[发明专利]一种铁路信号系统智能故障诊断装置及诊断方法

说明书

技术领域

本发明属于铁路行业信号领域，具体涉及一种铁路信号系统智能故障诊断装置及诊断方法。

背景技术

目前，铁路信号系统的维护手段和维护设备还处于相对落后的阶段，缺乏基于人工智能理论做支撑的后台故障数据融合和智能故障推理方法。同时，缺乏建立在后台智能分析平台基础上的现场维修手持设备，无法满足智能、远程和实时故障诊断和智能维护。虽然目前基于PDA(Personal Digital Assistant的缩写，字面意思是“个人数字助理”，即，掌上电脑)的维护终端已逐步在铁路信号系统的现场投入使用，例如，王忠凯等提出动车组管理信息系统便携式移动终端的设计(王忠凯，史天运，张惟皎，动车组管理信息系统便携式移动终端的设计与实现铁路计算机应用，2012，21(2)：31-33)，其主要目标是实现动车组日常检修数据的填报和同步。陈红艳提出基于PDA的高速列车途中故障信息处理系统的设计(陈红艳，基于PDA高速列车途中故障信息处理系统设计武汉交通职业学院学报。2013，12(1)：68-69)，其主要利用PDA和地面故障信息处理服务器之间的通信，方便维护人员准备故障备件，完成修理功能。上述铁路信号系统的维护和手持终端设备大都实现了数据的现场采集和数据记录功能，还无法与具有强大智能故障诊断的后台服务器组合，形成铁路信号系统的智能诊断和维护目标，因而，无法满足目前飞速发展的铁路信号系统维护现场需求。现有的铁路信号系统的故障诊断和维护方法大都基于经验知识，基本处于维护人员的口头相传的阶段。随着铁路新线和地铁新线及设备的大量开通，铁路信号系统设备维护需要大量的人员参与，这其中大部分是年轻的维护人员，缺乏长期的现场工作经验和先进的维护知识，无法适应高速发展的铁路信号设备维护需求。其次，虽然目前铁路信号系统配备了先进的微机监控设备，实现地面设备，如转辙机、轨道电路、电源屏等的监控，但是，大量的监控数据、故障记录和维护信息还是处于相互独立，无法形成综合性的专家知识库。最后，维护现场缺乏根据现场设备的故障征兆，准确判断故障，快速修复的手持设备，无法满足远程实时维修的需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种融合设备监控数据、设备维护数据和设备故障记录等信息的铁路信号系统智能故障诊断方法，利用web方式实现现场PDA与后台智能分析服务器互联，满足远程和智能维护需求，提高现场维护人员的故障诊断准确度和维护水平，解决目前高铁信号系统维修困难问题，为保证铁路信号设备可靠性和安全性提供支持。

本发明所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：

一种铁路信号系统智能故障诊断装置，包括PDA设备和智能诊断服务器以及电务故障数据库，电务维修数据库，微机监控数据库和气象数据服务器；所述PDA设备与所述智能诊断服务器进行通信，所述智能诊断服务器与电务故障数据库，电务维修数据库，微机监控数据库和气象数据服务器进行远程访问。

更好地，所述PDA设备界面设计采用树形下拉框的模式，信息的输入采用选项的方式进行。

更好地，所述电务故障数据库存储信号设备的故障时间、故障地点、故障现象和故障原因记录。

更好地，所述电务维修数据库存储日常检修时间、检修地点和故障处理记录。

更好地，所述微机监控数据库存储轨道电路、道岔转辙机、电源屏设备的电流和电压监控曲线。

更好地，所述气象数据服务器存储设备所处环境的气象资料，所述气象资料包括天气、温度、风速、雨雪信息。

本发明还提供一种铁路信号系统智能故障诊断方法，包括以下步骤：

S1：现场维护人员通过PDA设备将铁路信号系统的故障信息传输至智能诊断服务器；

S2：智能诊断服务器根据故障现象和故障征兆通过“电务故障数据库”、“电务维修数据库”、“微机监控数据库”和“气象数据服务器”提取故障现象、故障原因和维修手段的词项矩阵，并根据信号系统本体模型完成词项的歧义消除；

S3：通过信号设备词项矩阵合成与信号设备主题模型矩阵计算，生成故障案例的矢量矩阵，存入故障诊断案例库；

S4：智能诊断服务器在故障诊断案例库中，通过故障诊断推理引擎，寻求最佳诊断结果和维修方法，然后反馈给PDA设备；

S5：将故障现象、故障原因和维护措施的关联关系添加到智能诊断服务器中的故障案例库，实现故障案例的更新，同时删除过时的故障案例；

S6：继续重复步骤S3。