一种基于条件表达式的铁路监测系统报警方法及装置

技术领域

本发明属于铁路信号技术、铁路信号集中监测系统技术领域，特别涉及一种基于条件表达式的铁路监测系统报警方法及装置。

背景技术

随着铁路行业的发展，铁路线路不断增多，各种为了保证铁路运营安全的设备越来越多，现场运营人员需要关注的数据指标也越来越多。因此，铁路信号集中监测的智能化的要求也越来越迫切。各个路局为了实现智能化，纷纷出台了相关的技术条件。每个路局都会根据自己的智能化需求和对于各种指标的理解出台适合自己路局的智能分析报警技术文件。而各个路局下属的电务处、电务段又会根据自己的管辖区域进行对于技术文件进行细化和补充，导致各个区域的智能分析报警各不相同。

传统的方式就是根据各个区域的智能分析报警需求编制出多个软件分支，这种方式的缺点是会产生多个分支，因此需要对这些分支进行持续的维护，费时费力，还容易产生混乱。当软件存在共性问题时，也需要对多个软件分支进行修改，工作量大。同时传统方法由于智能分析报警的报警逻辑都是在软件中的，难于发现其中的错误，不利于维护。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种基于条件表达式的铁路监测系统报警方法，该方法包括：

归一化处理监控量，获取设备配置文件；

根据设备配置文件形成报警条件表达式和恢复条件表达式，并将报警条件表达式和恢复条件表达式输入至报警配置文件中；

将报警配置文件载入铁路监测系统，检查报警条件是否满足；

若报警条件满足，则在监测系统中展示报警；再检查展示报警是否满足恢复条件；若恢复条件满足，则在监测系统中取消展示报警。

进一步地，所述监控量包括监测系统自采集的监控量和各个设备类型对应的系统接口接收的所有监控量。

进一步地，所述归一化处理包括对监测系统中显示的监控量分类，所述监控量分类按照第一层次、第二层次和第三层次分类，所述第一层次为设备类型；所述第二层次为设备；所述第三层次为属性。

进一步地，所述设备类型包括移频轨道电路、25HZ轨道电路、道岔、信号机、外电网、转辙机、联锁、列控、计轴和空调；所述设备定义为设备类型下的各个具体设备；所述属性定义为每个设备下包含的采集量，所述采集量为开关量或模拟量，所述开关量为具有有限个状态的量；所述模拟量表示具有连续的数值的量。

进一步地，所述报警条件表达式中包含模拟量、开关量和历史报警的一种或多种。

进一步地，所述检查报警条件包括：当属性数值变化时，再次检查包含属性的报警条件。

进一步地，若报警条件不满足，则延迟一定时间，并返回重新检查报警条件是否满足。

进一步地，所述检查报警条件是否满足包括检查是否在配置延迟时间内持续满足报警条件。若在配置时间内持续满足报警条件，则在监测系统中展示报警；若在配置时间内不满足报警条件，则返回重新检查报警条件是否满足。

进一步地，若恢复条件不满足，则延迟一定时间，并返回重新检查恢复条件是否满足。

进一步地，所述检查展示报警是否满足恢复条件包括检查是否在配置延迟时间内持续满足恢复条件。所述检查是否在配置延迟时间内持续满足恢复条件包括：在监测系统中展示报警开始后，判断在配置延迟时间内是否持续满足恢复条件；若在配置延迟时间内满足恢复条件，则在监测系统中取消展示报警，并返回重新检查报警条件是否满足；若在配置延迟时间内不满足恢复条件，则在配置延迟时间内返回重新检查是否满足恢复条件。

本发明还提供一种基于条件表达式的铁路监测系统报警装置，所述报警装置包括以下模块：

归一化处理模块：用于归一化处理监控量，获取设备配置文件；

报警条件表达式生成模块：用于根据设备配置文件形成报警条件表达式和恢复条件表达式，并将报警条件表达式和恢复条件表达式输入至报警配置文件中；

报警运算模块：用于将报警配置文件载入监测系统，依次检查报警条件和恢复条件是否满足；

报警处理模块：用于依据报警运算模块的运算结果，在监测系统中展示报警；并在展示报警满足恢复条件时，在监测系统中取消展示报警。

进一步地，所述归一化处理模块用于处理包括监测系统自采集的监控量和各个设备类型对应的系统接口接收的所有监控量。

进一步地，所述报警条件表达式生成模块用于根据配置文件形成包含模拟量、开关量和历史报警中的一种或多种报警条件表达式。

进一步地，所述报警运算模块用于检查包括当属性数值变化时包含属性的报警条件。

进一步地，所述报警处理模块还用于处理是否在配置延迟时间内持续满足报警条件；以及是否在配置延迟时间内持续满足恢复条件。

本发明还一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序在监测系统中被处理器执行时实现上述基于条件表达式的铁路监测系统报警方法的步骤。

本发明的基于条件表达式的铁路监测系统报警方法及装置可以解决各个区域智能分析报警不断差异化而产生的越来越多的软件分支问题，实现软件统一。同时可以对软件进行精简，在软件中，不存在任何智能分析报警的分析逻辑，只是提供一个简单的框架，将智能分析报警的分析逻辑全部放在配置文件中，逻辑清晰，方便现场维护人员查看智能分析报警逻辑，及时纠正错误。针对现场的新增智能分析报警需求，只需要修改配置文件，即可实现多种多样的智能分析报警。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明实施例中基于条件表达式的铁路监测系统报警方法的流程图；

图2示出了本发明实施例中基于条件表达式的铁路监测系统报警装置示意图；

图3示出了本发明实施例中基于条件表达式的铁路监测系统结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

铁路信号设备的监控量多种多样，监控量包括监测系统自采集的监控量和各个设备类型对应的系统接口接收的所有监控量，其基本可以归类为开关量和模拟量。开关量具体表现形式为开关量实时值、变化时刻、变化序列或变化次数。开关量是只具有有限个状态的量，一般用数字0、1、2……n来表示不同的状态。例如，对于铁路上的轨道，它的状态就有有车占用、无车空闲、未采集等状态，可以用0表示有车占用，用1表示无车空闲，用3表示未采集等。模拟量是具有连续的数值的量，如电源屏的电压，轨道电流等，其具体表现形式为实时值、平均值、最大值或最小值。

无论是开关量还是模拟量，都可以统一归类为一个属性，这个属性就是一个数值。而每个属性，都归属于某个或某几个设备，而每个设备，都属于某个或某几个设备类型的设备。按照设备所属的系统不同，可以将设备归类到不同的设备类型下。例如，对于25HZ轨道这个设备类型，它会包含很多设备，比如IG，IIG,1705G等等。而每个设备下面又包含了各种各样的属性，如轨道占用状态、轨道电压、轨道电路等。使用中可以根据需要灵活配置，不是固定唯一的。由此，可以将铁路监测系统中显示的所有监控量最终归结到某种设备类型中的某个设备中的某个属性，即按照第一层次为设备类型、第二层次为设备和第三层次为属性进行分类，归一化处理这些分类后的监控量；其中，设备类型包括并不限于移频轨道电路、25HZ轨道电路、道岔、信号机、外电网、转辙机和空调，设备定义为每种设备类型下的各个具体设备，属性定义为每个设备下包含的采集量（具体包括开关量或模拟量），其表现形式为数值。

通过上述归一化处理监控量过程，将各种看似无关的数据整合，使得集中监测系统中的程序不需要关心每个采集量的具体含义，每个采集量无论是开关量还是模拟量均可以归类为某个设备类型中的某个设备中的某个属性。因此，之后使用过程中，操作者可以直接对属性进行取值、取变化时间、取上下限等操作，而不需要关心该属性是开关量还是模拟量，为程序统一处理打下了基础。

本发明实施例的第一方面，提供一种基于条件表达式的铁路监测系统报警方法，参照图1，该方法包括：

归一化处理监控量，获取设备配置文件；

根据设备配置文件形成报警条件表达式和恢复条件表达式，并将其输入至报警配置文件中；

将报警配置文件载入铁路监测系统，检查报警条件是否满足；

若报警条件满足，则在监测系统中展示报警；再检查展示报警是否满足恢复条件；若恢复条件满足，则在监测系统中取消展示报警。

若报警条件不满足，则延迟一秒，并返回重新检查报警条件是否满足。

所述报警条件表达式中包含模拟量、开关量和历史报警的一种或多种。

所述检查报警条件包括：当属性数值变化时，再次检查包含属性的报警条件。

所述检查报警条件是否满足包括检查是否在配置延迟时间内持续满足报警条件。若在配置时间内持续满足报警条件，则在监测系统中展示报警；若在配置时间内不满足报警条件，则延迟一秒，并返回重新检查报警条件是否满足。

若恢复条件不满足，则延迟一秒，并返回重新检查恢复条件是否满足。

所述检查展示报警是否满足恢复条件包括检查是否在配置延迟时间内持续满足恢复条件，包括：在监测系统中展示报警开始后，判断在配置延迟时间内是否持续满足恢复条件；若在配置延迟时间内满足恢复条件，则在监测系统中取消展示报警，并返回重新检查报警条件是否满足；若在配置延迟时间内不满足恢复条件，则延迟一秒，返回重新检查是否满足恢复条件。

本发明一实施例中，通过配置文件1来表示“25HZ轨道电路”这种设备类型下包含的设备，以及每个设备下包含的属性，并且指出每个属性所对应的开关量或模拟量名称。每个设备下的属性内容和数目都可以根据实际需要进行改变。

配置文件1：

设备配置文件1中表明了25Hz轨道电路有两个设备3G和IG，每个设备下包含轨道状态和轨道电压两个属性。

根据上述25Hz轨道电路的配置文件，设计报警条件表达式来实现轨道电压模拟量超限报警，其中使用“.”来进行分隔保证含义明确，每个属性表示都是由“设备类型.设备名.属性名”三段的方式唯一确定一个属性，如果使用“设备类型.属性名”则表示对于此设备类型下的所有设备，分别进行此报警条件的检测。

所述报警条件表达式为：

(25HZ轨道电路.轨道电压.数值 > 25HZ轨道电路.轨道电压.调整上限) & (25HZ轨道电路.轨道状态.数值 = 1)

其中“25HZ轨道电路.轨道电压”表示的“25HZ轨道电路”这个设备类型下的每个设备下的“轨道电压”这个属性。符号“&”表示“且”运算。

该报警条件表达式含义即为“检查每个25HZ轨道电路设备，轨道电压是否大于调整上限并且当前轨道状态为1（此属性为1时表示没有车压轨）”。

当监测系统程序中载入了上述报警条件表达式，即开始对于每一个“25HZ轨道电路”下的设备进行检测，按照报警条件表达式中的要求进行取值并运算，当运算结果为真时报警，为假时不报警。

需要进一步说明的是，本发明中报警条件表达式运算结果为真时，向监测系统展示报警之前，需要进一步判断是否满足报警配置延迟时间，如满足，则报警；如不满足，则延迟一秒，返回重新检查报警条件。

在展示报警之后，进一步判断是否满足恢复条件，从而判断是否取消报警，恢复条件设置为：

(25HZ轨道电路.轨道电压 <= 25HZ轨道电路.轨道电压.调整上限) & (25HZ轨道电路.轨道状态.数值 = 1)

该恢复条件含义为“检查每个25HZ轨道电路设备，轨道电压是否小于等于调整上限并且当前轨道状态为1（此属性为1时表示没有车压轨）”。

此时，若25HZ轨道电路设备中的轨道电压小于等于调整上限，则取消报警，并再次返回检查报警条件。

需要进一步说明的是，本发明中恢复条件表达式运算结果为真时，监测系统取消展示报警之前，需要进一步判断是否满足报警恢复配置延迟时间，如满足，则取消展示报警；如不满足，则延迟一秒，返回重新检查恢复条件。

若25HZ轨道电路设备中的轨道电压不满足小于等于调整上限这个条件，则延迟一秒，继续判断是否满足恢复条件。

本发明另一实施例中，通过配置文件2来表示“外电网”这种设备类型下包含的设备，以及每个设备下包含的属性，并且指出每个属性所对应的开关量或模拟量名称。

配置文件2：

配置文件2表明了外电网有三个设备I路A相、I路B相和I路C相，每个设备下面包含了电压、电流、频率、有功功率、无功功率、视在功率和功率因数七个属性。

根据上述外电网的配置文件，设计报警条件表达式来实现外电网断电报警。外电网I路A相断电报警条件表达式配置为：

外电网.I路A相.电压.数值 <= 143 & 外电网.I路B相.电压.数值> 143 &外电网.I路C相.电压.数值 > 143

其中“外电网.I路A相.电压.”表示“外电网”这个设备类型下的设备“I路A相”的“电压”这个属性。该报警条件表达式含义为“检查外电网这个设备类型下I路A相设备下电压属性数值是否小于等于143并且I路B相、I路C相这两个设备下电压属性数值是否大于143”。

当监测程序载入了外电网报警条件表达式，即开始对于每一个“外电网”下的设备进行检测，按照外电网报警条件表达式中的要求进行取值并运算，当运算结果为真时报警，为假时不报警。

需要进一步说明的是，本发明中报警条件表达式运算结果为真时，向监测系统展示报警之前，需要进一步判断是否满足报警配置延迟时间，如满足，则展示报警；如不满足，则延迟一秒，返回重新检查报警条件。

在报警之后，进一步判断是否满足恢复条件，从而判断是否恢复报警，恢复条件表达式设置为：

外电网.I路A相.电压.数值 > 143

该恢复条件含义为“检查外电网这个设备类型下I路A相电压属性数值是否大于143”。

此时，若外电网设备类型下I路A相电压属性数值大于143，则恢复报警，并再次返回检查报警条件；

若外电网设备类型下I路A相电压属性数值不满足大于143这个恢复条件，则延迟一秒，继续判断是否满足恢复条件。

本发明另一实施例中，通过配置文件3来表示“转辙机”这种设备类型下包含的设备，以及每个设备下包含的属性，并且指出每个属性所对应的开关量或模拟量名称。

配置文件3：

上述配置指明了转辙机中有3-J和3-X两个转辙机设备，每个设备下面包含了定位表示开关量、反位表示开关量、定位直流电压等多个与此设备相关的属性信息。

根据上述转辙机的配置文件，设计报警条件表达式来实现道岔无表示报警，所述报警条件表达式配置为：

转辙机.1DQ继电器开关量.数值 = 0 & 转辙机.定位表示开关量. 数值= 0 & 转辙机.反位表示开关量.数值= 0

其中，“转辙机.1DQ继电器开关量”表示“转辙机”这个设备类型下每个设备下的“1DQ继电器开关量”这个属性；“转辙机.定位表示开关量”表示“转辙机”这个设备类型下每个设备下的“定位表示开关量”这个属性；“转辙机.反位表示开关量”表示“转辙机”这个设备类型下每个设备下的“反位表示开关量”这个属性。

上述转辙机报警条件表达式含义为“检查每个转辙机设备，1DQ继电器开关量数值为0且定位表示开关量数值为0和反位表示开关量数值为0”。

集中监测程序载入了上述转辙机报警条件表达式，即开始对于每一个“专转辙机”下的设备进行检测，按照报警条件表达式中的要求进行取值并计算，根据计算结果进行报警。

需要进一步说明的是，本发明中报警条件表达式运算结果为真时，向监测系统展示报警之前，需要进一步判断是否满足报警配置延迟时间，如满足，则展示报警；如不满足，则延迟一秒，返回重新检查报警条件。

在报警之后，进一步判断是否满足恢复条件，从而判断是否恢复报警，恢复条件表达式设置为：

转辙机.定位表示开关量.数值= 1 |转辙机.反位表示开关量.数值= 1；其中“|”表示或条件；

该恢复条件表达式含义为“检查每个转辙机设备，定位表示开关量数值为1或反位表示开关量数值为1”。

此时，若转辙机设备类型下定位表示开关量数值为1且反位表示开关量数值为1，则恢复报警，并再次返回检查报警条件；

若转辙机设备类型下定位表示开关量数值和反位表示开关量数值不满足恢复条件，则延迟一秒，继续判断是否满足恢复条件。

另外，报警条件表达式中的内容可以是多种多样的，可以根据已有的其他报警结果进行二次报警，简化逻辑表达式，同时可以实现更加复杂的报警逻辑。例如：转辙机的二次报警可以使用如下报警条件表达式进行配置：

“道岔.道岔无表示.报警状态 = 1 & 道岔.道岔占用状态.数值 = 1”，表达当前的道岔处于道岔无表示报警状态并且道岔处于占用状态，此时就可以产生新的报警：挤岔报警。

通过在整个报警方法中设置判断是否满足配置延迟时间，可有效防止误报警以及未恢复报警反复报警的问题，避免模拟量和开关量相互关联的报警采集时间不一致引起不同步以及模拟量瞬时波动的不利影响。同时，设置判断是否满足恢复条件，能够在报警恢复后不再干扰用户，以便可以关注到当前急需解决的设备问题。

本发明实施例的第二方面，提供一种基于条件表达式的铁路监测系统报警装置，所述报警装置包括以下模块：

归一化处理模块：用于归一化处理监控量，获取设备配置文件；

报警条件表达式生成模块：用于根据设备配置文件形成报警条件表达式和恢复条件表达式，并将报警条件表达式和恢复条件表达式输入至报警配置文件中；

报警运算模块：用于将报警配置文件载入监测系统，依次检查报警条件和恢复条件是否满足；

报警处理模块：用于依据报警运算模块的运算结果，在监测系统中展示报警；并在展示报警满足恢复条件时，在监测系统中取消展示报警。

所述归一化处理模块用于处理包括监测系统自采集的监控量和各个设备类型对应的系统接口接收的所有监控量。

所述报警条件表达式生成模块用于根据配置文件形成包含模拟量、开关量和历史报警中的一种或多种报警条件表达式。

所述报警运算模块用于检查包括当属性数值变化时包含属性的报警条件。

所述报警处理模块还用于处理是否在配置延迟时间内持续满足报警条件；以及是否在配置延迟时间内持续满足恢复条件。

本发明实施例中的第三方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序在监测系统中被处理器执行时实现基于条件表达式的铁路监测系统报警方法。

所述计算机程序包括程序指令，程序指令被处理器执行时实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。

计算机可读存储介质可以是前述任一实施例的终端的内部存储单元，例如终端的硬盘或内存。计算机可读存储介质也可以是终端的外部存储设备，例如终端上配备的插接式硬盘，智能存储卡（SMC），安全数字（SD）卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，计算机可读存储介质还可以既包括终端的内部存储单元，也包括外部存储设备。计算机可读存储介质用于存储计算机程序及终端所需的其他程序和数据。计算机可读存储介质还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

综上，本发明的基于条件表达式的铁路监测系统报警方法及装置，通过提供一个简单的框架，将智能分析报警的分析逻辑全部放在配置文件中，逻辑清晰，方便现场维护人员查看智能分析报警逻辑，及时纠正错误。针对现场的新增智能分析报警需求，只需要修改配置文件，即可实现多种多样的智能分析报警。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。