频率；

在目标道岔的转换阶段，在电流抖动频率大于预设电流频率阈值、功率抖动频率大于预设功率频率阈值以及转换动作时长超过第一转换时长的情况下，将目标道岔的工作状态设置为缺油状态。

在上述实施例的基础上，可选的，工作状态确定模块440，包括：

解锁异常状态确定单元，用于在目标道岔的解锁阶段，在电流曲线中电流数据不满足解锁电流值范围且功率曲线中目标功率数据不满足解锁功率值范围的情况下，将目标道岔的工作状态设置为解锁异常状态。

在上述实施例的基础上，可选的，工作状态确定模块440，包括：

存在异物状态确定单元，用于在目标道岔的转换阶段，在电流曲线中的电流数据满足转换电流值范围，且功率曲线的功率抖动幅度超过预设幅度阈值的情况下，和/或，在电流曲线中的电流数据满足转换电流值范围，且功率曲线中目标电流采样时刻的功率数据为零的情况下，将目标道岔的工作状态设置为存在异物状态；其中，目标电流采样时刻为与转换开始时刻的差值大于第二转换时长的电流采样时刻。

本发明实施例所提供的道岔的状态监测装置可执行本发明任意实施例所提供的道岔的状态监测方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

图9为本发明一个实施例所提供的一种道岔的状态监测系统的结构示意图。如图9所示，该系统包括：功率采集设备510、电流采集设备520和状态监测设备530；其中，功率采集设备510，用于将基于功率读取周期采集到的功率数据发送给状态监测设备530；功率采集设备510，用于将基于电流采集周期采集到的至少一个电流数据包分别发送给状态监测设备530；状态监测设备530包括至少一个处理器以及与至少一个处理器通信连接的存储器；存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，计算机程序被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行上述实施例中的道岔的状态监测方法。

在一个可选实施例中，功率采集设备510为电流型ADAM-4117采集盒。具体的，将ADAM-4117采集盒设置为电流模式，确认编码为RS485模式，相应的，可采用RS485串口与ADAM-4117采集盒进行通信。其中，ADAM-4117采集盒中的采集卡对应一个十六进制地址，每个十六进制地址下包含8个通道，道岔模块中的一个机笼里设置有8个转辙机，因此通过ADAM-4117采集盒中的一个采集卡地址就可以获取到道岔模块中的一个机笼里8个转辙机的功率数据。示例性的，采集卡地址、通道以及与转辙机的对应关系需要事先配置在MySql数据库中。

在一个可选实施例中，电流采集设备520为全电子模块的道岔模块。具体的，电流采集设备520为与维护工控机通过UDP方式进行通信，再由维护工控机中数据采集软件按照内部协议约定数据格式通过TCP方式转发给状态监测设备530。

在一个可选实施例中，状态监测设备530为电务维修机。示例性的，电务维修机基于Java语言开发环境，应用MySql数据库，并行处理来自电流采集设备520的电流数据包以及来自功率采集设备510的功率数据。

图10为本发明一个实施例所提供的一种状态监测设备的结构示意图。本发明实施例所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。

如图10所示，状态监测设备530包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器（ROM）12、随机访问存储器（RAM）13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器11执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器（ROM）12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器（RAM）13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中，还可存储状态监测设备530操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出（I/O）接口15也连接至总线14。

状态监测设备530中的多个部件连接至I/O接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许状态监测设备530通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元（CPU）、图形处理单元（GPU）、各种专用的人工智能（AI）计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器（DSP）、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如道岔的状态监测方法。

在一些实施例中，道岔的状态监测方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到状态监测设备530上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的道岔的状态监测方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式（例如，借助于固件）而被配置为执行道岔的状态监测方法。

本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列（FPGA）、专用集成电路（ASIC）、专用标准产品（ASSP）、芯片上系统的系统（SOC）、负载可编程逻辑设备（CPLD）、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

本发明实施例五还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机指令，计算机指令用于使处理器执行一种道岔的状态监测方法，该方法包括：

响应于检测到目标道岔的动作指令，将功率读取时刻以及接收到的功率数据对应存储在目标存储模块中；其中，功率数据是功率采集设备基于功率读取周期采集到的；

响应于接收到电流数据包，基于电流数据包对应的电流采集时刻以及目标存储模块中的功率读取时刻，确定与电流数据包中各电流数据分别匹配的目标功率数据；其中，电流数据是电流采集设备基于电流采集周期采集到的；

在同一时间坐标系中，基于各电流数据、各目标功率数据和各电流数据的电流采集时刻，分别绘制电流曲线和功率曲线；

基于同一时间坐标系下的电流曲线和功率曲线，确定目标道岔的工作状态。

在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM或快闪存储器）、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器（CD-ROM）、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置（例如，CRT（阴极射线管）或者LCD（液晶显示器）监视器）；以及键盘和指向装置（例如，鼠标或者轨迹球），用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈（例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈）；并且可以用任何形式（包括声输入、语音输入或者、触觉输入）来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统（例如，作为数据服务器）、或者包括中间件部件的计算系统（例如，应用服务器）、或者包括前端部件的计算系统（例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互）、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信（例如，通信网络）来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网（LAN）、广域网（WAN）、区块链网络和互联网。

计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (15)

1.一种道岔的状态监测方法，其特征在于，包括：

响应于检测到目标道岔的动作指令，将功率读取时刻以及接收到的功率数据对应存储在目标存储模块中；其中，所述功率数据是功率采集设备基于功率读取周期采集到的；

响应于接收到电流数据包，基于所述电流数据包对应的电流采集时刻以及所述目标存储模块中的功率读取时刻，确定与所述电流数据包中各电流数据分别匹配的目标功率数据；其中，所述电流数据是电流采集设备基于电流采集周期采集到的；

在同一时间坐标系中，基于各所述电流数据、各所述目标功率数据和各所述电流数据的电流采集时刻，分别绘制电流曲线和功率曲线；

基于所述同一时间坐标系下的电流曲线和功率曲线，确定所述目标道岔的工作状态；

所述方法还包括：在接收到的电流数据包中电流数据的数量小于预设采样数量的情况下，获取所述电流数据包的数据包接收时刻与所述电流采集设备发送电流数据包的周期之间的差值，并判断所述电流数据包中第一个电流数据的电流采样时刻是否等于所述差值；

如果是，则在所述电流数据包的最后一个电流数据的后面位置进行补零处理，得到补零后的电流数据包；

如果否，则在所述电流数据包的第一个电流数据的前面位置进行补零处理，得到补零后的电流数据包。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述电流数据包对应的电流采集时刻以及所述目标存储模块中的功率读取时刻，确定与所述电流数据包中各电流数据分别匹配的目标功率数据，包括：

针对所述电流数据包中的每个电流数据，基于预设参考时刻，确定功率匹配时刻范围；其中，所述预设参考时刻为所述电流数据包的数据包接收时刻或所述电流数据的电流采集时刻；

获取所述目标存储模块中在所述功率匹配时刻范围内的至少一个参考功率读取时刻，并将与所述电流采集时刻匹配的参考功率读取时刻对应的功率数据作为与所述电流数据匹配的目标功率数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标存储模块中的第一个功率读取时刻与最后一个功率读取时刻对应的读取时长小于或等于功率存储时长，所述电流数据包中包含电流存储时长内的电流数据，所述功率存储时长大于所述电流存储时长。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将功率读取时刻以及接收到的功率数据对应存储在目标存储模块中，包括：

基于功率读取周期，生成当前功率读取时刻，并向功率采集设备发送功率读取指令；

在所述当前功率读取时刻与所述目标存储模块中第一个功率读取时刻对应的读取时长大于功率存储时长的情况下，将所述当前功率读取时刻顺序存储到目标存储模块中，并将所述第一个功率读取时刻以及所述第一个功率数据从所述目标存储模块中删除；

接收所述功率采集设备返回的功率数据，并将所述功率数据存储在所述目标存储模块中。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在接收所述功率采集设备返回的功率数据之后，所述方法还包括：

如果当前时刻在当前功率读取时刻对应的当前时间范围内，则响应于接收到功率数据，在所述功率数据不完整的情况下，将所述功率数据存储在临时存储模块中；

在当前时刻超出所述当前时间范围，且临时存储模块中存储的功率数据不完整的情况下，将临时存储模块中存储的功率数据删除。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述电流数据包对应的电流采集时刻以及所述目标存储模块中的功率读取时刻，确定与所述电流数据包中各电流数据分别匹配的目标功率数据，包括：

针对所述电流数据包中的每个电流数据，将所述目标存储模块中的多个功率读取时刻分别与所述电流数据的电流采集时刻之间的时刻差值进行排序；

在所述目标存储模块中与最小时刻差值的功率读取时刻对应的功率数据为空，次小时刻差值小于预设差值阈值且所述次小时刻差值对应的功率数据不为空的情况下，将所述次小时刻差值对应的功率数据作为与所述电流数据匹配的目标功率数据。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述目标道岔的道岔类型为交流道岔时，所述电流数据包中包含A相数据包、B相数据包和C相数据包，相应的，所述方法还包括：

在电流接收时长内接收到的电流数据包缺失A相数据包、B相数据包和C相数据包中至少一种的情况下，将所述目标道岔的工作状态设置为道岔故障状态。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电流数据包中还包含数据包标识，相应的，所述方法还包括：

在接收到的电流数据包的数据包标识不满足预设标识顺序的情况下，基于所述预设标识顺序和所述电流数据包的数据包标识，确定丢失数据包；其中，所述丢失数据包中的电流数据为零；

基于所述电流数据包的数据包接收时刻以及所述目标存储模块中的功率读取时刻，确定与所述丢失数据包中各电流数据分别匹配的目标功率数据。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述电流数据包中第一个电流数据的电流采样时刻等于所述电流数据包的数据包接收时刻与所述电流采集设备发送电流数据包的周期之间的差值，且所述电流数据包为最后一个电流数据包的情况下，获取与补零后的电流数据包中的第一预设位置的电流数据匹配的至少一个目标功率数据，并将各所述目标功率数据分别设置为零。

10.根据权利要求1-9任一项所述的方法，其特征在于，所述基于所述同一时间坐标系下的电流曲线和功率曲线，确定所述目标道岔的工作状态，包括：

获取所述电流曲线对应的电流抖动频率以及所述功率曲线对应的功率抖动频率；

在所述目标道岔的转换阶段，在所述电流抖动频率大于预设电流频率阈值、所述功率抖动频率大于预设功率频率阈值以及转换动作时长超过第一转换时长的情况下，将所述目标道岔的工作状态设置为缺油状态。

11.根据权利要求1-9任一项所述的方法，其特征在于，所述基于所述同一时间坐标系下的电流曲线和功率曲线，确定所述目标道岔的工作状态，包括：

在所述目标道岔的解锁阶段，在所述电流曲线中电流数据不满足解锁电流值范围且所述功率曲线中目标功率数据不满足解锁功率值范围的情况下，将所述目标道岔的工作状态设置为解锁异常状态。

12.根据权利要求1-9任一项所述的方法，其特征在于，所述基于所述同一时间坐标系下的电流曲线和功率曲线，确定所述目标道岔的工作状态，包括：

在所述目标道岔的转换阶段，在所述电流曲线中的电流数据满足转换电流值范围，且所述功率曲线的功率抖动幅度超过预设幅度阈值的情况下，和/或，在所述电流曲线中的电流数据满足转换电流值范围，且所述功率曲线中目标电流采样时刻的功率数据为零的情况下，将所述目标道岔的工作状态设置为存在异物状态；其中，所述目标电流采样时刻为与转换开始时刻的差值大于第二转换时长的电流采样时刻。

13.一种道岔的状态监测装置，其特征在于，包括：

功率数据存储模块，用于响应于检测到目标道岔的动作指令，将功率读取时刻以及接收到的功率数据对应存储在目标存储模块中；其中，所述功率数据是功率采集设备基于功率读取周期采集到的；

目标功率数据确定模块，用于响应于接收到电流数据包，基于所述电流数据包对应的电流采集时刻以及所述目标存储模块中的功率读取时刻，确定与所述电流数据包中各电流数据分别匹配的目标功率数据；其中，所述电流数据是电流采集设备基于电流采集周期采集到的；

曲线绘制模块，用于在同一时间坐标系中，基于各所述电流数据、各所述目标功率数据和各所述电流数据的电流采集时刻，分别绘制电流曲线和功率曲线；

工作状态确定模块，用于基于所述同一时间坐标系下的电流曲线和功率曲线，确定所述目标道岔的工作状态；

所述装置还包括：电流数据包缺失判断模块，用于在接收到的电流数据包中电流数据的数量小于预设采样数量的情况下，获取所述电流数据包的数据包接收时刻与所述电流采集设备发送电流数据包的周期之间的差值，并判断所述电流数据包中第一个电流数据的电流采样时刻是否等于所述差值；

如果是，则在所述电流数据包的最后一个电流数据的后面位置进行补零处理，得到补零后的电流数据包；

如果否，则在所述电流数据包的第一个电流数据的前面位置进行补零处理，得到补零后的电流数据包。

14.一种道岔的状态监测系统，其特征在于，所述系统包括：功率采集设备、电流采集设备和状态监测设备；

其中，所述功率采集设备，用于将基于功率读取周期采集到的功率数据发送给所述状态监测设备；

所述电流采集设备，用于将基于电流采集周期采集到的至少一个电流数据包分别发送给所述状态监测设备；

所述状态监测设备包括至少一个处理器以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-12中任一项所述的道岔的状态监测方法。

15.一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存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-12中任一项所述的道岔的状态监测方法。

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