一种基于铁路信号集中监测的报警分析方法与流程

本发明涉及一种基于铁路信号集中监测的报警分析方法，属于铁路信号技术、铁路信号集中监测系统技术领域。

背景技术：

铁路信号设备的运行状态监测是保证列车行车安全的重要措施，主要应用体现在铁路信号集中监测系统上。现有的铁路信号集中监测系统针对如道岔、信号机、轨道电路等铁路基础信号设备以及如ctc、联锁、列控等运输控制系统进行状态实时监测、数据记录、统计分析和故障报警。

但是，目前行业内的铁路信号集中监测系统仅提供报警结果，对于设备报警、预警、数据分析仍处于固定阈值判断的基础阶段，设备的隐患排查、故障分析还是基于人工浏览分析，增加了信号集中监测报警的封闭性、局限性。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的是提供一种基于铁路信号集中监测的报警分析方法，该方法根据铁路基础信号设备的运行状态数据，按照报警项目特定的报警逻辑进行判断，并运用分析树展示报警条件的逻辑关系。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种基于铁路信号集中监测的报警分析方法，包括以下步骤：(1)确定需要进行监测的各报警流程及与各报警流程相关的配置文件，并基于从数据源获取的对应设备的实时或历史数据进行报警判断，得到各报警流程的初步报警结果；(2)根据实际情况判断是否需要对得到的初步报警结果进行核验，如果需要，则进入步骤(3)，否则进入步骤(4)；(3)对各报警流程的初步报警结果进行核验，基于核验结果对配置文件进行更新，并返回步骤(1)，基于更新后的配置文件对各报警流程进行再次报警判断，得到更新后的报警结果；(4)根据步骤(1)中的初步报警结果或步骤(3)中更新后的报警结果进行报警，并将报警详情进行展示和保存，同时根据报警详情对报警信息进行处理。

进一步地，所述步骤(1)中，获得各报警流程的报警结果的方法，包括以下步骤：(1.1)确定需要进行监测的各报警流程，并在铁路信号集中监测系统中加载与各报警流程相关的配置文件；其中，各报警流程的配置文件中包括报警流程配置、条件参数配置以及解析表达式配置；(1.2)根据各配置文件初始化各项报警流程的报警状态和条件参数；(1.3)基于各配置文件设定的条件参数，对道岔、信号机、轨道电路和其他信号设备的运行状态进行诊断分析，得到各报警流程对应的条件结果集；(1.4)根据每个报警流程得出的条件结果集以及相应的解析表达式进行逻辑运算，并将条件结果集生成一个树状结构，形成报警分析树，得出该报警流程的报警结果。

进一步地，所述步骤(1.3)中，对各设备进行条件判断的方法，包括以下步骤：(1.3.1)从数据源获取道岔、信号机、轨道电路和其他信号设备的实时或历史运行数据列表；(1.3.2)根据配置文件设定的条件参数，运用相关算法对各报警流程执行条件判断；(1.3.3)判断期间，记录每一个判断步骤，并返回一个条件判断的结果集。

进一步地，所述步骤(1.4)中，根据条件结果集生成树状结构的方法为：首先，根据每个报警流程的配置文件及配置的解析表达式，通过计算机语法分析，将解析表达式生成报警语法树；然后，将报警语法树对应到各报警流程的可视化分析树，可视化分析树中的每一个结点表达一个报警判断触发条件或中间状态。

进一步地，所述步骤(2)中，根据实际情况判断是否需要对得到的初步报警结果进行核验时，包括两种情况，一是根据实际需要定期或随机对报警流程所判断的条件进行综合分析，进而判断当前报警结果是否正确；二是当某一报警流程频繁发生报警或经常出现漏报、误报时，对当前报警结果进行综合分析，判断该报警流程是否还受其他因素影响。

进一步地，所述步骤(3)中，对各报警流程的初步报警结果进行核验，基于核验结果对配置文件进行更新，并基于更新后的配置文件对各报警流程进行再次报警判断，得到更新后的报警结果的方法，包括以下步骤：(3.1)对信号设备的运行状态和报警判断过程进行综合分析，并根据综合分析结果确定是否需要对该报警流程配置文件中的某一操作条件节点进行增加、修改或删除操作；(3.2)根据对该操作条件节点的具体操作对其配置文件进行更新，并返回步骤(1)重新进行报警判断；(3.3)将步骤(3.2)得到的新的报警判断结果与专家预测结果进行对比，确定该操作条件节点是否为影响该报警流程的报警因素之一；(3.4)重复步骤(3.1)～(3.3)，根据确定的各操作条件节点对该报警流程的配置文件进行更新，并返回步骤(1)，根据更新后的配置文件进行报警判断，得到更新后的报警结果。

进一步地，所述步骤(3.2)中，根据对该操作条件节点的具体操作对其配置文件进行更新是指：确定操作条件节点的具体操作后，对所述操作条件节点重新配置条件参数和获取判断数据，所述操作条件节点的判断数据来源为：监测采集的数据、外部第三方接口以及智能设备系统接口。

进一步地，所述步骤(3.3)中，判断该操作条件节点是否为影响报警因素之一时：首先，将新的报警判断结果与专家预测结果进行对比，若新的报警判断结果与专家预测结果一致，则认为该操作条件节点有可能成为影响报警因素之一；然后，对各可能成为影响报警因素的操作条件节点进行多次试验、综合评估、专家评审多种方式确认后，确定操作条件节点为报警流程的影响因素，将该操作节点更新到专家库。

进一步地，所述步骤(4)中，对报警详情进行保存时，将其保存到数据库和文件系统中，保存的报警详情包括报警设备、报警时间、报警信息、报警分析树、判断过程。

进一步地，所述步骤(4)中，对报警详情进行展示时，采用报警分析终端，列出的内容包括详细的判断过程以及产生的原因，同时将报警分析树以及报警时间点前后的历史数据通过图表方式进行展示。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明采用报警分析树对每一项报警流程进行可视化分析展示，使报警判断更加透明化。2、本发明辅以报警分析树、历史数据图表等方式展示报警判断过程，提供了报警和预警结果，并使用户掌握具体的报警判断逻辑，参与报警判断分析过程。3、本发明对各报警流程进行核验时，允许用户参与到报警流程配置文件中每一个条件参数的判断中，允许用户自定义报警条件，调整报警流程的判断逻辑，并将调整后的结果不断完善专家库，形成一个闭环分析流程，有助于专家业务知识共享，提高了铁路监测报警分析的完整性、扩展性和适用性。因此，本发明可以广泛应用于铁路信号集中监测领域。

附图说明

图1是本发明基于铁路信号集中监测的报警分析方法流程。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1所示，本发明提供的一种基于铁路信号集中监测的报警分析方法，包括以下步骤：

(1)确定需要进行监测的各报警流程(亦称报警项目)及与各报警流程相关的配置文件，并基于从数据源获取的对应设备的实时或历史数据进行报警判断，得到各报警流程的初步报警结果；

(2)根据实际情况判断是否需要对得到的初步报警结果进行核验，如果需要，则进入步骤(3)，否则进入步骤(4)；

(3)对各报警流程的初步报警结果进行核验，基于核验结果对配置文件进行更新，并返回步骤(1)，基于更新后的配置文件对各报警流程进行再次报警判断，得到更新后的报警结果；

(4)根据步骤(1)中的初步报警结果或步骤(3)中更新后的报警结果进行报警，并将报警详情进行展示和保存，同时根据报警详情对报警信息进行处理。

上述步骤(1)中，获得各报警流程的初步报警结果的方法，包括以下步骤：

(1.1)加载报警配置：确定需要进行监测的各报警流程，并在铁路信号集中监测系统中加载与各报警流程相关的配置文件；其中，各报警流程的配置文件中包括报警流程配置、条件参数配置、解析表达式配置等内容；

(1.2)初始化流程：根据各配置文件初始化各项报警流程的报警状态和条件参数。

(1.3)条件判断：基于各配置文件设定的条件参数，对道岔、信号机、轨道电路和其他信号设备的运行状态进行诊断分析，得到各报警流程对应的条件结果集；

(1.4)报警结果分析：由于每个报警流程均包括一个或多个条件，根据每个报警流程得出的条件结果集以及配置的解析表达式进行逻辑运算，并将条件结果集生成一个树状结构，形成报警分析树，得出该报警流程的报警结果。

上述步骤(1.3)中，对各设备进行条件判断的方法，包括以下步骤：

(1.3.1)从数据源获取道岔、信号机、轨道电路和其他信号设备的实时或历史运行数据列表；

(1.3.2)根据配置文件设定的条件参数，运用相关算法对各报警流程执行条件判断；

(1.3.3)判断期间，记录每一个判断步骤，并返回一个条件判断的结果集。

上述步骤(1.4)中，报警分析树的形成方法为：首先，根据每个报警流程的配置文件及配置的解析表达式，通过计算机语法分析，将解析表达式生成报警语法树；然后，将报警语法树对应到报警流程的可视化分析树，可视化分析树中的每一个结点表达一个报警判断触发条件或中间状态。

上述步骤(2)中，根据实际情况判断是否需要对得到的初步报警结果进行核验时，主要包括以下情况，一是为保证报警精度，在报警发生后，专家定期或随机根据实际需要，对各报警流程所判断的条件进行综合分析，判断报警结果是否正常；二是当某一报警流程频繁发生报警或经常出现漏报、误报等可疑报警情况时，专家可根据经验推测此报警是否还受其他因素影响，如：天气因素、轨道分路不良、天窗点作业等情况。

上述步骤(3)中，对各报警流程的初步报警结果进行核验，基于核验结果对配置文件进行更新，并基于更新后的配置文件对各报警流程进行再次报警判断，得到更新后的报警结果的方法，包括以下步骤：

(3.1)对信号设备的运行状态和报警判断过程进行综合分析，并根据综合分析结果确定是否需要对该报警流程配置文件中的某一操作条件节点进行增加、修改或删除操作；

(3.2)根据对该操作条件节点的具体操作对其配置文件进行更新，并返回步骤(1)重新进行报警判断；

(3.3)将步骤(3.2)得到的新的报警判断结果与专家预测结果进行对比，确定该操作条件节点是否为影响该报警流程的报警因素之一；

(3.4)重复步骤(3.1)～(3.3)，根据确定的各操作条件节点对该报警流程的配置文件进行更新，并返回步骤(1)，根据更新后的配置文件进行报警判断，得到更新后的报警结果。

上述步骤(3.2)中，根据信号设备的运行状态和报警判断过程进行综合分析时，结合专家多年铁路行业经验得出，是否需要添加、删除、修改条件节点，如果需要对条件节点进行操作(以下称为操作节点)，则操作节点需要重新配置条件参数和获取数据，并更新到报警流程的条件列表中，操作节点的判断数据可来源于监测采集的数据、外部第三方接口(如：天气接口)、智能设备系统接口、专家定义等多种方式获取。

上述步骤(3.3)中，判断该操作条件节点是否为影响报警因素之一时：

将新的报警判断结果与专家预测结果进行对比，若新的报警判断结果与专家预测结果一致，则认为该操作节点有可能成为影响报警因素之一；

经过多次试验、综合评估、专家评审等多种方式确认后，确定操作节点为报警流程的影响因素，可将该操作节点更新到专家库，则下次报警流程执行时将从专家库中读取该节点并加入条件列表中，之后的报警流程判断都将按照更新后的条件列表进行判断。

上述步骤(4)中，对报警详情进行保存时，可以将其保存到数据库和文件系统中，保存的报警详情包括报警设备、报警时间、报警信息、报警分析树、判断过程等。

上述步骤(4)中，对报警详情进行展示时，可以采用报警分析终端，列出的内容包括详细的判断过程以及产生的原因，同时将报警分析树以及报警时间点前后的历史数据通过图表方式进行展示。其中，报警产生的原因是指报警分析树上每一个结点状态产生的原因，是一些数据、图表，或一段话的描述，由于这是非关系型数据，不宜存储在数据库，本发明将一个报警的所有信息打包，存储在一个json文件里。

上述步骤(4)中，对报警信息进行处理时，可以根据该报警提示的产生原因以及综合分析，找到问题所在，并检修对应设备。

上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

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