一种高速动车组运行故障数据远程实时传输和智能分析判断系统技术方案

本发明专利技术公开了一种高速动车组运行故障数据远程实时传输和智能分析判断系统，属于动车故障检测技术领域。基于GPRS的无线分组交换通信技术，所述系统包括车载数据采集嵌入式设备、动车所监测中心、局级监测中心、部级三级联网安全监测中心，按照三层架构的模式实现系统功能。本发明专利技术实现了高速CRH5型动车组运行数据的远程、实时传输；满足了对运行动车组动态跟踪监控、提供远程技术支持、故障应急指导，并即时组织维修的实际运用需求，同时有效提高了检修效率，降低了检修成本；采用B/S架构实现数据呈现，大大简化了客户端工作，便于不同用户查看，减轻了系统维护和升级的成本和工作量，降低了用户的总体成本。

【技术实现步骤摘要】
一种高速动车组运行故障数据远程实时传输和智能分析判断系统
本专利技术属于动车故障检测
，涉及一种动车组运行数据远程传输系统，尤其涉及一种高速动车组运行故障数据远程实时传输和智能诊断系统。
技术介绍
TCMS (列车控制和管理系统)是一种用于控制、监督、管理动车组的大部分功能的分布式电脑系统，是安装在列车上的计算机局域网络系统，主要负责整车各部分信息的采集和传递，对整列车进行控制、检测、诊断和记录。TCMS系统中的数据存储单元可以将列车运行中的基本信息和故障数据记录下来，并预留出下载接口待列车检修时由工程师进行有线下载，检修人员会利用这些数据对列车进行检修。然而该种操作方式无法实现对动车组运行数据的远程传输和实时传输，因而无法对动车组的安全状态与故障情况进行实时动态跟踪监控，更无法提供远程技术支持和故障应急指导，也无法满足即时组织维修的实际运用需求。
技术实现思路
本专利技术基于GPRS的无线分组交换通信技术，提供一种高速动车组运行故障数据远程实时传输和智能分析判断系统(Trouble of moving EMU Detection and IntelligentDiagnose System,以下简称TIDS系统)，应用于高速CRH5型动车组运行状态信息的远程采集。本专利技术通过数据实时传输算法实现了 CRH5型动车组运行数据的实时传输。采用基于Oracle数据库客户端软件对实时接收和全程记录的动车组运行数据进行存储、处理、查询、回放、分析等功能。动车组运行数据呈现采用B/S (Browser/Server)结构、浏览器和服务器结构。本专利技术提供的高速动车组运行故障数据远程实时传输和智能分析判断系统，使动车组总线数据实现了远程下载、实时更新和智能判断。所述TIDS系统包括车载数据采集嵌入式设备、动车所监测中心、局级监测中心、部级三级联网安全监测中心。所述车载数据采集嵌入式设备安装于动车组头车和尾车中，用于采集动车组运行数据，并将动车组运行数据发送给动车所监测中心。所述的动车所监测中心对动车组运行数据进行存储和分析判断，得出动车组故障数据，并根据分级报警信息，分别将动车组运行数据包含故障数据发送给上级局级监测中心，将调度信息指令反馈给动车所调度中心(动车所指挥生产、调车作业的职能单位)。局级监测中心收到动车运行数据后，将动车运行数据转发给部级三级联网安全监测中心，并且可以直接根据故障信息发出应急指令给动车所监测中心。所述的部级三级联网安全监测中心接收并存储动车组运行数据包含故障数据，并将根据报警信息，确定是否给出应急指挥指令。本专利技术的优点在于:(a)实现了高速CRH5型动车组运行数据的远程、实时传输。满足了对运行动车组动态跟踪监控、提供远程技术支持、故障应急指导，并即时组织维修的实际运用需求，同时有效提高了检修效率，降低了检修成本。(b)基于Oracle数据库对动车组运行数据进行存储和相应处理。检修人员可方便的查看动车组运行历史数据，有利于对动车组运行状态和设备质量进行深层次的跟踪和动态质量控制。(c)采用B/S (Browser/Server)架构实现数据呈现，主要事务逻辑放在服务器端(Server)实现，极少部分事务在浏览器(Browser)实现，大大简化了客户端工作，便于不同用户查看，减轻了系统维护和升级的成本和工作量，降低了用户的总体成本。【附图说明】图1为本专利技术提供的动车组运行故障数据远程实时传输和智能分析判断系统(TIDS)组成示意图；图2为本专利技术中车载数据采集嵌入式设备构成示意图；图3为本专利技术中TIDS系统的软件系统构成图；图4为本专利技术集中运用管理平台功能架构示意图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细说明。本专利技术提供一种高速动车组运行故障数据远程实时传输和智能分析判断系统，简称为TIDS系统，所述TIDS系统按功能构架可分为以下及部分，如图1所示:车载数据采集嵌入式设备、动车所监测中心、局级监测中心、部级三级联网安全监测中心。动车所监测中心位于动车运用所，是TIDS数据接收、存储和运用中心，包括数据存储、分析服务器机房设备和监测终端；局级监测中心是铁路局级指挥运用中心，由局级TIDS服务器和局级TIDS运用管理平台组成；部级三级联网安全监测中心是部级指挥运用中心，由部级TIDS服务器，部级TIDS运用管理平台组成。TIDS车载数据采集嵌入式设备主要功能是采集并下载动车组实时状态信息、基本信息和故障信息，并通过GPRS网络实时传输至动车所监测中心的数据存储、分析服务器，动车所监测中心采用数据挖掘技术对故障信息进行智能分析判断，同时提供故障分级报警和实时远程技术支持，工作人员通过监测终端获取动车故障信息。动车组运行故障信息和远程技术支持信息的传输是依靠基于GPRS和Internet的通信网络实现的。局级和部级的TIDS集中运用管理平台是实现TIDS车载设备采集故障信息的处理、预警监测信息的预报、故障的实时图形化复现以及数据信息的统计、查询等功能。局级和部级TIDS运用管理平台分别是局级和部级单位获取TIDS信息、指导下级单位工作的平台。车载数据采集嵌入式设备是动车组运行故障信息采集的核心设备，装于动车组头车和尾车中。车载数据采集嵌入式设备负责完成动车组信息的实时采集和无线上传。图2即为车载数据采集嵌入式设备构成示意图。车载数据采集嵌入式设备包括中央处理器、GPRS模块、32M的SDR0M、2M的NOR FLASH,64M的NAND FLASH、数据采集和输出模块、TCMS数据下载接口和SM卡，所述中央处理器采用S3C2440芯片，同时配置有工业级GPRS模块；所述的32M的SDR0M、2M的NOR FLASH,64M的NAND FLASH、数据采集和输出模块分别与中央处理器连接；所述的SM卡连接GPRS模块，所述TCMS数据下载接口通过串口方式与所述数据采集和输出模块连接。所述的数据采集和输出模块通过SPI接口与中央处理器连接。所述的动车所监测中心中的数据存储、分析服务器机房设备包括网络传输设备、双机热备服务器、磁盘阵列柜等，主要用来完成动车组运行信息的数据存储、处理及传输等功能。所述的网络传输设备接收车载数据采集嵌入式设备的采集数据，然后存储在双机热备服务器的磁盘阵列柜中；所述的磁盘阵列柜采用基于Oracle数据库。动车组运行数据依靠GPRS通信网络和Internet网络传输至双机热备服务器。双机热备服务器对故障信息进行数据挖掘、智能分析判断，而后将所述运行数据包含故障数据传送至监测终端，以进行故障图像化浏览及分析。所述运行数据包括状态信息、故障信息、基本信息。状态信息:主控端、受电弓、主断、车况、电制动、附加断路器、牵引手柄、方向手柄、换端、变压器、充电机、牵引情况、静态辅变、辅变工况等实时运行数据；故障信息:TRACTION、N1、BRAKE、CCT、ILLUMINTION、SIGNALING、TRACTIONl、descr.1mpianto, ANTIFIRE等多个类型的故障信息；基本信息:即时速度、车号、时间等基本运行信息。动车所监测中心实现对采集故障信息图像化展现、故障分析及报警、数据查询统计、报表打印等功能，监测终端计算机与双机热备服务器组网，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速动车组运行故障数据远程实时传输和智能分析判断系统，其特征在于：所述系统包括车载数据采集嵌入式设备、动车所监测中心、局级监测中心、部级三级联网安全监测中心；所述车载数据采集嵌入式设备安装于动车组头车和尾车中，用于采集动车组运行数据，并将动车组运行数据发送给动车所监测中心；所述的动车所监测中心对动车组运行数据进行存储和分析判断，得出动车组故障数据，并根据分级报警信息，分别将动车组运行数据包含故障数据发送给上级局级监测中心，将调度信息指令反馈给动车所调度中心；局级监测中心收到动车运行数据后，将动车运行数据转发给部级三级联网安全监测中心，并且直接根据故障信息发出应急指令给动车所监测中心；所述的部级三级联网安全监测中心接收并存储动车组运行数据包含故障数据，并将根据报警信息，确定是否给出应急指挥指令；动车所监测中心位于动车运用所，是TIDS数据接收、存储和运用中心，包括数据存储、分析服务器机房设备和监测终端；局级监测中心是铁路局级指挥运用中心，由局级TIDS服务器和局级TIDS运用管理平台组成；部级三级联网安全监测中心是部级指挥运用中心，由部级TIDS服务器，部级TIDS运用管理平台组成。

【技术特征摘要】
1.一种高速动车组运行故障数据远程实时传输和智能分析判断系统，其特征在于:所述系统包括车载数据采集嵌入式设备、动车所监测中心、局级监测中心、部级三级联网安全监测中心；所述车载数据采集嵌入式设备安装于动车组头车和尾车中，用于采集动车组运行数据，并将动车组运行数据发送给动车所监测中心；所述的动车所监测中心对动车组运行数据进行存储和分析判断，得出动车组故障数据，并根据分级报警信息，分别将动车组运行数据包含故障数据发送给上级局级监测中心，将调度信息指令反馈给动车所调度中心；局级监测中心收到动车运行数据后，将动车运行数据转发给部级三级联网安全监测中心，并且直接根据故障信息发出应急指令给动车所监测中心；所述的部级三级联网安全监测中心接收并存储动车组运行数据包含故障数据，并将根据报警信息，确定是否给出应急指挥指令；动车所监测中心位于动车运用所，是TIDS数据接收、存储和运用中心，包括数据存储、分析服务器机房设备和监测终端；局级监测中心是铁路局级指挥运用中心，由局级TIDS服务器和局级TIDS运用管理平台组成；部级三级联网安全监测中心是部级指挥运用中心，由部级TIDS服务器，部级TIDS运用管理平台组成。2.根据权利要求1所述的一种高速动车组运行故障数据远程实时传输和智能分析判断系统，其特征在于:动车组运行故障信息和远程技术支持信息的传输是依靠基于GPRS和Internet的通信网络实现的。3.根据权利要求1所述的一种高速动车组运行故障数据远程实时传输和智能分析判断系统，其特征在于:所述车载数据采集嵌入式设备装于动车组头车和尾车中。4.根据权利要求1所述的一种高速动车组运行故障数据远程实时传输和智能分析判断系统，其特征在于:所述车载数据采集嵌入式设备包括中央处理器、GPRS模块、32M的SDROM、2M的NOR FLASH、64M的NAND FLASH、数据采集和输出模块、TCMS数据下载接口和SM卡，所述中央处理器采用S3C2440芯片，同时配置有工业级GPRS模块；所述的32M的SDR0M、2M的NOR FLASH、64M的NAND FLASH、数据采集和输出模块分别与中央处理器连接；所述的SIM卡连...

【专利技术属性】
技术研发人员：张卓，石建伟，郭新贺，张锴，张世强，张亨，李新全，高建龄，王仲辉，成亮，
申请(专利权)人：北京康拓红外技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11