[发明专利]铁路信号设备预告警系统及方法

说明书

本发明提供了一种铁路信号设备预告警系统及方法，涉及铁路信号设备的技术领域，能够在数据采集装置采集表征铁路信号设备运行状态的状态数据时，将状态数据发送至数据处理装置进行预处理，并将预处理后的状态数据发送至神经网络专家系统，神经网络专家系统将接收到的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，将预告警信息通过数据处理装置发送至前端展示装置进行信息显示，通过上述铁路信号设备预告警系统及方法，大大减少了铁路运维人员的巡检工作量，降低了铁路信号设备的故障发生率，进而降低了铁路信号设备运营维护成本，同时提高了运维效率。

技术领域

本发明涉及铁路信号设备技术领域，尤其是涉及一种铁路信号设备预告警系统及方法。

背景技术

铁路信号设备是指挥列车运行、保证行车安全、提高运输效率、改善行车组织方式、实现行车指挥现代化的关键设施，在铁路运输生产过程中发挥着重要的作用。

目前铁路信号设备维护相对比较落后，主要依靠人工巡检，这种巡检方式使得巡检人员的工作强度增大且效率低下，其次，易出现误判、漏判等问题，通常，上述巡检方法是在设备发生故障后巡检人员才进行维护操作的，实时性差，滞后性强，容易对铁路正常运营产生不利影响。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种铁路信号设备预告警系统及方法，以缓解上述技术问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种铁路信号设备预告警系统，其中，该系统包括：数据处理装置，以及与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；数据采集装置安装在铁路信号设备上，用于采集表征铁路信号设备运行状态的状态数据，并将状态数据发送至数据处理装置，其中，状态数据携带有铁路信号设备的身份标识；数据处理装置，用于对状态数据进行预处理，并将预处理后的状态数据发送至神经网络专家系统；神经网络专家系统用于将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，将预告警信息通过数据处理装置发送至前端展示装置进行信息显示。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，数据采集装置包括多类传感器，用于采集铁路信号设备的多类状态数据，其中，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。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，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，消息路由还与分布式数据库连接；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第一消息队列传输至消息路由其中，第一消息队列还用于对消息体进行存储；消息路由用于将消息体中的状态数据分成第一数据流和第二数据流，第一数据流存储至分布式数据库中，第二数据流通过第二消息队列发送至流式处理引擎，其中，第二消息队列还用于对第二数据流进行存储；流式处理引擎还与神经网络专家系统连接，用于对第二数据流进行预处理后发送至神经网络专家系统进行预告警知识的匹配，并根据接收到的预告警信息生成预告警消息体，将预告警消息体发送至内存数据库进行存储。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，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，解释器还与知识库连接；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，用于接收流式处理引擎发送的第二数据流，并将第二数据流与预先存储在知识库中的预告警知识进行匹配，根据匹配结果生成预告警信息发送至解释器；解释器还与流式处理引擎连接，用于在知识库中查找与预告警信息匹配的知识，并将预告警信息和知识发送至流式处理引擎。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，数据处理装置还包括与分布式数据库连接的离线处理引擎；离线处理引擎还与BP神经网络连接，用于对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BP神经网络进行训练。