CN102975745B - 一种地铁信号系统的预防性维护系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种地铁信号系统的预防性维护方法，包括以下步骤：S1：对地铁信号系统内需要预防维护的设备，设定其状态数据的报警阀值；S2：获取所述各设备的状态原始数据，并根据应用需要将其转换，形成二次数据后存储在数据库中；S3：利用数据拟合和趋势预测方法，根据所述报警阀值和存储在数据库中的二次数据，推演各设备的预期超限时间；本发明使得各信号设备的预期超限时间能够通过监测并记录的运行状态来推演，同时还可以对出现异常或偏离预定界限的设备进行及时报警，以杜绝安全隐患；本发明同时还提供一种地铁信号系统的预防性维护系统。
Description
技术领域
本发明涉及交通设备维护领域，特别涉及一种地铁信号系统的预防性维护系统及方法。
背景技术
城市轨道交通信号控制系统是铁路运输的基础设备之一，它担负着路网上行车设备的运行状况、列车运行的实时状态、运输调度的指令控制等信息的传递与监控任务，在控制列车运行、保证列车安全、保证高效运营组织方面发挥着核心作用。目前地铁信号普遍采用微机监测系统作为信号系统状态检修的手段，但是微机监测系统不能给出设备的故障预期，仅能做到在超限事件发生时才通知设备需要维护，使得维护人员只能处在被动维护状态。
为了摆脱维修被动局面，地铁通信维护部门制定了日常维修、中修、大修等维护计划。其中，信号设备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以往的历史经验值而定，这样将缺乏实际运行状态数据的支撑，两次维护之间的时间间隔颗粒度较大，从而导致两种结果：一种是因设备维护频率过高而导致过度维护，增加维护成本；另一种是由于设备个体差异，使得在某个设备真正的维护时机须提前于计划时间时，维护人员却无法察觉，而埋下安全隐患。
因此，现有技术仍有待于改进。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种地铁信号系统的预防性维护系统及方法，使得各信号设备的预期超限时间能够通过监测并记录的运行状态来推演，同时还可以对出现异常或偏离预定界限的设备进行及时报警，以杜绝安全隐患。
本发明通过以下技术方案予以实现：
一种地铁信号系统的预防性维护方法，包括以下步骤：
S1：对地铁信号系统内需要预防维护的设备，设定其状态数据的报警阀值；
S2：获取所述各设备的状态原始数据，并根据应用需要将其转换，形成二次数据后存储在数据库中；
S3：利用数据拟合和趋势预测方法，根据所述报警阀值和存储在数据库中的二次数据，推演各设备的预期超限时间。
所述方法进一步包括:
S0：在地铁信号系统内需要预防维护的设备开通使用前，对其模拟量、开关量及其测试精度进行校核。
所述方法进一步包括：
S4：对于所述设备，当步骤S2中的状态原始数据超过其设定的报警阀值时，发出报警；当所述状态原始数据未超过该报警阀值时，输出预期超限时间。
所述步骤S2进一步包括：
S21：获取地铁信号系统内各个设备的状态原始数据，并存储在对应的各信号子系统维修机中；
S22：将所述各信号子系统维修机中的状态原始数据通过信号维护专网发送到维护监测服务器；
S23：所述维护监测服务器对接收到的状态原始数据进行分类处理，并根据应用需要进行转换，形成二次数据；
S24：将所述二次数据存储在数据库中；
所述步骤S21中，所述设备包括自诊断设备以及非自诊断设备；其中，自诊断设备的状态原始数据通过自我采集获取；非自诊断设备的状态原始数据通过其所属的上层信号子系统采集获取。
所述步骤S3中推演各设备的预期超限时间包括推演各设备模拟量的预期超限时间以及推演各设备开关量的预期超限时间，且进一步包括以下步骤：
S31：对所述二次数据，根据其统计分布或计数分布进行曲线拟合；
S32：绘制拟合后曲线随时间轴的趋势；
S33：将趋势曲线与报警阀值的会合处作为预期超限时间。
一种地铁信号系统的预防性维护系统，，包括有：
设定单元，用于对地铁信号系统内需要预防维护的设备进行状态数据报警阀值的设定；
数据处理单元，用于获取所述各设备的状态原始数据，并根据应用需要将其转换，形成二次数据后存储在数据库中；
数据推演单元，用于根据所述报警阀值和存储在数据库中的二次数据，利用数据拟合和趋势预测方法，推演各设备的预期超限时间。
所述系统进一步包括报警单元；当所述设备的状态原始数据超过其设定的报警阀值时，发出报警。
所述系统进一步包括校核单元，用于在地铁信号系统内需要预防维护的设备开通使用前，对其模拟量、开关量及其测试精度进行校核。
本发明利用数据拟合和趋势预测方法，监测并记录信号系统内各个设备的主要运行状态，推演各信号设备的预期超限时间，提供给维护人员，为维修计划的合理制定提供依据；同时，当信号设备工作偏离预定界限或出现异常时，可以及时进行报警，避免因设备故障或违章操作影响列车的安全、正点运行。
附图说明
图1为本发明的流程图；
图2为本发明的系统装置图。
具体实施方式
下面对于本发明所提出的一种地铁信号系统的预防性维护系统及方法，结合附图和实施例详细说明。
实施例1：
本发明提供一种地铁信号系统的预防性维护方法，包括以下步骤：
S1：对地铁信号系统内需要预防维护的设备，设定其状态数据的报警阀值；
S2：获取所述各设备的状态原始数据，并根据应用需要将其转换，形成二次数据后存储在数据库中；
S3：利用数据拟合和趋势预测方法，根据所述报警阀值和存储在数据库中的二次数据，推演各设备的预期超限时间。
所述方法进一步包括:
S0：在地铁信号系统内需要预防维护的设备开通使用前，对其模拟量、开关量及其测试精度进行校核。
所述方法进一步包括：
S4：对于所述设备，当步骤S2中的状态原始数据超过其设定的报警阀值时，发出报警；当所述状态原始数据未超过该报警阀值时，输出预期超限时间。
所述步骤S2进一步包括：
S21：获取地铁信号系统内各个设备的状态原始数据，并存储在对应的各信号子系统维修机中；
S22：将所述各信号子系统维修机中的状态原始数据通过信号维护专网发送到维护监测服务器；
S23：所述维护监测服务器对接收到的状态原始数据进行分类处理，并根据应用需要进行转换，形成二次数据；
S24：将所述二次数据存储在数据库中；
所述步骤S21中，所述设备包括自诊断设备以及非自诊断设备；其中，自诊断设备的状态原始数据通过自我采集获取；非自诊断设备的状态原始数据通过其所属的上层信号子系统采集获取。
所述步骤S3中推演各设备的预期超限时间包括推演各设备模拟量的预期超限时间以及推演各设备开关量的预期超限时间，且进一步包括以下步骤：
S31：对所述二次数据，根据其统计分布或计数分布进行曲线拟合；
S32：绘制拟合后曲线随时间轴的趋势；
S33：将趋势曲线与报警阀值的会合处作为预期超限时间。
一种地铁信号系统的预防性维护系统，包括有：
设定单元，用于对地铁信号系统内需要预防维护的设备进行状态数据报警阀值的设定；
数据处理单元，用于获取所述各设备的状态原始数据，并根据应用需要将其转换，形成二次数据后存储在数据库中；
数据推演单元，用于根据所述报警阀值和存储在数据库中的二次数据，利用数据拟合和趋势预测方法，推演各设备的预期超限时间。
所述系统进一步包括报警单元；当所述设备的状态原始数据超过其设定的报警阀值时，发出报警。
所述系统进一步包括校核单元，用于在地铁信号系统内需要预防维护的设备开通使用前，对其模拟量、开关量及其测试精度进行校核。
实施例2：
本实施例结合附图对本发明作进一步解释和说明，如图1所示：
S1：对地铁信号系统内需要预防维护的设备，设定其状态数据的报警阀值；所述预防维护设备提供报警阈值录入接口，在设备开通使用前，维护人员应对其模拟量、开关量及测试精度进行校核，并且完成状态数据报警阀值的录入。
S2：获取所述各设备的状态原始数据，并根据应用需要将其转换，形成二次数据后存储在数据库中；
其中所述各设备包括自诊断设备以及非自诊断设备；对具有自诊断设备的状态原始数据，例如自动列车监控系统、联锁，可通过自我采集获取后存储在对应的各信号子系统维修机中；对非自诊断设备，例如道岔电压、继电器状态、屏蔽门状态，可经其所属的上层信号子系统采集获取，存储在各信号子系统维修机中；
所述设备状态原始数据由各信号系统维修机，通过信号维护专网发送给维护监测服务器，由维护监测服务器对状态原始数据进行分类处理，并根据应用需要进行转换，形成二次数据，存储在数据库中。
S3：利用数据拟合和趋势预测方法，根据所述报警阀值和存储在数据库中的二次数据，推演各设备的预期超限时间；
从数据库中提取当前的二次数据，根据报警阈值，对所述二次数据进行数据拟合及趋势预测；对所述设备的模拟量进行曲线拟合，根据其统计分布，获取其均值、最大值、最小值走势曲线，计算曲线最大斜率，绘制拟合后曲线随时间轴的趋势，该趋势曲线与模拟量报警阈值的会合处，作为其预期超限时间；对所述设备的开关量进行曲线拟合，根据其计数分布，通过开关动作次数累加，获取其拟合曲线，并对曲线趋势进行分析，绘制拟合后曲线的趋势，该趋势曲线与开关量报警阈值的会合处，作为开关量预期超限时间。
维护监测服务器实时监测各子系统的状态原始数据，当所述状态原始数据未超过报警阀值时，给出预期超限时间；当所述状态原始数据超过其对应的报警阀值时，例如模拟量超过最高/最低限值，开关量动作次数达到维护次数的限值，则自动报警，提示维修人员进行检修和更换等维护操作，达到预防性维护，减少重大事故发生的目的。
根据设备状态原始数据实时变化的特点，所述拟合曲线及该趋势曲线均采用动态生成，进而使得设备预期超限时间也在不断更新变化，便于信号维护人员随时获取最新设备状态趋势，及时调整维修计划。
实施例3：
如图2所示，本发明还提供一种地铁信号系统的预防性维护系统，包括有：
设定单元，用于对地铁信号系统内需要预防维护的设备进行状态数据报警阀值的设定；
数据处理单元，用于获取所述各设备的状态原始数据，并根据应用需要将其转换，形成二次数据后存储在数据库中；
数据推演单元，用于根据所述报警阀值和存储在数据库中的二次数据，利用数据拟合和趋势预测方法，推演各设备的预期超限时间。
所述系统进一步包括报警单元；当所述设备的状态原始数据超过其设定的报警阀值时，发出报警。
所述系统进一步包括校核单元，用于在地铁信号系统内需要预防维护的设备开通使用前，对其模拟量、开关量及其测试精度进行校核。
本发明利用数据拟合和趋势预测方法，监测并记录信号系统内各个设备的主要运行状态，推演各信号设备的预期超限时间提供给维护人员，为维修计划的合理制定提供依据，使得定期维护能够有据可依，便于维护周期制定的合理化，避免过过度护造成的浪费费；同时，信号设备工作偏离预定界限或出现异常时，可以及时进行报警，避免因设备故障或违章操作影响列车的安全、正点运行。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定定。
Claims (8)
1.一种地铁信号系统的预防性维护方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：对地铁信号系统内需要预防维护的设备，设定其状态数据的报警阀值；
S2：获取所述各设备的状态原始数据，并根据应用需要将其转换，形成二次数据后存储在数据库中；
S3：利用数据拟合和趋势预测方法，根据所述报警阀值和存储在数据库中的二次数据，推演各设备的预期超限时间；
所述步骤S3中推演各设备的预期超限时间包括推演各设备模拟量的预期超限时间以及推演各设备开关量的预期超限时间，且进一步包括以下步骤：
从数据库中提取当前的二次数据，根据报警阈值，对所述二次数据进行数据拟合及趋势预测；
对所述设备的模拟量进行曲线拟合，根据其统计分布，获取其均值、最大值、最小值走势曲线，计算曲线最大斜率，绘制拟合后曲线随时间轴的趋势，该趋势曲线与模拟量报警阈值的会合处，作为其预期超限时间；
对所述设备的开关量进行曲线拟合，根据其计数分布，通过开关动作次数累加，获取其拟合曲线，并对曲线趋势进行分析，绘制拟合后曲线的趋势，该趋势曲线与开关量报警阈值的会合处，作为开关量预期超限时间。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括:
S0：在地铁信号系统内需要预防维护的设备开通使用前，对其模拟量、开关量及其测试精度进行校核。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
S4：对于所述设备，当步骤S2中的状态原始数据超过其设定的报 警阀值时，发出报警；当所述状态原始数据未超过该报警阀值时，输出预期超限时间。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2进一步包括：
S21：获取地铁信号系统内各个设备的状态原始数据，并存储在对应的各信号子系统维修机中；
S22：将所述各信号子系统维修机中的状态原始数据通过信号维护专网发送到维护监测服务器；
S23：所述维护监测服务器对接收到的状态原始数据进行分类处理，并根据应用需要进行转换，形成二次数据；
S24：将所述二次数据存储在数据库中。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤S21中，所述设备包括自诊断设备以及非自诊断设备；其中，自诊断设备的状态原始数据通过自我采集获取；非自诊断设备的状态原始数据通过其所属的上层信号子系统采集获取。
6.一种地铁信号系统的预防性维护系统，其特征在于，包括有：
设定单元，用于对地铁信号系统内需要预防维护的设备进行状态数据报警阀值的设定；
数据处理单元，用于获取所述各设备的状态原始数据，并根据应用需要将其转换，形成二次数据后存储在数据库中；
数据推演单元，用于根据所述报警阀值和存储在数据库中的二次数据，利用数据拟合和趋势预测方法，推演各设备的预期超限时间；
所述数据推演单元，具体用于
利用数据拟合和趋势预测方法，根据所述报警阀值和存储在数据库中的二次数据，推演各设备的预期超限时间包括推演各设备模拟量的预期超限时间以及推演各设备开关量的预期超限时间，且进一步具体用于
从数据库中提取当前的二次数据，根据报警阈值，对所述二次数 据进行数据拟合及趋势预测；对所述设备的模拟量进行曲线拟合，根据其统计分布，获取其均值、最大值、最小值走势曲线，计算曲线最大斜率，绘制拟合后曲线随时间轴的趋势，该趋势曲线与模拟量报警阈值的会合处，作为其预期超限时间；对所述设备的开关量进行曲线拟合，根据其计数分布，通过开关动作次数累加，获取其拟合曲线，并对曲线趋势进行分析，绘制拟合后曲线的趋势，该趋势曲线与开关量报警阈值的会合处，作为开关量预期超限时间。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，该系统进一步包括报警单元；当所述设备的状态原始数据超过其设定的报警阀值时，发出报警。
8.如权利要求6所述的系统，其特征在于，该系统进一步包括校核单元，用于在地铁信号系统内需要预防维护的设备开通使用前，对其模拟量、开关量及其测试精度进行校核。
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