[发明专利]一种基于非接触式数据采集的车载ATC设备运维系统

说明书

本发明公开了一种基于非接触式数据采集的车载ATC设备运维系统，包括：信号采集单元，采用非接触式传感器采集车载ATC设备的相关车载信息，并进行放大与模数转换后传输至所述车载端信息处理单元；车载端信息处理单元，收集车载ATC各子系统的行车日志，并与所述信号采集单元发送的车载信息进行整合存储，同时，将整合后的数据传输至车地无线通信单元；车地无线通信单元，将车载端信息处理单元整合后的数据传输至轨旁设备；轨旁设备，通过分类算法与预测算法对整合后的数据进行处理，实现故障的诊断和可能发生故障的预警。该系统可以在维持设备可靠性的基础上采集车载信息，同时，由轨旁设备对数据的分析可以实现故障的诊断和预警，提高了运维效率。

技术领域

本发明涉及铁道科学技术领域，尤其涉及一种基于非接触式数据采集的车载ATC设备运维系统。

背景技术

列车运行控制系统中，车载ATC(Automatic Train Control)设备行车日志记录着各子系统的整个运行周期的全部信息，分析行车日志也是监测车载设备和追查系统故障的重要手段。但既有的车载ATC设备对于列车接口、系统输入输出、列车测速传感器没有有效的监测及记录；而现行的运维手段中缺失这些信息会导致部分故障无法快速准确定位，故障责任无法精准划分，降低了运维的效率。为了更精准的诊断车载ATC设备的故障，提高运维工作的效率，就需要更全面地监测列车ATC设备的各种接口状态信息，包括ATP(Automatic Train Protection)安全输入接口、ATP非安全输入接口、ATP安全输出接口、ATP非安全输出接口、ATO(Automatic Train Operation)安全输入接口、ATO安全输出接口及ATO模拟输出接口、测速传感器供电接口、测速传感器输出接口、测速雷达通道供电接口、测速雷达通道供电接口等。

在车载ATC设备上实现电信号采集，必须考虑系统可靠性，因为车载ATC设备的安全等级要求为SIL-4(Safety Integrity Level-4)，对电信号的采集须在不影响系统可靠性的前提下进行。传统的电信号采集技术基本均为接触式的测量采集，此种测量方式与待测信号与电气接触，会为系统引入新的风险源，降低整个ATC系统的可靠性。因此选用合适的信号采集方式是信号采集的关键。

在信号系统的运营和维护中，主要的方法和手段还是依靠运维人员及其维修经验，能实现自动分析和故障预警的“智能运维系统”是未来的发展方向。实现智能运维就是要对车载ATC设备各子系统及关键零部件进行状态实时监测，在故障发生之前进行预警，从而降低系统故障率。列车的行车数据包含所有的行车数据的详细信息，其中隐含有大量的故障特征，因此分析行车日志也是目前运营维护中诊断故障的重要手段。目前主流信号厂商都已经实现了日志的在线存储与错误代码记录，维护人员结合错误报警信息对特定日志进行分析，可以基本实现故障的分析与定位。但是，由于日志的信息太过庞大，每列车每天的数据量多达数百兆。以目前维修人员的人力资源而言，仅能实现对出现故障的列车进行日志手动下载与简单分析，且人工分析严重依赖个人的经验和细致程度。

目前，在车载ATC运维系统研究方面主要有以下方案：

1、一种地铁列车综合监测系统(CN207123874U)，但是该方案，只有对各系统信息的存储，而没有监测车辆接口、输入输出、传感器信息；将数据记录于存储设备中而没有车地通信，运维人员对于日志的获取仍需要手动下载；同时只是对数据进行记录而没有分析和预警；

2、一种地铁列车信号系统在线监测与预警的装置(CN203825673U)。但是，该方案没有采集车辆接口、输入输出、传感器信息；没有实现行车数据的车地无线传输。

3、地铁车载控制器与列车管理系统的接口监测设备(CN203313212U)。但是，该方案未解决的问题：没有采集车辆接口、输入输出、传感器信息；缺少行车数据的传输；缺少对于行车数据的分析及故障预警。