铁路电务综合监测维护系统体系架构技术方案

本发明专利技术公开了一种铁路电务综合监测维护系统的体系架构，该体系架构涵盖了铁路信号所有的监测设备，整合通信监测设备，与铁路电务生产管理系统接口，为铁路电务监测维护提供一个综合化、集成化的监测维护平台。该体系架构分别从四方面描述整个系统：第一是业务架构，描述整个系统的业务层次关系；第二是数据架构，描述整个系统的数据流和数据存储关系；第三是网络架构，描述整个系统的网络构建方式；第四是安全架构，描述整个系统的安全保障措施。

【技术实现步骤摘要】
铁路电务综合监测维护系统体系架构
本专利技术涉及一种铁路电务综合监测维护系统体系架构，属于铁路电务监测维护

技术介绍
铁路电务信号设备是铁路行车运输的大脑和神经中枢，因此，确保铁路电务信号设备安全、稳定的运行，是铁路非常关注的重要课题之一。当前在铁路电务监测维护领域，在地面车站设置了信号集中监测系统(CSM)，实时采集转撤机、信号机、轨道电路、信号电缆、电源屏信号设备的电气参数模拟量信息和部分开关量信息，并与车站智能设备(列控中心维护终端、轨道电路维护终端、CTC/TDCS车站维护终端、联锁维修机等)进行接口，对车站智能设备进行实时的状态监测报警；在中心的RBC和TSRS均设置有独立的维护终端。在既有线列车上装备LAIS系统，在动车组上装备了动态监测设备(DMS)，实现了对运营列车的安全状态远程监测。对铁路电务设备的通信质量的监控也非常重要，目前有通信综合网管、安全数据网的网管、通信设备监测和通信业务数据监测等系统，实现对通信网络设备、安全数据网、GSM-R网等的状态监测。另外还有视频监测、道岔缺口监测、信号室外监测等等。目前监测系统设备种类繁多，但是缺乏总体规划，各个监测系统之间相互独立，层次不清，不能实现有效的信息共享和信息集中，对设备的监测仍处于设备的故障报警阶段，未能实现对设备的状态进行趋势分析和报警，通信监测和信号监测之间还不能进行综合的智能分析，监测报警与电务调度之间缺乏有效的联系。鉴于以上目前监测存在的一些问题，对既有各个监测系统进行综合规划就显的非常必要。
技术实现思路
针对现有铁路信号监测技术的不足，本专利技术的目的是提出一种新的铁路电务监测维护系统体系架构。本专利技术的目的是通过如下的手段实现的。一种铁路电务综合监测维护系统体系架构，在确定的铁路路网中，将涵盖区域所有的铁路信号监测设备和通信监测设备，采用有线或无线的方式构成信息传输和处理网络，设置统辖确定的铁路路网全网的一级监测维护层、统辖部分铁路路网的二级监测维护层、在某二级监测维护层内统辖局部铁路路网的三级监测维护层和完成系统边界数据采集的现场监测维护层四层体系结构；其中：现场监测维护层完成对现场数据的采集，包括车站信息采集和中心信息采集，并完成对现场数据的初步分析和报警，为现场提供初步的维护维修支持，提供统一的显示终端对现场内设备实施安全监控和数据分析；三级监测维护层完成本层管辖范围内的数据收集，从车站获得管辖车站的信息，从该监测维护层管辖范围内的中心采集数据，然后进行数据的综合分析，提供统一的显示终端，为设备维护提供升级的维护维修支持；段调度指挥中心对管内设备进行定期监测分析。二级监测维护层完成本层管辖范围内的数据收集、数据存储、数据共享和数据智能分析，提供统一的显示终端，并对外提供信息门户接口，支持办公网、互联网和移动互联网的接入，并与调度指挥系统和生产管理系统进行接口，为行车和生产提供指导作用；并对路段的监控质量进行抽查，不定期的监控分析和故障原因分析。一级监测维护层对全路设备进行智能分析，维护专家知识库，提供统一的显示终端，实现宏观的维护管理。在实际实施中:现场监测维护层包括两部分：车站网络和中心网络:在每个车站内设置车站服务器，采集轨道电路、列控中心、CTC车站分机、联锁和集中监测等设备的信息。车站之间采用环网连接，每10个车站汇总接入骨干通信网；中心网络设置通信前置机和中心接口服务器，接收中心各个监测系统的数据，包括RBC维护机、TSRS维护机、CTC中心维护机、DMS服务器、LAIS服务器、安全数据网管、通信综合网管、通信设备监测、通信业务监测、电务作业卡控系统；三级监测维护层完成电务段维护管理层设备之间的连接。二级监测维护层监测网络完成电务处维护管理层设备之间的连接，并对外提供信息共享接口、信息门户接口；一级监测维护层监测网络完成铁路总公司维护管理层设备之间的连接；级与级之间网络通道均采用冗余设置。本专利技术体系架构的安全架构描述系统在中心层部署统一的病毒服务器，对管内所有计算机设备进行病毒防护；在系统车站层和中心层之间以及系统接入因特网时，增加防火墙设备；本系统与其他系统采用网络连接时，增加接口服务器和增加硬件防火墙等隔离设备；本系统综合部署入侵检测和漏洞扫描系统；在中心采集其他安全相关系统的数据时，与其他系统之间设置网闸进行隔离。所述涵盖区域所有的铁路信号监测设备包括：集中监测、计算机联锁维修机、列控中心维修机、ZPW-2000维修机、车站CTC/TDCS维修机、RBC维修机、TSRS维修机、中心CTC/TDCS维修机、智能电源屏监测、智能灯丝报警监测、信号设备轨旁监测、DMS监测、机车信号监测、LAIS监测。所述通信监测设备包括：列控安全数据网监测、通信综合网管监测、通信设备监测、通信业务监测设备。本专利技术的铁路电务监测维护体系架构涵盖了铁路信号所有的监测设备，整合通信监测设备，与铁路电务生产管理系统接口，为铁路电务监测维护提供一个综合化、集成化的监测维护平台。该体系架构分别从四方面描述整个系统；第一是业务架构，描述整个系统的业务层次关系；第二是数据架构，描述整个系统的数据流关系和数据存储机制；第三是网络架构，描述整个系统的网络构建方式；第四是安全架构，描述整个系统的安全保障措施。所述数据架构指出铁路电务综合监测系统将各种监测信息进行集成化和数据汇集，应重点考虑管理维护效率、数据存储条件、网络带宽需求，并综合现有的组织架构及管理维护模式需求等方面，采取在车站、电务段、铁路局就近接口就近处理的原则，处理后的数据按照需求提供给各个层级系统平台。现场监测维护层车站服务器存储车站采集的实时数据，包括数字量、模拟量、报警和智能分析获得的专家知识。车站服务器采用原始文件记录的方式进行数据存储，满足现场的维修时数据的查询、回放和下载的要求。车站对模拟量的传输采用特征抽样的方式进行上报传输，同时发送给电务段和电务处。三级监测维护层设置数据库服务器存储管辖范围内各车站采集的实时数据，包括数字量、模拟量、报警、车站智能分析获得的专家知识和本级监测维护层分析获得专家知识。车站服务器以文件记录和数据库的方式进行数据存储，满足电务段的维修的数据查询、回放和下载的要求。模拟量的存储采用特征抽样的方式进行存储。二级监测维护层设置数据中心存储管辖范围内各车站采集的特征数据，包括数字量、模拟量、报警、车站智能分析获得的专家知识、三级监测维护层分析获得专家知识和电务处层分析获得专家知识。数据中心以数据库的方式进行数据存储，满足设备全生命周期的维护监测的要求。一级监测维护层设置数据中心存储全路各车站采集的特征数据，包括数字量、模拟量、报警、车站智能分析获得的专家知识、二级监测维护层分析获得专家知识、三级监测维护层分析获得专家知识和本级监测维护层分析获得的专家知识。数据中心以数据库的方式进行数据存储，满足设备全生命周期的维护监测的要求。在中心采集其他安全相关系统的数据时，与其他系统之间设置网闸进行隔离。平台应封锁所有车站、终端、服务器相关机器的USB接口，不允许U盘直接接入。调试或更换数据时，使用的USB设备应经过统一杀毒后，仅在系统维护台使用。不允许非法设备通过网络接入。调试设备接入集成化电务监测系统平台网络时，应使用为调试分配的专用的I本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁路电务综合监测维护系统体系架构，其特征在于，在确定的铁路路网中，将涵盖区域所有的铁路信号监测设备和通信监测设备，采用有线或无线的方式构成信息传输和处理网络，设置统辖确定的铁路路网全网的一级监测维护层、统辖部分铁路路网的二级监测维护层、在某二级监测维护层内统辖局部铁路路网的三级监测维护层和完成系统边界数据采集的现场监测维护层四层体系结构；其中：现场监测维护层完成对现场数据的采集，包括车站信息采集和中心信息采集，并完成对现场数据的初步分析和报警，为现场提供初步的维护维修支持，提供统一的显示终端对现场内设备实施安全监控和数据分析。三级监测维护层完成本层管辖范围内的数据收集，从车站获得管辖车站的信息，从该监测维护层所管辖范围内的中心采集数据，然后进行数据的综合分析，提供统一的显示终端，为设备维护提供升级的维护维修支持；段调度指挥中心对管内设备进行定期监测分析。二级监测维护层完成本层管辖范围内的数据收集、数据存储、数据共享和数据智能分析，提供统一的显示终端，并对外提供信息门户接口，支持办公网、互联网和移动互联网的接入，并与调度指挥系统和生产管理系统进行接口，为行车和生产提供指导作用；并对路段的监控质量进行抽查，不定期的监控分析和故障原因分析；一级监测维护层对全路设备进行智能分析，维护专家知识库，提供统一的显示终端，实现宏观的维护管理。...

【技术特征摘要】
1.一种铁路电务综合监测维护系统体系架构，其特征在于，在确定的铁路路网中，将涵盖区域所有的铁路信号监测设备和通信监测设备，采用有线或无线的方式构成信息传输和处理网络，设置统辖确定的铁路路网全网的一级监测维护层、统辖部分铁路路网的二级监测维护层、在某二级监测维护层内统辖局部铁路路网的三级监测维护层和完成系统边界数据采集的现场监测维护层四层体系结构；其中：现场监测维护层完成对现场数据的采集，包括车站信息采集和中心信息采集，并完成对现场数据的初步分析和报警，为现场提供初步的维护维修支持，提供统一的显示终端对现场内设备实施安全监控和数据分析；三级监测维护层完成本层管辖范围内的数据收集，从车站获得管辖车站的信息，从该监测维护层所管辖范围内的中心采集数据，然后进行数据的综合分析，提供统一的显示终端，为设备维护提供升级的维护维修支持；段调度指挥中心对管内设备进行定期监测分析；二级监测维护层完成本层管辖范围内的数据收集、数据存储、数据共享和数据智能分析，提供统一的显示终端，并对外提供信息门户接口，支持办公网、互联网和移动互联网的接入，并与调度指挥系统和生产管理系统进行接口，为行车和生产提供指导作用；并对路段的监控质量进行抽查，不定期的监控分析和故障原因分析；一级监测维护层对全路设备进行智能分析，维护专家知识库，提供统一的显示终端，实现宏观的维护管理；所述现场监测维护层包括两部分：车站网络和中心网络：在每个车站内设置车站服务器，采集轨道电路、列控中心、CTC车站分机、联锁和集中监测设备的信息；车站之间采用环网连接，每10个车站汇总接入骨干通信网；中心网络设置通信前...

【专利技术属性】
技术研发人员：王小敏，陈建译，郭进，潘炜，刘伟，杨勇，姚新文，
申请(专利权)人：中国铁路总公司，西南交通大学，
类型：发明
国别省市：北京;11