[发明专利]铁路信号设备预告警系统及方法

权利要求书

1.一种铁路信号设备预告警系统，其特征在于，所述系统包括：数据处理装置，以及与所述数据处理装置连接的神经网络专家系统、前端展示装置和多个数据采集装置；

所述数据采集装置安装在铁路信号设备上，用于采集表征所述铁路信号设备运行状态的状态数据，并将所述状态数据发送至所述数据处理装置，其中，所述状态数据携带有所述铁路信号设备的身份标识；

所述数据处理装置，用于对所述状态数据进行预处理，并将预处理后的所述状态数据发送至所述神经网络专家系统；

所述神经网络专家系统用于将所述状态数据与预先存储的预告警知识进行匹配，如果匹配成功则生成预告警信息，将所述预告警信息通过所述数据处理装置发送至所述前端展示装置进行信息显示；

其中，所述数据处理装置包括依次连接的通信主机、第一消息队列、消息路由、第二消息队列、流式处理引擎和内存数据库，所述消息路由还与分布式数据库连接；

所述通信主机还与数据采集装置连接，用于将状态数据根据预设的数据协议组装成消息体通过所述第一消息队列传输至所述消息路由，其中，所述第一消息队列还用于对所述消息体进行存储；

所述消息路由用于将所述消息体中的状态数据分成第一数据流和第二数据流，所述第一数据流存储至所述分布式数据库中，所述第二数据流通过所述第二消息队列发送至所述流式处理引擎，其中，所述第二消息队列还用于对所述第二数据流进行存储；

所述流式处理引擎还与所述神经网络专家系统连接，用于对所述第二数据流进行预处理后发送至所述神经网络专家系统进行所述预告警知识的匹配，并根据接收到的所述预告警信息生成预告警消息体，将所述预告警消息体发送至所述内存数据库进行存储。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据采集装置包括多类传感器，用于采集所述铁路信号设备的多类状态数据，其中，所述状态数据不限于以下中的一种或多种：应力数据、电流数据、电压数据、电阻数据、油压数据、道岔缺口数据、振动数据和温湿度数据。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述神经网络专家系统包括依次连接的知识库、推理机和解释器，所述解释器还与所述知识库连接；

推理机包括预先训练好的BP神经网络和预先存储的逻辑推理机，用于接收所述流式处理引擎发送的所述第二数据流，并将所述第二数据流与预先存储在所述知识库中的所述预告警知识进行匹配，根据匹配结果生成所述预告警信息发送至所述解释器；

所述解释器还与所述流式处理引擎连接，用于在所述知识库中查找与所述预告警信息匹配的知识，并将所述预告警信息和所述知识发送至所述流式处理引擎。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述数据处理装置还包括与所述分布式数据库连接的离线处理引擎；

所述离线处理引擎还与所述BP神经网络连接，用于对所述分布式数据库中存储的数据进行预处理后生成标签数据对所述BP神经网络进行训练。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述神经网络专家系统还包括人机交互界面；

所述人机交互界面，用于将用户输入的所述预告警知识存储至所述知识库中，并根据所述用户的修改规则对所述知识库中的预告警知识进行修改；

所述知识库还存储有所述BP神经网络的网络参数。

6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述神经网络专家系统还包括与所述推理机连接的综合数据库；

所述综合数据库用于存储所述推理机运行过程中的运行数据。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述前端展示装置包括数据读取接口，以及与所述数据读取接口连接的显示单元；

所述数据读取接口与所述内存数据库连接，用于读取存储在所述内存数据库中的所述预告警消息体中的数据，并将所述数据发送至所述显示单元进行显示。