[发明专利]地铁列车信号系统的自动维护与预警系统

说明书

技术领域

本发明涉及城市轨道交通技术领域，尤其涉及一种地铁列车信号系统的自动维护与预警系统。

背景技术

列车控制系统是保障铁路行车安全、提高运输效率的主要设备。车载信号设备是列车运行控制系统的关键设备之一，主要功能为列车保护速度曲线计算以及防护、列车位置计算和列车自动驾驶。车载信号设备的性能是否良好直接关系到行车安全和线路运营的效率。

车载信号设备接口复杂，使用的传感器数量较多，属于故障率相对较高的子系统。为了降低设备的故障率，设备管理部门主要是靠计划性维护和事件性维护对设备状态进行管理。计划性维护主要是靠维护部门按照日计划、月计划、季度计划和年计划等周期性、定期的去执行相关设备的维护和故障排查。计划性维护属于主动维护，维护的成本与维护的频率以及维护的范围成比例。事件性维护主要是在设备发生故障后进行故障排查。计划性维护与事件性维护均需要依靠记录下来的车载信号设备的状态信息进行分析。

目前，国内外的地铁信号系统对车载信号设备的状态信息已有记录，一般是从车载信号设备中独立出一个接口单元来。该接口单元一方面作为车载信号设备与车辆、车载信号设备之间、车载信号设备与地面设备的接口单元使用，一方面对车载信号设备状态相关数据进行了直接记录。

当进行维护和故障分析时，需要维护人员人工把记录着车载信号设备状态信息的日志下载下来并手动对其进行分析。

然而，这种维护方法存在着如下几点缺陷：

1)收集行车日志的过程需要耗费大量人力。维护人员需要登乘列车，使用专门的下载工具与软件进行行车日志下载作业。如果需要进行数据分析的目标列车数量较多，则需要维护人员依次登乘目标列车进行行车日志下载作业，这就大大的增加了维护人员的工作量。

2)分析日志对维护人员的经验要求较高。不同经验的维护人员定位故障的效率大不相同。并且即使对于经验较高的维护人员来说，由于分析日志过程的繁琐，其工作效率也很难再加以提高。

3)因为事件性维护是在设备发生故障后进行故障排查，所以其并不能降低系统的故障率。而计划性维护中，信号设备的维修及更换的周期基本上是结合厂家提供的设备参数以及维护人员的以往经验而定，缺乏实际运行数据的支撑，也忽略了设备的差异性。

如果能提前发现某个设备潜在的故障，在未产生影响运营的故障前将可能故障的设备更换，我们就能够降低设备的故障概率，保证运营的效率。但是，目前对于设备潜在的故障，例如测速传感器性能下降、无线通信质量下降等，我们都需要分析大量的数据对其进行综合比对和故障检测模型建立。

鉴于此，为了提高维护人员的工作效率，降低地铁信号系统的故障率，以上三个问题有待于解决。

发明内容

本发明的目的是提供一种地铁列车信号系统的自动维护与预警系统，能够发现设备潜在的故障并给出报警信息，为检修和专项维护提供数据依据，并节省人力资源。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种地铁列车信号系统的自动维护与预警系统，包括：车地无线通信网络、数据处理服务器以及操作终端；其中：

所述车地无线通信网络，用于建立数据处理服务器与列车中的车载日志数据记录单元的通信链路，使得数据处理服务器能够访问指定列车的车载日志数据记录单元；

数据处理服务器，用于实现日志下载与管理、日志解析、数据分析与故障诊断；

操作终端，用于提供人机交互功能供维护人员对数据处理服务器进行操控，并显示日志下载结果、数据分析结果和/或故障诊断结果。

所述车地无线通信网络包括：

车载无线终端，其安装在列车上，通过网络访问列车中的车载日志数据记录单元；

车辆段无线接入点，布设在车辆段中，实现车辆段的无线网络覆盖，当有列车进入车辆段时，车辆段无线接入点与车载无线终端实现无线链接；

无线设备管理器，用于管理车辆段无线接入点，实现和指定的车载无线终端通信，并获取当前在无线范围覆盖内的车载无线终端数量和各车载无线终端的编号，从而获得具备数据下载条件的列车编号。

日志下载与管理包括：当下载操作被激活时，确定下载对象，即对应列车的车载日志数据记录单元，通过登录下载对象的FTP并按不同的输入条件建立下载策略进行日志文件下载，再存储在指定路径中；其中，输入条件包括：列车编号，时间信息与下载模式。

日志解析包括：